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干扰素(FN)是最先发现的细孢因子,早在19S7年,15saCs等人发现病毒感染的细胞产生一种因子,可抵抗病毒的感染,干扰病毒的复 制,因而命名为干扰素。根据其来源和结构,可将EN分为IFNa、FN-B、IFNy,它们分别由白细胞、纤维母细跑和活化T细跑产生。IFN。 为多基因产物。有十余种不同亚型,但它们的生物活性基本相同。FN除有抗病毒作用外,还有抗种密、免疫调节、控制细胞增殖及引起发热 等作用。 (四)种瘤坏死因子 TNF是一类能直接适成钟密细跑死亡的细跑因子,根据其来源和结构分为两种,即TNF和TNF-B,前者由单核巨壁细胞产生;后者由活化 的T细胞产生,又名淋巴毒素ymphotoxin).TNF除有杀肿瘤细跑作用外,还可引起发热和炎症反应,大剂量TNFa可引起恶液质,呈进行性 消瘦,因而TNF.a又称恶液质素(cac hectin) 五)淋巴子 由活化的淋巴细胞产生的细胞因子都可称为淋巴因子(lymphokine),如L-2.3.4.5.67.8.9、10.11,12、13,TNF-B,IFN-y 等均为淋巴因子 (六)单核因子 单核已底细跑产生的细胞因子统称单核因子(monokine)如L-l.6、8,TNF-IFNa等 三、细胞因子的作用特点 目前发现并正式命名的细胞因子有数十种,每种细胞均有其独特的。起主要作用的生物学活性。尽管种类繁多。产生细跑和作用细胞多 样、生物学活性厂 泛、发挥 用的机制不同,但众多的细胞因子具有以下共同的特性 ·大然细抱因 的正常的静息或休 (es1ig)状态的细跑必须经过激活后才能合成和分论细胞因子。通常是由抗原、 裂原或其它刺激物激活免疫细胞和相关细胞。。 ~8小时后细胞培养上清中即可检测出细饱因子,于24~2小时期间细抱因子水平最高。但是有 些细抱株不需外源刺激就可以自发地分泌某些细因子。 ,细因子的产生和作用具有多向性(pleiotropism)即单一刺激如抗原,丝裂原、 病毒感染等可使同一种细分泌多种细胞因子,而一种 细胞因子由多种不同类型 细电 生可作用于多种不同类型的肥细胞。 细胞因子的合成和分过程是一种自我调控的过程通常情况下,细胞因子极少储存,即不以前体形式贮存在细胞内,而是经过适当刺微 后迅速合成, 旦合面后便分泌至细胞外以发挥生物学作用。刺激消失后合成亦较快地停止并被迅速降解。 4.为低分子量的分泌型蛋白质常被糖基化。分子量大小不等,大多数为15~30kD,小者仅8~10kD,一般不超过80kD ,细跑因子需与肥细跑上的高亲和力受体特异结合后才发挥生物学效应。 6,生物学效应极强细胞因子在pM(1012M)水平就能发挥显著的生物学效应。这与细跑因子与起细跑表面特异性受体之间亲和力极高有 关,其解离常数在10-12~10-10M之间. 7.单 一细胞因子可具有多种生物学活性,但多种细孢因子也常具有某些相同或相似的生物学活性。 8.主要参与免疫反应和炎症反应影响反应的强度和持续时间的长短。涉及到感染免疫、钟密免疫、自身免疫、移植免疫等诸多方面。 9.以非特异性方式发挥生物学作用且不受MHC限制, 10.某种细胞因子对靶细胞作用的强弱取决于细胞因子的局部浓度,靶细抱本身的类型(即作用于自身产生细胞)和旁分泌方式 (paracrine,即作用于邻近的把细胞)短暂性地产生并在局部发挥作用.。 I1.天然细胞因子大多是在近距离发挥局部作用大多是通过自分论方式(autocrine,.即作用于自身产生细胞)和旁分论方式(paracrine..即 作用于邻近的靶细胞)短暂性地产生并在局部发挥作用。 12.细胞因子的作用并不是孤立存在的,它们之间通过合成分泌的相互调节,受体表达的相互调控、生物学效应的相互影响而组成细胞因 子网络(addidveefect)也可以取得协同效应(synergy),甚至取得两种细胞因子单用时所不具有的新的独特的效应。 第二节细胞因子及其受体的结构 一、细胞因子的分子结构 不同细胞因子之间的结构上有很大的差异 一股,多数细胞因子为小分子多肽,分子量不超过60D,多由100个左右的氨基酸组成。不同 细陶因子之间无明的有其酸房 多细的 长细胞因子体内半衰期的作用 二、细胞因子受体 细因子都是通过与花细胞表面高亲合力的特异性受体结合后才能发挥其生物学效应的。细胞因子受体与其它膜表面受体一样,均由3个功 能区组成,即膜外区(细胞因子结合区),跨膜区(疏水性氨基酸富有区)和膜内区(信号传导区)。细胞因子受体存在有单链、双链或三的 不同形式的结构,最近的研究发现 ,有些细胞因子受体共同使用一条多肽链,如L-3、L-5和GM-CSF共同使用同一城,L-2、L4和L-7共 同使用同一Y链。由于细跑因子在受体水平存在相似性,因而会使用共同的信号传导途径,发挥类似的生物学效应。