南农生物技术制药第五章细胞因子.ppt
《南农生物技术制药第五章细胞因子.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《南农生物技术制药第五章细胞因子.ppt(141页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 IntroductionofCytokines ClassificationofCKs BiologicalActivitiesofCKs CytokineReceptor(CKR)ClinicalApplicationofCKs.Introduction of cytokine(CK)A.BiologicalpropertiesB.SecretoryfeatureC.CKsnetwork1.ConceptionofCK2.CommonpropertiesofCKs-由免疫细胞及非免疫细胞由免疫细胞及非免疫细胞经刺激经刺激而合成、分泌的一类具有多而合成、分泌的一类具有多种生物种生物活性的小分
2、子蛋白质活性的小分子蛋白质 细胞因子的来源细胞因子的来源活化的免疫细胞:淋巴细胞尤其是活化的免疫细胞:淋巴细胞尤其是T T细胞、细胞、单核细胞单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。基质细胞类:血管内皮细胞、成纤维细胞、基质细胞类:血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞、中枢神经系统的小胶质细胞等。上皮细胞、中枢神经系统的小胶质细胞等。某些肿瘤细胞。某些肿瘤细胞。细胞因子分布细胞因子分布多数细胞因子是以可溶性蛋白的形式分布于多数细胞因子是以可溶性蛋白的形式分布于组织间质和体液中,但某些细胞因子如组织间质和体液中,但某些细胞因子如TNFTNF可以跨膜分子形式表达于产生细
3、胞的表面。可以跨膜分子形式表达于产生细胞的表面。5细胞因子的结构细胞因子的结构6通通过过受受体体发发挥挥作作用用一、研究简史一、研究简史第一个时期:第一个时期:50507070年代中期年代中期19741974细胞因子细胞因子19571957IsaacsIsaacs发现发现IFNIFN19621962巨噬细胞移动抑制因子巨噬细胞移动抑制因子19691969单核因子,淋巴因子单核因子,淋巴因子第二个时期:第二个时期:7070年代中后期年代中后期8080年代初期年代初期一、研究简史一、研究简史主要问题:一种因子多种名称主要问题:一种因子多种名称一种作用一种因子一种作用一种因子重点研究了其产生及其靶细
4、胞、性质、重点研究了其产生及其靶细胞、性质、作用、检测方法作用、检测方法1979年,统一命名白细胞介素年,统一命名白细胞介素 二、二、细胞因子的共同特性细胞因子的共同特性(一)结构特点(一)结构特点:*属低分子量(属低分子量(6-606-60kDkD)的多肽或糖蛋白的多肽或糖蛋白*分分型型:分分泌泌型型和和跨跨膜膜型型(TNFTNF;TGF-TGF-;SCFSCF)*存存在在形形式式:单单体体(IL-1,2IL-1,2等等);二二聚聚体体(IL-5IL-5,1212););三聚体(三聚体(TNF).TNF).功能功能与调节免疫应答、造血功能和炎症反应有关。与调节免疫应答、造血功能和炎症反应有关
5、。3.3.作用方式作用方式:自分泌、旁分泌和内分泌;自分泌、旁分泌和内分泌;自分泌自分泌 autocrine内分泌内分泌 endocrine血液循环血液循环远距离作用远距离作用旁分泌旁分泌 paracrine作用于比邻细胞作用于比邻细胞作用于分泌细胞自身作用于分泌细胞自身细细胞胞因因子子分分泌泌的的方方式式11CKs的共同特性及作用特点的共同特性及作用特点1.1.高效性:高效性:靶细胞靶细胞-受体;高亲和力结合受体;高亲和力结合2.2.分泌性:分泌性:旁分泌、自分泌、内分泌;短时自限旁分泌、自分泌、内分泌;短时自限3.3.多效性:多效性:一一CKCK多靶多效多靶多效4.4.重叠性:重叠性:多多
