当前位置:文档之家› 第15章 细胞因子及其受体

第15章 细胞因子及其受体

第15章 细胞因子及其受体
第15章 细胞因子及其受体

15 细胞因子及其受体

免疫受体是由一个由固有免疫系统和适应性免疫系统叠加而成的免疫系统,又是一个弥散系统,在体内往复循环的免疫细胞之间没有固定的有线”连接。这样的一个系统有效运转有赖于不同细胞之间的有序分工合作,信息交换与密切协调。细胞因子(cytokine)是免疫细胞之间以及免疫细胞与其他组织之间相互交换的语言。所谓细胞因子是指是有免疫细胞或非免疫细胞(如血管内皮细胞,表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成分泌的一类生物活性分子,他们之间的信息交换与相互调节,参与免疫应答和炎症反应过程。15-1细胞因子的主要特点(General Characteristics Of Cytokines)内分泌素也具有相对分子质量小,浓度低等特点,能够远距离调解组织器官的功能。细胞因子与与内分

泌素不同,他们不由专门腺体分泌,而是来自多种不同的组织和细胞,以近距离调节为主。虽然已经发现200余种细胞因子,从人类基因组计划的测序结果来看,还有更多的细胞因子将被发现,他们具有如下一些基本特征:

(1)半衰期短,不在细胞内储存而是在被活化后开始合成并且分泌的。

(2)多效(重叠)性(pleiotropism):多种细胞可以产生同一种细胞因子,一种细胞因子

可以对不同细胞发挥不同作用。

(3)丰裕性(redundant):两种以上的的细胞因子具有相同的或者相似的生物学作用的

现象比较常见。

(4)协同性(synergy):两种细胞因子同时作用于一个靶细胞的效应大于他们单独效应

之和,即为协同作用。

(5)拮抗性(antagonism):有是有两种细胞因子有相互抑制的作用,即为拮抗性。

(6)网络性:细胞因子能够诱导或抑制其他细胞因子的合成,形成细胞因子功能和调节

网络。

(7)效应延迟:靶细胞对细胞因子的反应通常发生在几个小时内,需要新mRNA和蛋白质

分子的原位合成。

(8)效应范围:近距离作用为主。多数细胞因子在血液中是检测不到的,他们发挥作用

的方式以旁分泌(paracrine)和自分泌

(autocrine)为主,前者指其对临近细胞

发挥作用,后者则指作用于分泌细胞自身。

只有少数细胞因子能够以内分泌

(endocrine)的形式通过循环系统对远距

离的细胞发挥作用。干细胞因子(stem cell

factor,SCF)单细胞集落刺激因子

(monocyte colony-stimulating

factor ,M-CSF)等几种细胞因子在血液中

可以测的并能远距离发挥作用。

细胞因子种类繁多,命名方法也不尽统一。许多细胞因子根据其产生细胞而命名。例如,淋巴因子(lymphokine)指由淋巴细胞产生的细胞因子,单核因子(monokine)来自于单核-巨噬细胞。由白细胞(leukocyte)分泌并作用于白细胞的细胞因子统称作interleukine(IL),取白细胞之间信号分子的意思,中文译作白细胞介素,简称白介素。目前统一命名的白介素有35种。

有些细胞因子是按照功能进行分类和命名的.例

如干扰素(interferon)是组织细胞在受到病毒感染时合成并释放的一种糖蛋白,因其具有干扰病毒DNA 或RNA在在宿主细胞内复制的功能而得名。肿瘤坏死因子(tumor hecrosis factor,TNF)根据其对肿瘤细胞的杀伤作用而得名。集落刺激因子(colony-stimuating factor)取自其刺激干细胞在体外增值并形成集落(colony)的功能。根据细胞因子的功能,可以将它们分为以下几大类:促炎因子,趋化因子,生长因子等。此种分类有助于我们对种类繁多的细胞因子功能的理解,但是应注意许多细胞因子功能的类别的归属并不绝对。几乎所有的免疫细胞都可以通过其所分泌的细胞因子发挥免疫生物学效应。不同类型免疫细胞的细胞因子表达(分泌)谱各具特点,且可能互有交叉。

15-2细胞因子受体的分类与命名(Classification and Namoclature of Cytokine Receptor)

细胞因子受体的名称通常是在细胞因子名称后面加R(receptor)表示,如IL-2R代表IL-2的受体。细胞因子大多由两个亚单位组成,不同细胞因子受体又是共用一个亚单位。根据分子结构受体浆细胞因子受体分为四个家族:Ⅰ型细胞因子受体(class Ⅰcytokine receptor),也称红细胞生成素受体家族(hematopoietin receptor family),此类受体的细胞外段有保守的半胱氨酸和Trp-ser-x-trp-ser序列,包括IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-7,IL-9,IL-13,IL-15,GM-CSF,和促红细胞生成素等细胞因子的受体。Ⅱ型细胞因子受体家族(class Ⅱcytokine receptor ),

也称干扰素受体家族(interferon receptors family),包括IFN-α,INF-β,INF-γ和IL-10受体,此类受体的细胞外段有保守的半胱氨酸但无Trp-Ser-X-Trp-Ser序列.Ⅲ型受体以TNF受体超家族(TNFR-SF)为主,包括TNF受体(TNF-RⅠ和TNFR-Ⅱ),神经生长因子(nerve growth factor,NGF)受体CD40分子(为激活B 细胞和巨噬细胞的重要膜分子)和Fas分子(介导细胞发生调亡),CD30和CD27等多种膜分子。每个成员的胞外区均带有3-5个40个氨基酸残基组成的重复单位,其中都带有4-6个保守的半胱氨酸残基。Ⅳ型则为趋化因子受体家族(chemokine receptor family),是G-蛋白偶联受体,为7次跨膜蛋白,和相应的配体结合后经偶联GTP结合蛋白而发挥生物学作用。IL-8,MIP-1和RANTES的受体均属此类受体。CCR5和CXCR4是HIV在巨噬细胞和T淋巴

细胞上的辅助受体,HIV借助它进入细胞造成原发性感染。在体外实验中,CCR5的小分子拮抗剂可抑制HIV感染巨噬细胞,编码CCR5的基因具有多态性。某些个体的CCR5由于缺失32个碱基而发生移码突变,仅表达无功能的CCR5,这种个体可在一定程度上抵抗HIV的感染。

Ⅰ型细胞因子是多亚单位受体

Ⅰ型细胞因子受体家族的多数成员属多亚单位受体,其中一种亚基是细胞因子结合亚单位,另一种是信号转到亚单位。多种Ⅰ型细胞因子受体有共用的细胞因子转导亚单位.如人的IL-3,IL-5和GM-CSF受体均由α和β亚单位组成,其中α亚单位是细胞因子结合单位,结构各异;β亚单位是三种细胞因子共用的信号转导亚单位。因此,IL-3,IL-5和GM-CSF在功能上有很大

