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第四节
细胞因子的生物学作用

一、参与免疫细胞的发育、分化及其功能和免疫应答的调节

1.调节免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化和成熟 骨髓基质细胞分泌多种细胞因子(如IL-7、SCF、CXCL12等)调控多能造血干细胞分化为不同谱系免疫细胞。IL-3和SCF等主要作用于多能干细胞和定向祖细胞;IL-7是T细胞和B细胞发育过程中的早期促分化因子;IL-15促进NK细胞发育、分化。GM-CSF作用于髓样细胞前体和髓样谱系细胞;G-CSF主要促进中性粒细胞分化;M-CSF促进单核-巨噬细胞分化。EPO促进红细胞生成;TPO和IL-11促进巨核细胞分化和血小板生成。

2.调节免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能 IL-4、IL-5和IL-13等促进B细胞活化、增殖、分化为浆细胞;多种细胞因子参与诱导Ig类别转换,如IL-4诱导向IgG1和IgE,TGF-β和IL-5诱导向IgA转换等。IL-2、IL-7、IL-18等促进T细胞活化、增殖;IL-12、IFN-γ诱导Th0向Th1分化;IL-4诱导Th0向Th2分化;TGF-β、IL-4和IL-10诱导Th0向Th3分化;TGF-β、IL-6诱导Th0向Th17分化;IL-21、IL-6诱导Th0向Tfh分化;TGF-β、IL-2诱导Th0向iTreg分化。

二、抗感染作用和抗肿瘤作用

CK具有强大的抗病毒、抗细菌感染和抗肿瘤作用。

1.抗病毒免疫 IFN-α、IFN-β是重要的抗病毒CK,能刺激宿主细胞合成抗病毒蛋白,干扰病毒复制;TNF-α和LT直接杀伤病毒感染细胞等。

2.抗细菌免疫 感染局部由巨噬细胞产生的IL-1、IL-6、TNF-α和IL-8等,激活血管内皮细胞,增加血管通透性,趋化中性粒细胞和T细胞进入感染部位,促进对病原体的清除等。

3.抗肿瘤免疫 TNF-α和LT具有直接抑瘤和杀瘤作用;IFN-γ和IL-4可抑制多种肿瘤细胞生长;IL-2、IL-15、IL-1、IFN-γ等可诱导CTL和NK细胞杀伤活性;IFN-γ促进靶细胞表达MHCⅠ类分子,增强CTL细胞杀伤活性。活化T细胞表达的Fas配体可通过膜型或可溶性形式结合靶细胞上的受体Fas,诱导其凋亡。

三、诱导细胞凋亡

在TNF家族中有几种细胞因子可直接杀伤靶细胞或诱导细胞凋亡。如TNF-α和LT可直接杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞。

四、促进创伤的修复

多种细胞因子(尤其生长因子)在组织损伤修复中具有重要作用。如转化生长因子(TGF-β)可通过刺激成纤维细胞和成骨细胞,促进损伤组织的修复;血管内皮细胞生长因子(VEGF)可促进血管和淋巴管生成;成纤维细胞生长因子(FGF)促进多种细胞增殖,有利于慢性软组织溃疡的愈合;表皮生长因子(EGF)促进上皮细胞、成纤维细胞和内皮细胞增殖,促进皮肤溃疡和伤口的愈合。

知识纲要

细胞因子(CK)是细胞受到某种因素刺激分泌,能介导细胞与细胞间相互作用的一类小分子多肽蛋白。

1.细胞因子的分类 根据结构和功能,将其分为白细胞介素(IL)、干扰素 (IIFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、生长因子(GF)、趋化性细胞因子六大类。

2.细胞因子受体 ①根据细胞因子受体的结构特点分为五个家族。②细胞因子受 体的私有链与公有链模式:不同细胞因子与受体私有链结合,通过公有链转导信号,发挥相同或重叠效应。③共用受体模式:不同细胞因子与同一受体结合,发挥相同效应。④可溶性受体:与相同膜型受体竞争与细胞因子结合,发挥拮抗作用。

3.细胞因子的共同特点 ①多为小分子糖蛋白。②产生的刺激性。③产生的多向 性。④作用的高效性。⑤作用的局部性。⑥效应的重叠性。⑦作用的多向性。⑧作用的联合效应。⑨作用的网络效应。

4.细胞因子的生物学作用 ①参与免疫细胞分化、增殖及其功能和免疫应答的调 节。②抗感染和抗肿瘤作用。③诱导细胞凋亡。④促进创伤的修复。 6OOBXEXTC/CXD8gzNG5O6iVhHyMPAfwopAPxwAoXgKA7WBveftjf/RzgBkexp8co

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