6、CKCK一靶一效一靶一效5.5.协同性:协同性:一一CKCK强化它强化它CKCK6.6.拮抗性:拮抗性:一一CKCK抑制它抑制它CKCK7.7.网络性:网络性:网络性:网络性:多多多多CKCKCKCK互相平衡互相平衡互相平衡互相平衡8.8.同源性和多源性同源性和多源性12IL-2IFN-TNF-细胞因子的同源性与多源性细胞因子的同源性与多源性IFN-T细胞细胞T细胞细胞NK细胞细胞13IL-4ThThThTh细胞细胞细胞细胞肥大细胞肥大细胞ThTh细胞细胞B B B B细胞细胞细胞细胞细细胞胞因因子子的的多多效效性性14ThTh细胞细胞B B细胞细胞细细胞胞因因子子的的协协同同性性IL-4IL
7、-4IL-5IL-515ThTh细胞细胞B B细胞细胞细细胞胞因因子子的的重重叠叠性性IL-2IL-2IL-4IL-4IL-5IL-5重叠性重叠性重叠性重叠性IL-2,4,7,9,12IL-2,4,7,9,12TT细胞增殖细胞增殖细胞增殖细胞增殖双向性双向性双向性双向性 抗肿瘤抗肿瘤抗肿瘤抗肿瘤 适量适量适量适量 TNFTNF 过量过量过量过量 BSSBSS(细菌性脓毒细菌性脓毒细菌性脓毒细菌性脓毒 血症休克血症休克血症休克血症休克)协同作用协同作用协同作用协同作用 IL-1IL-4IL-1IL-4BB细胞增殖细胞增殖细胞增殖细胞增殖 拮抗作用拮抗作用拮抗作用拮抗作用IFN-IFN-+LAKL
8、AK细胞增殖细胞增殖细胞增殖细胞增殖TGF-TGF-多效性多效性多效性多效性IFN-IFN-LAKLAKB BTh2Th2NKNK增殖增殖增殖增殖分化分化分化分化分泌活性分泌活性分泌活性分泌活性杀伤活性杀伤活性杀伤活性杀伤活性(IL-1+IL-4)CK介导免疫细胞间的通讯(1)(1)直接直接(directdirect):):表面分子表面分子(2)(2)间接间接(indirectindirect):):CKsCKs18细胞因子间可相互诱生:细胞因子间可相互诱生:IL-1IL-1能诱生能诱生IFNIFN、IL-1IL-1、IL-2IL-2、IL-4IL-4等,等,IL-2IL-2能诱生能诱生TNF
9、TNF、IL-2IL-2、LTLT等。等。细胞因子可调节细胞因子受体的表达:细胞因子可调节细胞因子受体的表达:IL-1IL-1、IL-5IL-5、IL-6IL-6等可促进等可促进IL-2IL-2受体的表达;受体的表达;IL-1IL-1能降低能降低TNFTNF受体的密度,细胞因子与生物活性受体的密度,细胞因子与生物活性 之间的相互影响。之间的相互影响。B B细胞和细胞和T T细胞活化过程中,常需要两种以上细胞细胞活化过程中,常需要两种以上细胞 因子的协同作用或彼此调节。因子的协同作用或彼此调节。19细胞因子间可相互诱生:细胞因子间可相互诱生:IL-1IL-1能诱生能诱生IFNIFN、IL-1IL
10、-1、IL-2IL-2、IL-4IL-4等;等;IL-2IL-2能诱生能诱生TNFTNF、IL-2IL-2、LTLT等。等。细胞因子可调节细胞因子受体的表达细胞因子可调节细胞因子受体的表达 IL-1IL-1、IL-5IL-5、IL-6IL-6等可促进等可促进IL-2IL-2受体的表达;受体的表达;IL-1IL-1能降低能降低TNFTNF受体的密度。受体的密度。细胞因子生物活性之间的相互影响细胞因子生物活性之间的相互影响 B B细胞和细胞和T T细胞活化过程中,常需要两种以上细胞细胞活化过程中,常需要两种以上细胞因子的协同作用或彼此调节。因子的协同作用或彼此调节。网络性网络性 NK1+TTH1M