重叠性,如GN-CSF和IL-3均可作用于造血干细胞;IL-3,IL-5和GM-CSF均可刺激嗜酸性粒细胞增殖和嗜碱性粒细胞脱颗粒。IL-2,IL-4,IL-7,IL-9和IL-15都有相同的信号转导亚单位(γ链)。位于X-染色体上的γ链基因缺陷是X-性连锁中正联合免疫缺陷病(X-link severe combined immunodeficiency,X-SCID)的一种病因,这类患者由于IL-2,IL-4,IL-7,IL-9和IL-15受体介导的细胞信号转导发生严重的障碍,造成细胞免疫和体液免疫的严重缺陷。

IL-2受体蛋白是由α,β和γ链组成的三聚体,其中β和γ链为IL-2和IL-5的共用链。静息的T细胞表面组成性表达IL-2受体的β和γ链,此时的受体对IL-2亲和力低。T细胞活化后,IL-2Rα链快速表达,与β和γ链共同形成完整的复合物,这种完整的三聚体受体具有对IL-2的高亲和力。在抗原的刺激下,活化的T

细胞分泌IL-2作用于自身IL-2受体,通过分泌作用,促进活化细胞的增殖。

肿瘤坏死因子受体可发挥免疫调剂作用

肿瘤坏死因子受体家族的CD40和Fas蛋白具有重要的免疫调剂作用。CD40表达在B细胞和巨噬细胞的表面。效应性T细胞表达CD40L和FasL。T细胞CD40L结合B细胞的CD40刺激B细胞增生并发生免疫球蛋白的类型转换(isotype switching)。T细胞CD40L结合巨噬细胞CD40可刺激巨噬细胞分泌TNF。Fas蛋白和FasL结合后启动表达Fas的细胞凋亡,表达FasL的CTL可清除表达Fas的淋巴细胞,这是一种重要的免疫应答的负反馈调剂机制。

细胞因子受体的可溶性形式

许多细胞因子如IL-1,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,

IL-8,G-CSF,GM-CSF,INF-γ和TNF的受体有游离形式,即可溶性细胞因子受体(soluble cytokine receptor)。可溶性的细胞因子受体可作为相应细胞因子的运载体,也可与相应的模型受体竞争配体而起到抑制作用。此外,检验某些细胞因子的水平有助于某些疾病的诊断及病程发展和转归的监视。

细胞因子受体的天然拮抗

一些细胞因子的受体存在天然拮抗剂,如IL-1受体的拮抗剂(IL-α)是一种由单核巨噬细胞产生的多肽,可以结合IL-1受体,从而抑制IL-1α和IL-1β的生物活性。有些病毒产生的细胞因子结合蛋白也是细胞因子的拮抗剂,如痘病毒产生的TNF和IL-1结合蛋白可抑制或消除TNF和IL-1的致炎症作用。

15-3 主要有固有免疫细胞产生的细胞因子(Cytokine Produced By the innate Immune Cells)

所谓的促炎细胞因子(pro-inflammatory cytokine)指在炎症过程中发挥重要促进作用的细胞因子,包括IL-1,IL-6,IL-17,IL-18,INF-α和INF –γ等。固有免疫细胞(如单核巨噬细胞和NK细胞)不仅是促炎细胞因子的主要分泌者,也是促炎细胞因子的靶细胞。巨噬细胞在病原体或者组织损伤的刺激下产生的细胞因子包括IL-1,IL-6,IL-8和TNF-α等。NK细胞的主要功能是杀伤被病毒感染的宿主细胞以及肿瘤细胞,但是NK细胞被激活后分泌大量的细胞因子,是组织中IFN-α和TNF-γ的主要来源之一,NK细胞依其发挥免疫调剂作用。

白介素1(IL-1)

人IL-1分为IL-1α和IL-1β两种,分别有159和153个氨基酸残基,IL-1β分子结构较为独特,由12个β片层折叠袢叠组成四面体样结构。虽然两者的氨基酸同源性只有26%,但其所结合受体以及所发挥的生物学作用几乎是相同的。他们是固有免疫应答过程中最为重要的调剂因子之一。IL-1,IL-6和TNF-α是发生微生物感染后宿主急性期反应的主要介导者。IL-1能够作用于抗原呈递细胞,诱导其上调MHCⅡ,粘附分子以及IFN-γ受体的表达水平。IL-1还能直接作用于T 细胞,辅助活化以及启动适应性免疫应答。

Ⅰ型IL-1受体(IL-1RⅠ)又称IL-1地亲和力受体,能够与IL-1R附件蛋白(IL-1RacP)结合形成IL-1高亲和力受体,即Ⅱ型IL-1受体(IL-RⅡ)。虽然IL-1RacP

不与IL-1直接接触,但能够明显增加IL-1RⅠ与IL-1的亲和力,并起信号转到作用。I-1RⅡ表达与几乎所有的有核细胞表面,由此可见IL-1分子在体内作用广泛。白介素6(IL-6)

人IL-6是含有183个氨基酸残基的糖蛋白,由于糖基化和磷酸化的程度不同,不同细胞来源的IL-6的相对分子质量不同。除单核巨噬细胞外,活化的T和B细胞,上皮细胞,内皮细胞,成纤维细胞等也能产生IL-6。

IL-6折叠成典型的四柱体结构,其生物学功能广泛,可以通过旁分泌,自分泌和内分泌3种方式发挥作用。IL-6诱导T细胞表达IL-2R,还能与IL-1和TNF 协同激活T细胞。IL-6与IL-1均在全身炎症反应中扮演重要角色,是肝急性期反应的主要诱导因子之一。

它还能促进B细胞增值与分化,造血干细胞再生和血小板产生,此外还能刺激下丘脑体温中枢。

IL-6受体(IL-6R)由α和β两种跨膜蛋白组成。巨噬细胞,肝细胞,静息T细胞,活化B细胞均参与表达IL-6α和IL-6β(又称gp130),两条多肽链。前者与IL-6亲和力较低,而且胞浆区短,没有信号转到能力。IL-6Rα和IL-6分子结合后再与两条相同的IL-6R β链结合使得IL-6Rα和IL-6之间的亲和力明显增高。IL-6Rβ链是IL-6R和IL-11R等5种不同细胞因子受体所共用的信号转导肽链,这些细胞因子受体统称为IL-6受体家族。

肿瘤坏死因子(TNF)

肿瘤坏死因子α是巨噬细胞被LPS(或者干扰素)刺激后产生的一种细胞因子。除此以外,活化的

T细胞,NK细胞均能产生TNF-α。TNF-α由157个氨基酸组成在体液中以三具体形式存在。该细胞因子也以模型表达与细胞表面。TNF-β通常称为淋巴毒素α(lymphotoxin-α,IL-α),主要由T细胞分泌,是171个氨基酸所组成的多肽链,与TNF-α同源性为28%。TNF-α和TNF-β的编码基因均位于MHCⅢ区内。TNF-α与TNF-β使用相同的细胞受体,因此生物学活性几乎完全相同,具有促进淋巴器官发育的作用。

