细胞因子按其生物学功能分为几大类

细胞因子按其生物学功能分为几大类 (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，目前已报道有三十余种(IL-1―IL-35)。 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、IFN-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。 细胞因子 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)。 5.转化生长因子-β家族(transforming growth factor-β family, TGF-β family) 由多种细胞产生，主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白(BMP)等。 6.生长因子(growth factor,GF)如表皮生长因子(EGF)、血小板衍生的生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子-I(IGF-1)、IGF-?、白血病抑制因子(LIF)、神经生长因子(NGF)、抑瘤素M(OSM)、血小板衍生的内皮细胞生长因子(PDECGF)、转化生长因子-α(TGF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等。 7.趋化因子家族(chemokinefamily) 包括两个亚族:(1)C-X-C/α亚族，主要趋化中性粒细胞，主要的成员有IL-8、黑素瘤细胞生长刺激活性(GRO/MGSA)、血小板因子-4(PF-4)、血小板碱性蛋白、蛋白水解来源的产物CTAP-?和β-thromboglobulin、炎症蛋白10(IP-10)、ENA-78;(2)C-C/β亚族，主要趋化单核细胞，这个亚族的成员包括巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)、MIP-1β、RANTES、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1/MCAF)、MCP-2、MCP-3和I-309。 ADCC ADCC,antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity 抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用。 抗体依赖的细胞介导的细胞毒(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity )作用是指表达IgGFc受体的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等，通过与已结合在病毒感染细胞和肿瘤细胞等靶细胞表面的IgG抗体的Fc段结合，而杀伤这些靶细胞的作用。IgG抗体可介导这些细胞发挥ADCC作用，其中NK细胞是能发挥ADCC作用的主要细胞。在抗体介导的ADCC作用的发生过程中，抗体只能与靶细胞上的相应抗原表位特异性结合，而NK细胞等效应细胞可杀伤任何已与抗体结合的靶细胞，故抗体与靶细胞上的抗原结合是特异性的，NK细胞等对靶细胞的杀伤作用是非特异性的。 ADCC也作氨基酸脱氢酶的英文缩写。 作用过程 1、IgG抗体与靶细胞表面的抗原决定簇特异性地结合; 2、之后自然杀伤细胞(NK细胞)借助其表面相应的受体与结合与靶细胞上的IgG Fc段结合; 3、活化的NK细胞释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒物质杀伤靶细胞; 4、靶细胞发生细胞凋亡，抗体被肝处理。 作用机制 1、穿孔素、颗粒酶作用途径 穿孔素是储存于胞浆颗粒内的细胞毒性物质，其生物学效应与补体膜攻击复合物类似。在钙离子存在的条件下，可在靶细胞膜上形成多聚穿孔素“孔道”，使水电解质迅速进入胞内，导致细胞崩解破坏。颗粒酶就是丝氨酸蛋白酶，可循穿孔素在靶细胞膜上形成的“孔道”进入胞内，通过激活凋亡相关的酶系统导致靶细胞凋亡。 2、Fas与FasL作用途径 活化的NK细胞表面可表达FasL，当NK细胞表达的FasL与靶细胞表面的相应受体Fas(CD94)结合后，可在靶细胞表面形成Fas三聚体，从而使其胞浆内的死亡结构域相聚成簇，后者与Fas相关死亡结构域蛋白(FADD)结合，进而通过募集并激活caspase8，通过caspase级联反应，最终导致靶细胞死亡。 3、TNF-α与TNFR-I作用途径 TNF-α与FasL的作用类似，它们与靶细胞表面的相应受体，即I型TNF受体(TNFR-I)结合后，可使之形成TNF-R三聚体，从而导致胞浆内的死亡结构域相聚成簇，募集死亡结构域蛋白(FADD)结合，进而通过募集并激活caspase8，最终使细胞死亡。 新生儿易患胃肠道感染可能与哪类Ig缺乏有关 IgA分为两型:血清型IgA主要以单体形式存在。分泌型IgA由J链连接的二聚体和分泌片组成。分泌型IgA合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪腺，因此主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中。分泌型IgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体，通过与相应病原微生物(细菌、病毒等)结合，阻止病原体粘附到细胞表面，从而在局部抗感染中发挥重要作用。分泌型IgA在粘膜表面也有中和毒素的作用。新生儿易患呼吸道、胃肠道感染可能与IgA合成不足有关。婴儿可从母亲初乳中获得分泌型IgA，这是一种重要的自然被动免疫。分泌型IgA的合成和主要作用部位在粘膜。粘膜固有层的浆细胞合成和分泌二聚体IgA，它们与粘膜上皮细胞合成的分泌片相结合，穿越粘膜上皮细胞，转运至局部腔道。 