11、IL-4 骨髓基质细胞骨髓基质细胞IL-1 IL-6 IL-7 SCF 造血干细胞造血干细胞IL-1 IL-6 IL-11 TNF-GM-CSF G-CMF M-CSF单核细胞单核细胞TH2B中性粒细胞中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞IL-1 IL-8 TNF-IL-1 TNF-IL-10 IL-4IL-4 IL-6 IL-10 IL-13 IL-4 TGF-IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10 TGF-IL-4IL-4内皮细胞内皮细胞IL-4TcIL-4IL-2 IFN-IL-10 IL-13 IL-4 NK 细胞细胞IFN-IL-2IL-2 IFN-IL-2IL-2 IL
12、-12G-CMF IFN-GM-CSF IL-12IL-1 TNF-TGF-PDGF FGF M-CSF GM-CSF 内皮细胞内皮细胞纤维母细胞纤维母细胞下下 丘丘 脑脑IL-1 TNF-M-CSF GM-CSF IL-1 IL-6 TNF-IL-4IL-6IL-421细胞因子的主要生物学作用细胞因子的主要生物学作用 抗感染和抗肿瘤作用抗感染和抗肿瘤作用免疫调节作用、免疫调节作用、参与细胞凋亡参与细胞凋亡刺激造血细胞增埴分化刺激造血细胞增埴分化促进各种细胞的生长和分化促进各种细胞的生长和分化参与和调节炎症反应参与和调节炎症反应细胞异常可导致疾病的发生细胞异常可导致疾病的发生活化作用活化作用
13、旁路刺激作用旁路刺激作用 抑制作用抑制作用 诱导调亡诱导调亡22促进免疫细胞的分化促进免疫细胞的分化三三 细胞因子的功能分类细胞因子的功能分类白细胞介素白细胞介素(interleukin,IL)(interleukin,IL)干扰素干扰素(Interferon,IFN)(Interferon,IFN)集落刺激因子集落刺激因子(colony stimulating(colony stimulating factor,CSF)factor,CSF)肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子(Tumor necrosis(Tumor necrosis factor,TNF)factor,TNF)生长因子生长因子(Gr
14、owth factor,GF)(Growth factor,GF)趋化因子趋化因子(chemokine CK)(chemokine CK)白细胞介素白细胞介素(Interleukin,IL)(Interleukin,IL)IL-11 1 产生细胞:淋巴细胞、产生细胞:淋巴细胞、单核吞噬细胞等单核吞噬细胞等2 2 介导白细胞间相互作介导白细胞间相互作用、调节细胞的生长分用、调节细胞的生长分化、参与免疫应答和介化、参与免疫应答和介导炎症反应导炎症反应.及及造血干造血干细胞、血管内皮细胞、细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞、神经细胞、纤维母细胞、神经细胞、成骨和破骨细胞等的相成骨和破骨细胞等的相互作用。
15、互作用。3 3 种类:种类:IL-1-IL-30IL-1-IL-30表表4-1 4-1 白细胞介素的特性(白细胞介素的特性(IL IL)IL曾用名称产生细胞效应1淋巴细胞活化因子(LAF)单核巨噬细胞,树突状细胞,纤维母细胞内皮细胞T和B细胞的增殖和分化,刺激造血细胞,参予炎症反应2T细胞生长因子活化的T细胞T和B细胞的增殖分化,增强NK细胞,单核细胞杀伤活性3多集落刺激因子(multi-CSF)活化的T细胞 多能造血干细胞增殖,促进肥大细胞,嗜酸,嗜碱性粒细胞增殖与分化4B细胞刺激因子(BSF-1)B细胞生长因子(BCGF-1)活化的T细胞B和T细胞增殖,刺激造血祖细胞增殖与分化,诱导lgE