TNF与IL-1的分子结构不同,所结合的细胞受体也不同,但是他们的生物学活性却有诸多相似之处。在低浓度的情况下,TNF-α能够增强ICAM-1等粘附分子的表达,从而促进白细胞穿出毛细血管壁聚集于炎症部位。TNF能够作用于CD4+T细胞,加强其IL-2分泌,提高IL-2受体和IFN-γ受体的表达水平,促进T细胞的活化与增殖。还能刺激巨噬细胞释放IL-1,

IL-6以及趋化因子IL-8。TNF-α基因敲除小鼠同时出现细胞和体液免疫缺陷,对胞内寄生菌易感,而且外周免疫器官中不能形成初级淋巴滤泡(b细胞免疫缺陷)。

TNF-α能够进入血液循环,成为抗细菌炎症的主要调节者,发挥与IL-1类似的作用。此时TNF-α称为致热源(pyrogen),引起发热并诱导肝细胞合成和释放大量的急性蛋白。此外,TNF-α诱导IL-1和IL-6的分泌,并且与他们协同作用,共同促进体液和细胞免疫应答。但是,过高水平的TNF-α能够造成宿主严重的病理损伤,是发生内毒素性休克(endotoxin shock)休克时的重要原因。

TNF受体(TNF-R)分为Ⅰ型和Ⅱ型两种,Ⅱ型亲和力是Ⅰ型的10倍。Ⅰ型受体的信号与TNF细胞毒性和内毒素休克有关,Ⅱ型受体的信号则促进T淋巴细

胞增殖。此外,TNF受体超家族(TNFR-SF)分子转导信号多与T和B淋巴细胞的活化及其功能有关。例如,CD40是B细胞活化过程中十分重要的分子,Fas 与T和NK细胞诱导的靶细胞凋亡有关。

白介素12和白介素23(IL-12 AND IL-23)IL-12和IL-23均为两条多肽链组成的细胞因子,两者共用其中的一条,即拍P40(含有360个氨基酸),而且;两者的受体共享IL-12β链。IL-12的另外一条组成肽为P35(含197个氨基酸残基的多肽链),IL-23则为P19。两者的来源颇为类似,IL-12主要以树突细胞,单核巨噬细胞以及B细胞等抗原呈递细胞产生,而IL-23主要来源于单核巨噬细胞和B细胞。在功能上,IL-12是最为重要的Th1细胞分化诱导因子之一,能够促进Th0向Th1的分化,还

能活化NK细胞和Th1细胞产生IFN-γ。此外,IL-12具有抑制Th2功能的作用,拮抗IL-4诱导B细胞产生IgE。IL-23亦具有多种生物学功能,包括促进T 细胞特别是CD4+T细胞增殖,促进T细胞和抗原呈递细胞产生IFN-γ与IL-12。此外,IL-23与自身免疫和炎症反应疾病密切相关,IL-23和IL-17可能是中和和阻止炎症反应的一个有效靶标。IL-12R由IL-1R α和IL-1Rβ两条多肽链组成,IL-23R由IL-12Rβ和IL-23Rα两条多肽链组成。IL-12Rβ链表达障碍造成以分枝杆菌以及伤寒杆菌联合感染为主要临床表现的免疫缺陷。

白介素15(IL-15)

IL-15是114个氨基酸残基组成的多肽链,主要由单核巨噬细胞和上皮细胞产生。TNF-α能诱导成纤

维细胞表达模型IL-15.I-15主要通过IL-15Rα,IL-2R β和IL-2Rγ链共同组成受体发挥作用,因此具有与IL-2类似的生物学活性。IL-15是NK细胞发育成熟不可或缺的细胞因子,因此还能激活成熟的NK细胞,B细胞和T细胞。

白介素18(IL-18)

IL-18是由157个氨基酸残基组成的糖蛋白。肝库普弗(kupffer)细胞和巨噬细胞是IL-18的主要分泌者。IL-18能够诱导T细胞和NK细胞产生IFN-γ,加加强NK细胞的杀伤活性,促进Th1细胞分化等。IL-12、IL-18和IFN-γ之间有明显的协同作用,通过Th1、NK和巨噬细胞形成正反馈活化环路,在细胞免疫应答中发挥重要作用。IL-18受体(IL-18R)由α和β两条链组成。前者又称IL-1受体相关蛋白(IL-1

细胞因子详解

捋捋让人迷惑的细胞因子 细胞因子是一类调节蛋白或者糖蛋白,他们的分类现在还不是完全清楚。他们通过结合细胞表面的特定受体,激发细胞内信号通路起作用。 白细胞组成了免疫和炎症系统,大多数细胞因子作用于白细胞或者由白细胞表达,他们在免疫和炎症反应中起到重要的调节作用。实际上,一些免疫抑制和抗炎作用的药物就是通过调节这些细胞因子的表达起作用的。 细胞因子由特定的细胞表达并分泌到胞外,结合细胞表面的细胞因子受体后激活细胞内信号 传导通路 细胞因子分类 细胞因子最早在20世纪70年代中期被提出,它当时被认为是一种多肽因子,可以调控细胞分化和免疫系统。干扰素(IFNs)和白介素(ILs)是主要的多肽家族,在当时细胞因子主要指这两类家族。 起初细胞因子的分类主要是根据分泌该因子的细胞类型或者细胞因子初次被发现时的生物活性。然而这些分类方法现在看来都不够准确,无法满足后期的分类需求。最近,根据细胞

因子一级,二级和三级结构的分析,可以将大多数的细胞因子分为6大家族。因此,根据分类方式的不同,某些细胞因子会有多个名称。 表1:细胞因子根据结构分类结果 细胞因子家族成员 ‘β-Trefoil’ cytokines Fibroblast growth factors Interleukin-1 Chemokines Interleukin-8 Macrophage inflammatory proteins ‘Cysteine knot’ cytokines Nerve growth factor Transforming growth factors Platelet-derived growth factor EGF family Epidermal growth factor Transforming growth factor-αHaematopoietins Interleukins 2–7, -9, -13 Granulocyte colony stimulating factor Granulocyte-macrophage colony stimulating factor Leukaemia inhibitory factor Erythropoietin Ciliaryneurotrophic factor TNF family Tumour necrosis factor-α and –β

