細胞因子(cytokine):是由免疫細胞及組織細胞分泌的在細胞間發(fā)揮相互調(diào)節(jié)作用的一類小分子可溶性多肽蛋白,通過結(jié)合相應(yīng)受體調(diào)節(jié)細胞生長分化和效應(yīng),調(diào)控免疫應(yīng)答。
CSF(集落刺激因子,colony-stimulating factor):能夠刺激多能造血干細胞和不同發(fā)育分化階段的造血祖細胞分化、增殖的細胞因子。
IFN(干擾素,interferon):是由病毒或干擾素誘生劑刺激白細胞、T淋巴細胞、NK細胞等細胞分泌和產(chǎn)生的一類能干擾病毒感染和復(fù)制的糖蛋白。
TNF(腫瘤壞死因子,tumor necrosis factor):在體內(nèi)外直接殺死腫瘤細胞的、能使腫瘤發(fā)生出血壞死的細胞因子。
細胞因子的基本特征:
¨ 小分子蛋白質(zhì)(8~30kD);
¨ 可溶性;
¨ 高效性,在較低濃度下即有生物學(xué)活性;
¨ 通過結(jié)合細胞表面相應(yīng)受體發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng);
¨ 可誘導(dǎo)產(chǎn)生;
¨ 半衰期短;
¨ 效應(yīng)范圍小,絕大多數(shù)為近距離發(fā)揮作用。
細胞因子的作用方式:
自分泌方式:作用于分泌細胞自身。
旁分泌方式:對鄰近細胞發(fā)揮作用。
內(nèi)分泌方式:通過循環(huán)系統(tǒng)對遠距離靶細胞發(fā)揮作用。
細胞因子的功能特點:
¨ 多效性:一種細胞因子可對不同的細胞發(fā)揮不同作用。
¨ 重疊性:兩種或兩種以上的細胞因子具有同樣或類似的生物學(xué)作用。
¨ 協(xié)同性:一種細胞因子可增強另一種細胞因子的功能
¨ 拮抗性:一種細胞因子可抑制另一種細胞因子的功能
¨ 網(wǎng)絡(luò)性:免疫細胞通過具有不同生物學(xué)效應(yīng)的細胞因子之間相互刺激、彼此約束,形成復(fù)雜而又有序的細胞因子網(wǎng)絡(luò),對免疫應(yīng)答進行調(diào)節(jié),維持免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡。
(1) 調(diào)控免疫細胞的發(fā)育、分化和功能
a) 調(diào)控免疫細胞在中樞免疫器官的發(fā)育、分化
¨ IL-3、SCF作用于多能造血干細胞和多種定向祖細胞;
¨ GM-CSF可作用于髓樣細胞前體及多種髓樣譜系細胞;
¨ G-CSF促進中性粒細胞分化和吞噬功能;
¨ M-CSF促進單核/巨噬細胞的分化和活化;
¨ IL-7是T、B細胞發(fā)育過程中的早期促分化因子;
¨ IL-15促進NK細胞發(fā)育分化;
¨ EPO促進紅細胞生成;
¨ TPO和IL-11促進巨核細胞分化和血小板生成。
b) 調(diào)控免疫細胞在外周免疫器官的發(fā)育、分化、活化和功能
¨ IL-4、5、6、13等可促進B細胞的活化、增殖和分化;
¨ 多種細胞因子調(diào)控B細胞分泌Ig的類別轉(zhuǎn)換;
¨ IL-2、7、18活化T細胞并促進其增殖;
¨ IL-12和IFN-γ誘導(dǎo)Th0向Th1分化;
¨ IL-4促進Th0向Th2分化;
¨ TGF-β促進調(diào)節(jié)性T細胞的分化,TGF-β和IL-6共同誘導(dǎo)Th17的分化, IL-2、6和IFN-γ促進CTL的分化并增強其殺傷功能,IL-23促進Th17的 增殖和功能維持;
¨ IL-15刺激NK細胞增殖;
¨ IL-5刺激嗜酸性粒細胞分化為殺傷蠕蟲的效應(yīng)細胞。
(2) 調(diào)控機體的免疫應(yīng)答
a) 抗感染作用
抗菌免疫:
¨ IL-1、6、8、12和TNF-α引起炎癥反應(yīng);
¨ IL-12激活NK細胞;
¨ IL-8趨化中性粒細胞進入感染部位;
¨ IL-1β和TNF-α誘導(dǎo)DC分化成熟;
¨ IFN-γ上調(diào)DC MHCⅠ類和Ⅱ類分子表達;
¨ IL-1、2、4、5、6分別促進T、B細胞活化增殖分化;
¨ IL-12誘導(dǎo)CD4+T細胞分化為Th1細胞。
抗病毒免疫:
¨ IFN-α、β誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生抗病毒蛋白;
¨ TNF-α、LT直接殺傷病毒感染細胞;
¨ IFN-α、β、γ激活NK細胞殺傷病毒感染細胞;
¨ IL-2、12、15、18促進NK細胞的殺傷作用;
¨ IL-1、TNF-α、IFN-γ激活單核/巨噬細胞,增強其吞噬和殺傷功能。
b) 抗腫瘤作用
¨ TNF-α、LT直接殺傷腫瘤細胞;
¨ IFN-γ、IL-4抑制腫瘤細胞生長;
¨ IL-1、2、15、IFN-γ誘導(dǎo)NK細胞和CTL殺傷活性;
¨ IFN-γ誘導(dǎo)腫瘤細胞表達MHCⅠ類和Ⅱ類分子。
c) 誘導(dǎo)細胞凋亡
¨ TNF-α、LT直接殺傷腫瘤細胞和病毒感染細胞;
¨ 活化T細胞表達的FasL與靶細胞表面Fas結(jié)合,誘導(dǎo)靶細胞凋亡。
d) 免疫負調(diào)節(jié)功能
IL-10和TGF-β等通過直接抑制免疫細胞的功能或誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細胞間接發(fā)揮免疫抑制功能。
(3) 其他功能(了解)
¨ 刺激造血
¨ 刺激創(chuàng)傷組織修復(fù)
¨ 促進血管的生成
¨ 白細胞介素(interleukin,IL)
¨ 集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF)
¨ 干擾素(interferon,IFN)
¨ 腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族
¨ 生長因子(growth factor,GF)
¨ 趨化因子(chemokine)