16、、lgG产生5B细胞生长因子-(BCGF-)活化的T细胞促进B细胞增殖与分化,促进嗜酸性粒细胞增殖与分化,诱导lgA产生6B细胞刺激因子-2(BSF-2)B细胞分化因子(BCDF)淋巴细胞 单核细胞纤维母细胞促进B细胞分化、促进肝细胞产生急性期蛋白,抑制乳腺癌细胞、刺激骨髓瘤细胞、刺激造血细胞,参与炎症7淋巴细胞生素(LPO)骨髓及胸腺基质细胞促进前T、前B细胞增殖,促进成熟T细胞生长,促进血小板生成8中性粒细胞趋化因子(NCF)粒细胞活化因子(NAF)单核巨噬细胞 血管内皮细胞中性粒细胞活化和趋化作用,T细胞趋化作用,促进血管生成,参与炎症9P40 肥大细胞生长增强活性T细胞生长因子(TCG
17、F)活化的T 细胞促进TH产生细胞因子,促进肥大细胞增殖,刺激造血细胞10细胞因子合成抑制因子(CSIF)活化的T细胞,B细胞单核巨噬细胞抑制TH产生细胞因子,促朝进胸腺细胞增殖,促进B细胞增殖11(一)骨髓基质细胞促进B细胞分化,刺激造血细胞,促进血小板生成12细胞毒性淋巴细胞成熟因子(CLMF)B细胞促进TC,NK,LAK细胞杀伤功能,透导细胞免疫13P600活化的T细胞抑制细胞因子分泌和表达,刺激B细胞增殖和CD23表达,透导lgE产生27IL-1IL-1与临床与临床(1 1)发热:)发热:)发热:)发热:IL-1IL-1是一种内源性热原质(是一种内源性热原质(endogenous en
18、dogenous pyrogen),pyrogen),引起发热与内毒素不同,引起发热与内毒素不同,IL-1IL-1对热对热敏感,反复注射不产生耐受。敏感,反复注射不产生耐受。IL-1IL-1引起发热的机理之一,可能是引起发热的机理之一,可能是IL-1IL-1促进单促进单核核-巨噬细胞释放巨噬细胞释放PGE2PGE2,刺激下丘脑体温调节,刺激下丘脑体温调节中枢,引起发热和感染性休克。中枢,引起发热和感染性休克。阿斯匹林、消炎痛等抑制阿斯匹林、消炎痛等抑制PGE2PGE2的合成,可作为的合成,可作为解热剂。解热剂。28(2 2 2 2)促进肝细胞合成急性期蛋白)促进肝细胞合成急性期蛋白)促进肝细胞
19、合成急性期蛋白)促进肝细胞合成急性期蛋白 (APPAPP,acute phase protein)acute phase protein):如如C-C-反应蛋白、反应蛋白、酸性糖蛋白(酸性糖蛋白(-acid-acid glycoproteinglycoprotein,AGPAGP)以及某些补体的组分,)以及某些补体的组分,有利于有利于机体抵抗病原微生物,是非特异性防御机体抵抗病原微生物,是非特异性防御机体抵抗病原微生物,是非特异性防御机体抵抗病原微生物,是非特异性防御因素之一。因素之一。因素之一。因素之一。(3 3 3 3)对间质细胞和其它细胞的作用:)对间质细胞和其它细胞的作用:)对间质细胞
20、和其它细胞的作用:)对间质细胞和其它细胞的作用:类风湿关节炎,关节囊内巨噬细胞受到刺激类风湿关节炎,关节囊内巨噬细胞受到刺激和活化后可分泌和活化后可分泌IL-1IL-1,刺激滑膜,刺激滑膜/软骨软骨/成纤维成纤维细胞分泌大量细胞分泌大量PGE2PGE2、胶原酶和中性蛋白酶等;、胶原酶和中性蛋白酶等;导致关节中的胶原组织降解,骨质吸收,局部导致关节中的胶原组织降解,骨质吸收,局部血管通透性增加,直接参与关节的病理损伤。血管通透性增加,直接参与关节的病理损伤。29(4 4 4 4)抗肿瘤作用:)抗肿瘤作用:)抗肿瘤作用:)抗肿瘤作用:由于由于IL-1IL-1能协同能协同IL-2IL-2、IFN-I