IL17细胞因子及其受体家族研究进展

白介素IL-17细胞因子及其受体家族研究进展 白介素-17(IL-17)主要由T辅助细胞TH17产生。IL-17可以直接或间接诱导多种细胞因子、趋化因子、炎症因子与抗微生物蛋白来识别介导自身免疫与慢性感染的靶基因,最近的研究已经证明,IL-17与肿瘤的发生密切相关。 白介素-17(IL-17)已经发现的成员有6个,分别就是:IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(也被称为IL-25)与IL-17F。随着研究的深入,IL-17产生细胞除了TH17细胞外,还有很多其它类型的细胞可以产生,比如:巨噬细胞、树突状细胞、CD-T细胞、自然杀伤T(NKT)细胞、CD8+ T细胞、调节性T细胞(Tregs)、嗜中性粒细胞、肥大细胞、骨髓源性抑制细胞(MDSCs)与淋巴组织诱导物(LTi)细胞等,在上皮细胞、周细胞、平滑肌细胞与肿瘤细胞中也可产生白介素IL-17。在IL-17家族的6个成员中,IL-17A就是IL-17家族的原型,IL-17F与之同源性最高(50%),并且编码基因定位于染色体的同一区域6p12,其它与IL-17A同源性较差,只有16%-30%,且定位在不同的染色体上。但这些细胞因子在人、鼠种属间的保守性较高(62-80%)。IL-17家族成员以同源二聚体或异源二聚体的形式发挥功能。IL-17A、IL-17E、IL-17F就是重要的促炎症因子,而IL-17B、IL-17C、IL-17D的功能还尚待研究。 白介素IL-17受体(IL-17R)家族由5个成员组成:IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD、IL-17RE。IL-17R由27个氨基酸的N-末端信号肽、293氨基酸胞外结构域、21个氨基酸的跨膜结构域与525个氨基酸异常长的胞质尾巴构成的单程跨膜蛋白。IL-17受体家族成员之间可以组合成不同的复合物,如IL-17RA与IL-17RC复合体介导细胞对IL-17A与IL-17F的反应,IL-17RA与IL-17RB复合体介导细胞对IL-17E的反应。IL-17RA作为这个家族迄今为止最大的分子,编码的基因位于染色体22上,就是至少4个配体传递信号的通用亚基。其她受体的编码基因位于染色体3上。L-17RA广泛表达,特别就是在造血组织中表达水平高。 IL-17RB能结合IL-17B与IL-17E,它主要表达于各种内分泌组织及肾、肝与TH2细胞。 IL-17RD负调控FGF介导的Ras-MAPK及PI3K信号通路。人的IL-17RD也能抑制FGF依赖的ERK激活与FGF依赖的增殖,但鼠的IL-17RD却能结合TAK1激活MAP2K4-JNK信号通路。IL-17受体家族中被了解最少的成员就是IL-17RE,近来研究表明IL-17C可能就是它的配体。

第15章细胞因子及其受体

15 细胞因子及其受体 免疫受体是由一个由固有免疫系统和适应性免疫系统叠加而成的免疫系统,又是一个弥散系统,在体内往复循环的免疫细胞之间没有固定的有线”连接。这样的一个系统有效运转有赖于不同细胞之间的有序分工合作,信息交换与密切协调。细胞因子(cytokine)是免疫细胞之间以及免疫细胞与其他组织之间相互交换的语言。所谓细胞因子是指是有免疫细胞或非免疫细胞(如血管内皮细胞,表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成分泌的一类生物活性分子,他们之间的信息交换与相互调节,参与免疫应答和炎症反应过程。15-1细胞因子的主要特点(General Characteristics Of Cytokines)内分泌素也具有相对分子质量小,浓度低等特点,能够远距离调解组织器官的功能。细胞因子与与内分泌素不同,他们不由专门腺体分泌,而是来自多种不同的组织和细胞,以近距离调节为主。虽然已经发现200余种细胞因子,从人类基因组计划的测序结果来看,还有更多的细胞因子将被发现,他们具有如下一些基本特征: (1)半衰期短,不在细胞内储存而是在被活化

后开始合成并且分泌的。 (2)多效(重叠)性(pleiotropism):多种细胞可以产生同一种细胞因子,一种细胞因 子可以对不同细胞发挥不同作用。 (3)丰裕性(redundant):两种以上的的细胞因子具有相同的或者相似的生物学作用的 现象比较常见。 (4)协同性(synergy):两种细胞因子同时作用于一个靶细胞的效应大于他们单独效应 之和,即为协同作用。 (5)拮抗性(antagonism):有是有两种细胞因子有相互抑制的作用,即为拮抗性。(6)网络性:细胞因子能够诱导或抑制其他细胞因子的合成,形成细胞因子功能和调节 网络。 (7)效应延迟:靶细胞对细胞因子的反应通常发生在几个小时内,需要新mRNA和蛋白质 分子的原位合成。 (8)效应范围:近距离作用为主。多数细胞因子在血液中是检测不到的,他们发挥作用 的方式以旁分泌(paracrine)和自分泌 (autocrine)为主,前者指其对临近细胞

细胞因子制剂在临床上的应用

细胞因子制剂在临床上的应用 一,简介 中文名称:细胞因子英文名称:cytokine 定义1:一组由多种细胞所分泌的可溶性蛋白与多肽的总称。在nmol/L或pmol/L水平即显示生物作用,可广泛调控机体免疫应答和造血功能,并参与炎症损伤等病理过程。 所属学科:免疫学(一级学科);免疫系统(二级学科);免疫分子(三级学科) 定义2:由免疫系统细胞以及其他类型细胞主动分泌的一类小分子量的可溶性蛋白质。包括淋巴因子干扰素、白介素、肿瘤坏死因子、趋势化因子和集落刺激因子等。是免疫系统细胞间,以及免疫统细胞与其他类型细胞间联络的核心,能改变分泌细胞自身或其他细胞的行为或性质,通过与细胞异的膜受体而起作用。所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科);激素与维生素(二级学科) 定义3:细胞释放的可影响其他细胞行为的蛋白质。常指在免疫反应中起细胞间介导物作用的分子。 所属学科:细胞生物学(一级学科);细胞免疫(二级学科) 二.细胞因子的分类 (一)根据产生细胞因子的细胞种类不同分类 1.淋巴因子(lymphokine) 于命名,主要由淋巴细胞产生,包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞等。重要的淋巴因子有IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、IFN-γ、TNF-β、GM-CSF和神经白细胞素等。 2.单核因子(monokine)主要由单核细胞或巨噬细胞产生,如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、G-CSF 和M-CSF等。 3.非淋巴细胞、非单核-巨噬细胞产生的细胞因子主要由骨髓和胸腺中的基质细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等细胞产生,如EPO、IL-7、IL-11、SCF、内皮细胞源性IL-8和IFN-β等。(二)根据细胞因子主要的功能不同分类 1.白细胞介素(interleukin, IL) 1979年开始命名。由淋巴细胞、单核细胞或其它非单个核细胞产生的细胞因子,在细胞间相互作用、免疫调节、造血以及炎症过程中起重要调节作用,凡命名的白细胞介素的cDNA基因克隆和表达均已成功,目前已报道IL-1-IL-15。 2.集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF) 根据不同细胞因子刺激造血干细胞或分化不同阶段的造血细胞在半固体培养基中形成不同的细胞集落,分别命名为G(粒细胞)-CSF、M(巨噬细胞)-CSF、GM(粒细胞、巨噬细胞)-CSF、Multi(多重)-CSF(IL-3)、SCF、EPO等。不同CSF不仅可刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖的分化,还可促进成熟细胞的功能。 3.干扰素(interferon, IFN) 1957年发现的细胞因子,最初发现某一种病毒感染的细胞能产生一种物质可干扰另一种病毒的感染和复制,因此而得名。根据干扰素产生的来源和结构不同,可分为IFN-α、INN-β和IFN-γ,他们分别由白细胞、成纤维细胞和活化T细胞所产生。各种不同的IFN生物学活性基本相同,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。 4.肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 最初发现这种物质能造成肿瘤组织坏死而得名。根据其产生来源和结构不同,可分为TNF-α和TNF-β两类,前者由单核-巨噬细胞产生,后者由活化T细胞产生,又名淋巴毒素(lymphotoxin, LT)。两类TNF基本的生物学活性相似,除具有杀伤肿瘤细胞外,还有免疫调节、参与发热和炎症的发生。大剂量TNF-α可引起恶液质,因而TNF-α又称恶液质素(cachectin)。