分泌型IgA能穿越上皮细胞而被输送到粘膜表面是因为有分泌片(SP)或称分泌成分(Secretory Component SC)。分泌片是由粘膜上皮细胞合成的一种多肽，存在于各种外分泌液(如泪液、胆汁、初乳)中的一种多肽，通常与分泌型多聚Ig(IgA，或较少见于IgM)形成复合物，有时也以游离型存在。由于它介导多聚IgA(二聚体或更大的多聚体)及IgM五聚体向粘膜上皮外主动输送，故又称为多聚免疫球蛋白受体(polymeric Ig receptor ，pIgR)。 当IgA双体由浆细胞分泌后，即与粘膜上皮细胞基底侧表面的pIgR结合，被细胞吞饮并被转运至粘膜上皮细胞的游离面。在细胞内转运期间或转运后，在酶的作用下，pIgR于跨膜区与胞外区之间断开，形成带有分泌片的SIgA,被分泌至粘膜表面或分泌物中，此过程称为胞吞转运作用(transcytosis)。分泌片与IgA结合，增加了IgA对外分泌液中蛋白水解酶的抵抗。在穿越粘膜上皮的过程中，IgA也许会与侵入细胞的相应抗原结合，把病原体或其产物从胞内带出到粘膜腔，从而避免对粘膜上皮细胞的伤害。在极罕见的情况下，上皮细胞不能合成分泌成分，会导致外分泌液中缺乏SIgA。这种患者在胃肠道感染后长时间腹泻。 正常人血清中含量最高的补体成分是 C3是血清中含量最高的补体成分，分子量为195000，主要有巨噬细胞和肝脏合成，在C3转化酶的作用下，裂解成C3a和C3b两个片段，在补体经典激活途径和旁路激活途径中均发挥重要作用。 CD4+T细胞与CD8+T细胞数的正常比值是>2(5 补体系统经典(传统)途径的激活 参与经典途径作用的补体成分是 以抗原-抗体复合特为主要激活物，从C1活化开始，引发酶促连锁反应，产生一系列生物学效应的激活途径为经典激活途径。 1.识别阶段 IgG1,3和IgM与相应抗原结合后，因其构型改变而使CH2/CH3补体C1q结合点暴露。C1是由一个C1q分子，两个Clr分子和两个Cls分子借Ca2+连接而成的大分子复合物。Clq由六个相同的花蕾状亚单位组成，各亚单位氨基端聚合成束状，羧基端为球形结构，呈放射状排列，是与Ig补体结合点结合的部位。当C1大分子中的C1q通过两个球形亚单位与Ig暴露的补体结合点"桥联"结合时，即可激发C1活化。通常一个IgM分子与抗原结合后即可激活C1;而与抗原结合的IgG分子则至少需要两个以上紧密相邻(,700nm,的分子与C1q分子"桥联"结合，才能使C1活化。活化C1中的C1S具有酯酶活性可使相应的底物C4、C2裂解。 2.活化阶段 在Mg2+存在条件下，C1(Cls)首先将C4裂解为两个片段，其中小分子C4a游离于液相中，具有较弱的过敏毒素活性;大分子C4b能以其非稳定结合部位与邻近的细胞或抗原-抗体复合物共价结合，形成固相C4b.C2也是Cls作用的底物之一，但在液相中不能被Cls酶解。C2对固相C4b有较高亲和力，能与之结合形成C4bC2复合物，然后被Cls酶裂解为两个片段，其中小分子C2a释放于液相中，具有激肽样作用;大分子C2b与固相C4b结合形成C4b2b复合物，此即经典途径C3转化酶。C3转化酶作用底物C3，使之裂解为两个片段，小分子C3a游离于液相中，具有过敏素活性和趋化作用。大分子C3b通过其非稳定结合部位能与固相C4b2b结合形成C4b2b3b复合物，此即经典途径C5转化酶。 3.膜攻击阶段 在C5转化酶作用下，C5裂解为两个片段，其中小分子C5a游离于液相中，具有过敏毒素活性和趋化作用;大分子C5b在液相中与C6、C7结合形成C5b67复合物，该复合物可通过C7暴露的疏水基因嵌入细胞膜疏水脂质层中，进而与C8结合，并使之插入细胞膜中，此时细胞膜出现轻微损伤。在此基础上，使若干C9分子聚合，并与C8结合形成C5b6789复合和的，从而在细胞膜上形成一个贯通内外的"管道"结构棗膜攻击复合物，使细胞溶解破坏。 具有抗原提呈作用的细胞是 抗原提呈细胞 概念 抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC)是指能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作[1]用。 抗原提呈细胞 分类 1.专职性抗原提呈细胞: ?树突状细胞; ?单核/巨噬细胞; ?B淋巴细胞; 2.非专职抗原提呈细胞: ?内皮细胞; ?成纤维细胞; ?上皮及间质细胞; [1]?嗜酸性粒细胞。 抗原提呈途径 MHC?类分子途径 1.内源性抗原的加工、处理与转运; 2.MHC?类分子的生成与组装; [1]3.抗原多肽-MHC?类分子复合物的形成与多肽提呈。 MHC?类分子途径 1.外源性抗原的加工处理; 2.MHC?类分子的合成与转运; [1]3.MHC?类分子的组装和抗原多肽的提呈。 抗原交叉提呈 [1]抗原交叉提呈也称为交叉致敏，主要是指抗原提呈细胞能够将外源性抗原摄取、加工、处理并通过MHC?类途径提呈给CD8+T细胞。 CD1分子提呈 [1]脂类抗原不能被MHC限制的淋巴细胞识别，可于表达于抗原提呈细胞表面的CD1分子结合而被提呈。 树突状细胞的特点 树突状细胞(DC)是机体内功能最强的APC，其特点有以下几点: 1.能够直接刺激初始T细胞，是免疫应答反应的始动者; 2.是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁; 3.髓系DC主要参与激发T细胞免疫应答，淋巴系DC通过分泌高水平?型干扰素主要参与抗病毒固有免疫; [1]4.非成熟DC摄取和价格处理抗原能力强，而成熟DC抗原提呈功能强。 抗原提呈作用 APC表达已被处理的抗原多肽，供T细胞受体(TCR)特异性识别，此为抗原提呈。以巨噬细胞为例，可将抗原提呈过程分为3个阶段。 1 抗原摄取:巨噬细胞通过吞噬，吸附，吞饮等途径摄取外源性抗原。 2 抗原加工处理:抗原在巨噬细胞内被降解，暴露免疫原性多肽，后者与APC中产生的HLA-II分子结合成复合物，该复合物被转运至APC表面。 3 抗原提呈:TH细胞的TCR特异性识别HLA-II分子-抗原多肽复合物。