21、FN-诱导诱导CTLCTL和和NKNK细胞的杀伤活性,促进杀伤细细胞的杀伤活性,促进杀伤细胞胞IL-2IL-2受体的表达以及成纤维细胞分泌受体的表达以及成纤维细胞分泌IL-6IL-6,因此具有抗肿瘤作用。临床已试用因此具有抗肿瘤作用。临床已试用IL-1IL-1治疗肿治疗肿瘤瘤。(5 5 5 5)抗放射作用()抗放射作用()抗放射作用()抗放射作用(radioprotective)radioprotective)radioprotective)radioprotective):小鼠小鼠注射注射IL-1 100ngIL-1 100ng在在950R950R照射条件下,可提高白照射条件下,可提高白细胞
22、水平,延长存活时间,能预防放疗造成的细胞水平,延长存活时间,能预防放疗造成的骨髓抑制。骨髓抑制。临床上已试用临床上已试用IL-1IL-1治疗骨髓移植。最近在动物治疗骨髓移植。最近在动物实验中发现实验中发现IL-1IL-1能降低血糖水平,有可能成为能降低血糖水平,有可能成为治疗糖尿病的新药。治疗糖尿病的新药。30疾病疾病疾病疾病LL-1LL-1LL-1LL-1的作用的作用的作用的作用慢性风湿性关节慢性风湿性关节炎和炎和LymeLyme病病发热,促骨滑膜细胞增殖,破坏软骨和骨发热,促骨滑膜细胞增殖,破坏软骨和骨髓髓骨质疏松症骨质疏松症促进骨吸收促进骨吸收川崎病川崎病损伤血管内皮细胞损伤血管内皮细胞
23、中毒性休克综合中毒性休克综合症症损伤血管内皮细胞损伤血管内皮细胞痛风痛风尿结晶引起局部产生尿结晶引起局部产生IL-1IL-1,致炎症,致炎症肾小球肾炎肾小球肾炎肾小球细胞增殖,诱导产生肾小球细胞增殖,诱导产生PGE2PGE2肉芽肿肉芽肿促进肉芽肿形成促进肉芽肿形成3.3.与与IL-1IL-1有关的疾病有关的疾病31在某些白血病患者的血清和尿中以及单核细在某些白血病患者的血清和尿中以及单核细胞培养上清中,发现一种多肽性质的胞培养上清中,发现一种多肽性质的IL-1IL-1特特异性抑制因子,称为异性抑制因子,称为IL-1IL-1受体拮抗物受体拮抗物(IL-(IL-1RA,1RA,interleuki
24、n 1 receptor antagonist)interleukin 1 receptor antagonist)又称又称IL-1IL-1受体拮抗蛋白受体拮抗蛋白(IL-1 receptor IL-1 receptor antagonist protein,antagonist protein,IRAP IRAP)。4.IL-14.IL-1受体拮抗物受体拮抗物32IL-21.1.发现与命名发现与命名 19761976年年MorganMorgan等,发现小鼠脾细胞培养上等,发现小鼠脾细胞培养上清中含有一种刺激胸腺细胞生长的因子,由清中含有一种刺激胸腺细胞生长的因子,由于这种因子能促进和维持于这
25、种因子能促进和维持T T细胞长期培养,细胞长期培养,称为称为T T细胞生长因子(细胞生长因子(t cell growth t cell growth factor,TCGFfactor,TCGF);19791979年统一命名为年统一命名为白细胞介素白细胞介素2 2 (interleukin 2,IL-2)interleukin 2,IL-2)。IL-2IL-2生物学效应生物学效应促进细胞活化增殖促进细胞活化增殖增强细胞活性增强细胞活性促进细胞增殖和分泌抗体促进细胞增殖和分泌抗体34IL-2RIL-2RIL-2RIL-2RIL-2IL-2RIL-2R35SLE(系统红斑狼疮)RA(类风湿关节炎)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物技术 制药 第五 细胞因子
限制150内