细胞因子在免疫治疗中地应用概述

细胞因子在免疫治疗中的应用概述 细胞因子一般是由受到刺激的细胞产生,主要为免疫细胞。细胞因子具有高效性,在微摩尔甚至皮摩尔都可以起作用。单个细胞因子对免疫的作用取决于如下的条件:局部细胞因子浓度、其受体表达的模式及多个信号通路在免疫应答细胞中的整合。细胞因子作为分子信使,允许免疫系统细胞彼此通信,以产生对靶抗原的协调,在许多疾病中具有调节和效应功能,因此细胞因子及其受体可用于免疫治疗。 在免疫治疗过程中,细胞因子直接刺激肿瘤部位的免疫效应细胞和基质细胞,增强细胞毒性。通过对动物肿瘤模型研究,发现细胞因子具有广泛的抗肿瘤活性,已经有很多细胞因子用于癌症的治疗。获得FDA批准上市的细胞因子药物已有多个,如高剂量的IL-2用于治疗黑素瘤和肾细胞癌,IFN-α用于III期黑素瘤的辅助治疗。还有更多的细胞因子已经进入临床试验阶段,如GM-CSF、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18和IL-2。 细胞因子作为一种免疫调节剂,可以用于激活免疫疗法、抑制免疫疗法等,包括各种重组、合成和天然的制剂。如白细胞介素类(IL-2、IL-7、IL-12),趋化因子(CCL3、CCL26、CXCL7)及其它细胞因子(干扰素、粒细胞集落刺激因子)等。 在激活免疫疗法中 如粒细胞集落刺激因子(G-CSF)可以刺激外周血干细胞(从病人血液中提取)产生淋巴细胞,经过体外与肿瘤抗原共培养后,再输回到病人体内,并结合刺激性的细胞因子以增强免疫效应,这样的细胞就可以摧毁携带相同抗原的肿瘤细胞,从而达到治疗的效果。 白细胞介素-2可以与抗CD3和同种异体反应性细胞融合,生成过继T细胞。这种细胞可以转移到患者体内,可以进一步提高IL-2的抗癌活性。白细胞介素-7和白细胞介素-2可以用来恢复免疫功能缺陷患者的免疫系统,这一研究已经进如临床试验阶段。 在抑制免疫疗法中 主要抑制自体免疫疾病中的异常免疫反应,或者降低正常免疫反应以阻止细胞或者器官移植中的排斥反应。如免疫抑制药物、免疫耐受、过敏治疗等。 接下来,我们将分别介绍一些在免疫治疗中经常用到的细胞因子的特性。 白细胞介素1(IL-1): 白细胞介素1(IL-1)是一种多效细胞因子,涉及皮质的炎症反应、细胞生长和组织修复。IL1超家族有11个成员,如IL1A、IL1B、IL1Ra、IL-18等。IL-1是一些癌症的药物靶点,也用于细胞治疗。

细胞因子的免疫应答调控及其临床意义

细胞因子的免疫应答调控及其临床意义 来源期刊:《国外医学:儿科学分册》1993年第5期重庆医科大学儿童医院(630014)涂文伟综述杨锡强审校 摘要细胞因子(c叼具有双相性、多样性和整体性等特点,其动态平衡的网络在免 疫应答调控中起重要作用。不同抗原刺激T细胞亚群分泌不同的C尺构成了CK免疫应 答调控的中心环节,CK网络平衡失调可致异常免疫应答反应.CK参与了免疫缺陷、AIDS、种瘤、特应性哮喘、严重感染及自身免疫等疾病的发生、发展。针对cK在上述疾病中的异常情况,调节CK网络平衡,可望从根本上阻断疾病的发展. 国外医学儿科学分册1993年9月第加卷第5期229 关键词细胞因子免疫应答疾病 细胞因子(cytokine,CK)由免疫活性细胞 及其相关细胞产生,为具有多种重要生物活性 的细胞调节蛋白,包括白细胞介素(IL)、干扰 素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、克隆刺激因子 (CSF)、转化生长因子(TGF)等I,1.CK作为细 胞间信息交流的“语言”,在免疫应答反应中起 细胞间信息传递作用。CK参与免疫应答反应 的全过程,并在其中起着中心作用。CK的特 点:(l)双相性可维持机体正常免疫应答,也 可因CK及其受体表达异常致异常免疫应答反 应;仪)多样性一种CK可具有多种生物活 性,而同一生物活性也可由多种CK所共有; (3)整体性CK可通过相互诱生、受体表达的 相互调节以及生物学效应的相互影响形成CK 网络。本文就CK的免疫应答调控及其与临床 疾病的关系作一简述。 CK的免疫应答调控 一、抗原对CK的选择性诱导不同抗原 刺激机体产生不同的CK。如病毒感染致IFN 大量产生;革兰氏阴性(G一)细菌感染使巨噬细胞分 泌n_一]及1卜下刁增加,脑膜炎双球菌感染致INF 活性增高。寄生虫感染则视种类不同分泌不同CK: 疟原虫感染致IFN一以、IL一2和IFN一下产 生;小鼠巴西日圆线虫感染致IL一4、IL一5、IL一10 合成增加,IL一2、IFN一下合成减少;曼氏血吸虫 感染致IL一10大量产生,而IFN一下明显减 少;慢性蠕虫感染致IL一4、JL一5产生增加;利 什曼虫感染则使TNF活性增强。不同抗原选 择性诱导CK分泌的机制可能在于选择性活化 不同T辅助(TH)细胞亚群所致1231。 二、T细胞亚群与CK以往按淋巴细胞 表型把T细胞分为辅助性(CD4?)和抑制性 (CDS+)T细胞.现已知无论CD4卜细胞和 CDS+细胞均由不同亚群组成,CD4十细胞也有

(推荐)II型细胞因子及其受体研究进展

II型细胞因子及其受体研究进展 目前已经发现的细胞因子有200多种,随着基因测序技术的快速发展,相信会有更多的因子被发现,并且随着细胞工程技术和蛋白重组技术的发展,一定会有更多的细胞因子重组蛋白被纯化制备。细胞因子功能多样,不同因子间可以相互作用,同一因子可以有不同的功能,因此,细胞因子构成了一个复杂的网络功能图。而细胞因子想要发挥作用,必须与相应的受体结合行。细胞因子与其受体结合后,会对细胞产生作用,可以刺激细胞生长增殖分化,调控机体免疫应答,为在细胞及分子水平研究某些自身免疫性疾病、肿瘤、免疫缺陷疾病的发病机理提供数据,为临床治疗和诊断提供指导依据。 细胞因子受体一般分成四个类型:Ⅰ型细胞因子受体(Type ⅠCytokine Receptor)、Ⅱ型细胞因子受体家族(Type ⅡCytokine Receptor)、TNF超家族受体以及趋化因子受体。在本文,将主要介绍Ⅱ型细胞因子及其受体的研究进展及其应用。 Ⅱ型细胞因子受体家族(Type ⅡCytokine Receptor ),也称干扰素受体家族(Interferon receptors family)。主要包含Ⅱ型白介素(IL-10,IL-19,IL-20,IL-22等)受体,Ⅰ型干扰素(IFNA,IFNB)受体和Ⅱ型干扰素(IFNG)受体。此类受体的结构特点治是在膜外区近氨基端含有四个保守半胱氨酸残基细无Trp-Ser-X-Trp-Ser序列,一般为具有高亲和力的异二聚体或多聚体。II型细胞因子受体的细胞外结构域由串联Ig样结构域组成,细胞内结构域通常与属于Janus激酶(JAK)家族的酪氨酸激酶相关。

第六章 细胞因子

第六章 细胞因子(cytokine) 引 言 我们已经学习了两个分泌性免疫分子—免疫球蛋白和补体,今天,我们学习另一类重要的分泌性的非特异性免疫分子-细胞因子。同学们是否听说过可以用干扰素治疗乙肝、疱疹等病毒感染性疾病吗?干扰素是第一个被发现并已经应用于临床的细胞因子,至今已发现数百种细胞因子,其中有些已应用于临床(如病毒性感染、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、移植等方面的防治)及科研(如细胞培养),具有良好的应用价值和的经济前景。 第一节 细胞因子的概述 一.细胞因子(cytokine)的概念与命名 (一)概念:细胞因子是由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质,通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用。 (二)细胞因子的命名 1. 根据产生细胞因子的细胞种类不同 (1)淋巴因子(lymphokine) 主要由淋巴细胞产生。 (2)单核因子 (monokine) 主要由单核-巨噬细胞产生。 2. 根据细胞因子的结构和功能不同 (1)白细胞介素 (2)干扰素 (3)肿瘤坏死因子 (4)集落刺激因子 (5)生长因子 (6)趋化性细胞因子 (三)细胞因子作用方式及特点 细胞因子种类繁多,各具独特的分子结构、理化特性及生物学特性,但也具有以下共同特性。 1. 理化特性 (1)大多数为低分子量(15~30kD)的蛋白质/糖蛋白(<80kD)。 (2)多数细胞因子以单体形式存在,少数以双体(IL-10、12,M-CSF,TGF-β,PDGF)或三聚体(TNF)形式存在。 2. 分泌特性 (1)天然的细胞因子由活化的细胞分泌 正常的静息或休止状态的细胞一般要经激活后才能合成和分泌细胞因子。 活化因素(激活剂):感染;抗原;丝裂原;其他刺激物。 某些细胞株可自发分泌CK。如正常血液中有少量自发分泌的TGF-β (2)多细胞来源 多源性:同一细胞因子可由多种细胞产生。 如:IL-1:由单核/巨噬细胞、内皮细胞、B细胞、成纤维细胞等细胞产生。 多向性:一种细胞可产生多种细胞因子。 如:活化T细胞:产生IL-2、6、9、10、13、IFN-γ、TGF-β等。 (3)自限的分泌过程 无前体形式贮存;细胞受刺激后迅速合成分泌,一旦合成便迅速地分泌至细胞外发挥生物学作用,刺激停止后较快地停止合成并被迅速降解,6~8h可检出,24~72h达最高峰。 (4) 自分泌与旁分泌的作用方式——近距离发挥作用,局部作用

I型细胞因子及其受体研究进展

I型细胞因子及其受体研究进展 细胞因子一般分子量较小、生物活性高,主要由免疫细胞或非免疫细胞(如血管内皮细胞,表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而产生。细胞因子间可以相互作用形成网络,进而参与免疫应答和炎症反应过程或促进细胞增殖生长。但是细胞因子需要与相应的受体结合才能发挥效应。细胞因子及其受体会对机体免疫应答进行调控,在细胞及分子水平上揭示细胞因子与疾病之间的关系,尤其是对某些自身免疫性疾病、肿瘤、免疫缺陷疾病的发病机理的研究,为临床治疗和诊断提供指导下依据。现在已有近几十个细胞因子及其受体的药物批准上市。 细胞因子受体命名规则比较简单,基本是在相应的细胞因子名称后面加Receptor(R)表示,如IL-2的受体就写成IL-2R。细胞因子受体一般分成四个类型:Ⅰ型细胞因子受体(Type ⅠCytokine Receptor)、Ⅱ型细胞因子受体家族(Type ⅡCytokine Receptor)、TNF超家族受体以及趋化因子受体。 在本文,将主要介绍Ⅰ型细胞因子及其受体的研究进展及其应用。 细胞因子受体(Type ⅠCytokine Receptor),也称红细胞生成素受体家族(hematopoietin receptor family)。这类受体的结构特点:胞外区含有同源区(大概有200个氨基酸构成),膜外区近氨基端有二个保守的半胱氨酸残基(C),其羧基端存在Trp-Ser-X-Trp-Ser(WSXWS,X代表任一氨基酸)残基序列。按照细胞因子家族可以分为如下类型:Ⅰ型白介素(IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-7,IL-9)受体,粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)受体,粒细胞集落刺激因子(G-CSF)受体,促红细胞生成素(EPO)受体,生长激素(GH)受体,催乳素(PRL)受体,抑癌蛋白M(OSM)受体,白血病抑制因子(LIF)受体等。 Ⅰ型细胞因子受体大多数由多个亚单位构成,其中有属于结合细胞因子的亚单位或用来进行信号转导的亚单位。信号转导亚单位可以有多种细胞因子受体共用,比如人的IL-3R,IL-5R和CSF2R均由α和β亚单位组成,其中α亚单位就属于细胞因子结合单位,β亚单位就由三种细胞因子共用来转导信号,这也使得IL-3,IL-5和GM-CSF在功能上有很多相似之处,如三者都可以刺激嗜酸性粒细胞增殖和嗜碱性粒细胞脱颗粒,还有IL-3和GM-CSF 均可作用于造血干细胞。还有一种共用信号亚单位——γ亚单位,主要由IL-2,IL-4,IL-7,IL-9和IL-15的受体共用。在X-性连锁中正联合免疫缺陷病患者中,正是由于这五个细因子受体介导的信号转导发生严重障碍造成的,使得细胞和体液免疫缺陷。

免疫

1、什么是细胞因子?它们有哪些共同特征? 答:细胞因子是一类主要由免疫细胞产生的出抗体和补体外的高活性、多功能的分泌性免疫分子。细胞因子在结构、产生以及作用方面均有一些共同的特性。细胞因子的结构特性:大多是低分子量(10—60kD)的多肽或糖蛋白。其中少数为二聚体或三聚体外,大部分以单体形式存在。细胞因子的产生特点:细胞因子的产生细胞非常广泛,除淋巴细胞、单核巨噬细胞外,上皮细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等其他多种细胞也能产生细胞因子。通常,休止期细胞不产生或仅产生少量的细胞因子,当受抗体、丝咧源等激活后则可大流量的产生一定种类的细胞因子。一种细胞可产生多种细胞因子,同一种细胞因子也可由不同的细胞产生。细胞因子的作用特点:①细胞因子通过相应受体发挥作用;②细胞因子的作用具有高效性、多效性、重叠性和网络性;③细胞因子主要通过自分泌和旁分泌发挥作用:自分泌是指由某种细胞分泌的细胞因子反过来作用于细胞本身,旁分泌是指细胞因子产生后作用于邻近细胞。由于细胞因子的半衰期较短,因此它主要是在局部发挥短暂作用。在一定条件下某些细胞因子也可以内分泌形式作用于远端靶细胞,介导全身性反应。 2、MHC的生物学功能? 一、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答:1)T细胞以其TCR实现对抗原肽和MHC分子的双重识别;2)被MHC分子在结合并提呈的成分,可以使自身抗原,甚至是MHC分子本身,由此,MHC参与构成自身免疫性,参与对非己MHC抗原的应答,并参与T细胞在胸腺中的选择和分化;3)MHC是疾病易感染个体差异的主要决定者;4)MHC参与构成种群基因结构的异质性。 二、作为调节分子参与固有免疫应答MHC分子中的免疫功能相关基因参与非特异性免疫应答的调控,主要表现在以下三个方面:1)经典的Ⅲ类基因为补体成分编码,参与补体反应和免疫性疾病的发生;2)非经典Ⅰ类基因和MHC基因产物可作为配体分子,以不同的亲和力结合激活性和抑制性受体,调节NK细胞和部分杀伤细胞的活性;3)炎症相关基因参与启动和调控炎症反应,并在应激反应中发挥作用。 3、巨噬细胞的生物学功能? 一、识别、清除病原体等抗原性异物:1)巨噬细胞对病原体等抗原性异物的识别:1,巨噬细胞表面的模式识别受体及其作用1’甘露糖受体2’清道夫受体3’Toll样受体2)巨噬细胞对病原体等抗原异物杀伤消化和清除;二、参与和促进炎症反应;三、对肿瘤和病毒感染等靶细胞是杀伤作用;四、加工提呈抗原,启动适应性免疫应答;五、免疫调节作用。 4、简述T细胞辅助受体及其主要功能。 答:T细胞表面CD4分子和CD8分子既是T细胞的重要标志,也是T细胞的辅助受体。CD4分子和CD8分子分别通过与MHCⅡ类分子的解功能区和MHCⅠ类分子的品功能区结合,可增强T细胞和抗原呈递细胞或靶细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。CD4分子和CD8分子的主要功能是辅助TCR识别抗原,参与T细胞活化信号的转导途径。 5、简述T细胞活化所需要的两个信号的产生和作用。 答:初始T细胞的完全活化需要两种活化信号的协同作用。第一信号有TCR识别抗原产生,经CD3、CD4或CD8分子传到至细胞内。由于接受抗原刺激的是抗原特异性T细胞克隆,第一信号的基本作用是诱导适应性免疫应答具有严格的特异性。第二信号则由APC或靶细胞表面的协同刺激分子和T细胞表面的协同刺激分子受体相互作用而产生。在协同刺激信号的作用下,已活化的抗原特异性T细胞增殖并分化为效应T细胞。协同刺激信号,促进T细胞活化。 6、试述B细胞的功能。 答:B细胞有三个主要功能:产生抗体,提呈抗原及分泌细胞因子参与免疫调节。抗体以三种主要方式参与免疫应答。①补体的中和作用:抗体与病原体结合,可防止病原体与靶细胞结合,这种方式针对病毒和包内细菌的感染。②抗体的调理作用:抗体与病原体表面结合后,抗体的Fc段又与吞噬细胞表面的FC受体结合,有利于吞噬细胞吞噬病原体。③激活补体,抗体与病原体表面结合后,激活补体,发挥补体的溶菌作用。B细胞是一类专职抗原提呈细胞。B细胞依靠其表面的BCR

细胞因子及其受体的检测细胞因子

细胞因子及其受体的检测细胞因子在机体免疫应答过程中起着十分重要的作用。在某些疾病时,体内细胞因子及其受体表达可发生异常,与机体免疫功能低下或发生病理损伤有关。因此,在临床免疫学中越来越重视对细胞因子及其受体的检测。在基础免疫研究中,常需检测不同条件培养液中细胞因子的活性,并探讨细胞因子产生水平与免疫细胞表型、增殖、杀伤及其它功能的关系。此外,原核细胞和真核细胞中表达的重组细胞因子或经过不同工艺纯化后的产品需测定其活性和含量。从细胞因子及其受体检测的水平来说,可以分为基因组DNA、mRNA和蛋白三个不同的水平,后者又包括胞浆内、膜表面以及分泌到体液或培养上清等三种不同形式细胞因子。目前应用最多的是检测体液或培养丰清中的细胞因子以及膜表面的细胞因子受体。一、生物活性检测法细胞因子生物学活性检测法是根据某些细胞因子特定的生物学活性,应用相应的指示系统和标准品来反映待测标本中某种细胞因子的活性水平,一般以活性单位来表示。生物学检测法一般敏感性较高,直接表示待测标本中的活性水平。但实验周期较长,如集落形成法需10~14;易受细胞培养中某些因素的影响,如血清、pH、药物;易受生物学活性相同或相近的其它细胞因子的影响,如检测IL-2时可受IL-4的干扰,TNF-α和TNF-β(淋巴毒素)表现出极为相似的生物学作用;易受待栓样品中某些细胞因子抑制物的干扰,如IL-1活性可被IL-1受体拮抗物(IL-1ra)所抑制,TNF-α可被TNF-BP所阻断;不能区分某些细胞因子的型和亚型,如IFN-α、β和γ,以及IFN-α中不同的亚型显示相同的生物学活性;某些指示细胞长期培养易发生突变;不同指示细胞对同一种细胞因子的敏感性不同,所慕名而来结果难于标准化;此外,某些人源的细胞因子如hIL-2对小鼠细胞起作用,但鼠源性的IL-2对人的细胞则无刺激作用。生物学检测的方法大致可分为增殖或增殖抑制、集落形成、直接杀伤靶细胞、保护靶细胞免受病毒攻击、趋化作用以及抗体形成法等几类。(一)增殖或增殖抑制法其基本原理是应用某一细胞因子能特异地刺激或 (二)抑制某些指示细胞的增殖,通过3H-TbR掺入或MTT法显色,反映待检细胞因子的活性水平。 集落形成法其基本原理是应用骨髓干细胞体外半固体培养系统,根据不同造血因子能诱导干细胞或定向造血祖细胞形成某一种或某些种类细胞的集落,通过对形成集落形态学、酶学鉴定,计算不同种类集落形成的数量和比例,反映待测标本中CSF的种类和活性水平。(三)直接杀伤靶细胞在细胞因子中TNF-α、TNF-β具有直接杀伤某些肿瘤细胞的作用,采用TNF敏感的细胞株如小鼠成纤维细胞株L929,以及WEHI164亚克隆13作为指示细胞,通过3H-TdR释放法或染料染色等可检测待检样品中TNF的活性水平。(四)保护靶细胞免受病毒的攻击靶细胞受某些病毒感染后可发生明显病变和死亡,干扰素可保护靶细胞免受病毒的攻击,常用的病毒是水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV),敏感的指示细胞为喉癌的上皮细胞株Hep2和羊膜的上皮细胞WISH,通过干扰素(IFN-α、IFN-β、IFN-γ)抑制病毒致病变的程度,计算出待测样品中IFN的活性单位。(五)趋化作用IL-8对多形核细胞、淋巴细胞具有趋化作用,可用小室法或软琼脂趋化法,PMN或淋巴细胞作为指示细胞,以细胞趋化的程度来反映样品中IL-8活性水平。(六)抗体形成法IL-6可在体外刺激某些B淋巴细胞系产生和分泌免疫球蛋白,常用的指示细胞有分泌IgG的ARH-77、CESS和分泌IgM的SKW6.CL-4。在一定的条件下,待检样品中IL-6水平与培养细胞上清IgG或IgM水平正相关,通过标准IL-6的对照可推算出待检样品中IL-6的活性。表4-22细胞因子生物学活性检测方法(举例)被检细胞因子实验系统可干扰的因素IL-1 D.10(小鼠T细胞)增殖法(3H-TdR、MTT)人IL-2;小鼠IL-2、IL-4、IL-7、GM-CSF、TNF等 小鼠胸腺细胞增殖法TGF-β1、β2抑制作用 IL-4(小鼠胸腺瘤)CTLL转换法(增殖法)小鼠IL-4 黑素瘤细胞A352 增殖抑制法 IL-2 CTLL(小鼠杀伤性T细胞系)增殖法小鼠IL-4 IL-3 KG1(髓样白血病细胞)增殖法 TF-1(前髓样细胞)增殖法EPO、IL-5、IL-6、GM-CSF

细胞因子受体

细胞因子受体 细胞因子是由多种细胞产生的,具有广泛调节细胞功能作用的多肽分子,细胞因子不仅作用于免疫系统和造血系统,还广泛作用于神经、内分泌系统,对细胞间相互作用、细胞的增殖分化和效应功能有重要的调节作用。细胞因子发挥广泛多样的生物学功能是通过与靶细胞膜表面的受体相结合并将信号传递到细胞内部。因此,了解细胞因子受体的结构和功能对于深入研究细胞因子的生物学功能是必不可少的。随着对细胞因子受体的深入研究,发现了细胞因子受体不同亚单位中有共用链现象,这对阐明众多细胞因子生物学活性的相似性和差异性从受体水平上提供了依据。绝大多数细胞因子受体存在着可溶性形式,掌握可溶性细胞因子受体产生的规律及其生理和病理意义,必将扩展人们对细胞因子网络作用的认识。检测细胞因子及其受体的水平已成为基础和临床免疫学研究中的一个重要的方面。 一、细胞因子受体的结构和分类 根据细胞因子受体cDNA序列以及受体胞膜外区氨基酸序列的同源性和结构特征,可将细胞因子受体主要分为四种类型: 免疫球蛋白超家族(IGSF)、造血细胞因子受体超家族、神经生长因子受体超家族和趋化因子受体。此外,还有些细胞因子受体的结构尚未完全搞清,如IL-10R、IL-12R等;有的细胞因子受体结构虽已搞清,但尚未归类,如IL-2Rα链(CD25)。 (一)免疫球蛋白超家族 该家族成员胞膜外部分均具有一个或数个免疫球蛋白(Ig)样结构域的,有关Ig超家族的结构特点参见第三章。目前已知,属于IGSF成员的细胞因子受体有IL-1RtⅠ(CD121a)、IL-1RtⅡ(CD121b)、IL-6Rα链(CD126)、gp130(CDw130)、G-CSFR、M-CSFR(CD115)、SCFR(CD117)和PDGFR,并可分为几种不同的结构类型, 不同IGSF结构类型的受体其信号转导途径也有差别。 (1)M-CSFR、SCFR和PDGFR:胞膜外区均含有5个Ig样结构域,其中靠近胞膜区为1个V样结构,其余4个为C2样结构。受体通常以二聚体形式与相应的同源二聚体配体结合。受体胞浆区本身含有蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase, PTK)结构。 图4-4 M-CSFR、SCFR和PDGFR结构模式图 (2)IL-1RtⅠ和IL-1RtⅡ:胞膜外区均含有3个C2样结构,受体胞浆区丝 氨酸/苏氨酸磷酸化可能与受体介导的信号转导有关。 (3)IL-6Rα链、gp130以及G-CSFR:胞膜外区N端均含1个C2样区,在靠近胞膜侧各有1个红细胞生成素受体超家族结构域,此外在胞膜外区还含有2~

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档