根据细胞因子受体膜外区 的氨甚酸序列,可将其主要分为三个受体家族 (一)造血生长因子受体家族(HPR)干扰素(IFN)是最先发现的细胞因子,早在1957年,lssacs等人发现病毒感染的细胞产生一种因子,可抵抗病毒的感染,干扰病毒的复 制,因而命名为干扰素。根据其来源和结构,可将IEN分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ,它们分别由白细胞、纤维母细胞和活化T细胞产生。IFN-α 为多基因产物,有十余种不同亚型,但它们的生物活性基本相同。IFN除有抗病毒作用外,还有抗肿瘤、免疫调节、控制细胞增殖及引起发热 等作用。 (四)肿瘤坏死因子 TNF是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子,根据其来源和结构分为两种,即TNF-α和TNF-β.前者由单核巨噬细胞产生;后者由活化 的T细胞产生,又名淋巴毒素(lymphotoxin)。TNF除有杀肿瘤细胞作用外,还可引起发热和炎症反应,大剂量TNF-α可引起恶液质,呈进行性 消瘦,因而TNF-α又称恶液质素(cac hectin)。 (五)淋巴因子 由活化的淋巴细胞产生的细胞因子都可称为淋巴因子(lymphokine),如IL-2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,TNF-β,IFN-γ 等均为淋巴因子。 (六)单核因子 由单核已噬细胞产生的细胞因子统称单核因子(monokine),如IL-1、6、8,TNF-α、IFN-α等。 三、细胞因子的作用特点 目前发现并正式命名的细胞因子有数十种,每种细胞均有其独特的、起主要作用的生物学活性。尽管种类繁多、产生细胞和作用细胞多 样、生物学活性广泛、发挥作用的机制不同,但众多的细胞因子具有以下共同的特性: 1.天然细胞因子是由细胞产生的 正常的静息或休止(resting)状态的细胞必须经过激活后才能合成和分泌细胞因子。通常是由抗原、丝 裂原或其它刺激物激活免疫细胞和相关细胞,6~8小时后细胞培养上清中即可检测出细胞因子,于24~72小时期间细胞因子水平最高。但是有 些细胞株不需外源刺激就可以自发地分泌某些细胞因子。 2.细胞因子的产生和作用具有多向性(pleiotropism)即单一刺激如抗原、丝裂原、病毒感染等可使同一种细胞分泌多种细胞因子,而一种 细胞因子由多种不同类型的细胞产生可作用于多种不同类型的靶细胞。 3.细胞因子的合成和分泌过程是一种自我调控的过程通常情况下,细胞因子极少储存,即不以前体形式贮存在细胞内,而是经过适当刺激 后迅速合成,一旦合面后便分泌至细胞外以发挥生物学作用,刺激消失后合成亦较快地停止并被迅速降解。 4.为低分子量的分泌型蛋白质常被糖基化。分子量大小不等,大多数为15~30kD,小者仅8~10kD,一般不超过80kD。 5.细胞因子需与靶细胞上的高亲和力受体特异结合后才发挥生物学效应。 6.生物学效应极强 细胞因子在pM(10-12M)水平就能发挥显著的生物学效应。这与细胞因子与靶细胞表面特异性受体之间亲和力极高有 关,其解离常数在10-12~10-10M之间。 7.单一细胞因子可具有多种生物学活性,但多种细胞因子也常具有某些相同或相似的生物学活性。 8.主要参与免疫反应和炎症反应影响反应的强度和持续时间的长短。涉及到感染免疫、肿瘤免疫、自身免疫、移植免疫等诸多方面。 9.以非特异性方式发挥生物学作用且不受MHC限制。 10.某种细胞因子对靶细胞作用的强弱取决于细胞因子的局部浓度,靶细胞本身的类型(即作用于自身产生细胞)和旁分泌方式 (paracrine,即作用于邻近的靶细胞)短暂性地产生并在局部发挥作用。 11.天然细胞因子大多是在近距离发挥局部作用 大多是通过自分泌方式(autocrine,即作用于自身产生细胞)和旁分泌方式(paracrine,即 作用于邻近的靶细胞)短暂性地产生并在局部发挥作用。 12.细胞因子的作用并不是孤立存在的,它们之间通过合成分泌的相互调节,受体表达的相互调控、生物学效应的相互影响而组成细胞因 子网络(addidveeffect)也可以取得协同效应(synergy),甚至取得两种细胞因子单用时所不具有的新的独特的效应。 第二节 细胞因子及其受体的结构 一、细胞因子的分子结构 不同细胞因子之间的结构上有很大的差异,一般,多数细胞因子为小分子多肽,分子量不超过60kD,多由100个左右的氨基酸组成。不同 细胞因子之间无明显的氨基酸序列的同源性。 多数细胞因子以单体形式存在,少数因子如IL-5、IL-12、M-CSF、TGF-β等以双体形式存在。 给大多数细胞因子带有糖基,但这些糖基多与细胞因子的生物活性无关,可能起延长细胞因子体内半衰期的作用。 二、细胞因子受体 细胞因子都是通过与靶细胞表面高亲合力的特异性受体结合后才能发挥其生物学效应的。细胞因子受体与其它膜表面受体一样,均由3个功 能区组成,即膜外区(细胞因子结合区)。跨膜区(疏水性氨基酸富有区)和膜内区(信号传导区)。细胞因子受体存在有单链、双链或三链 不同形式的结构。最近的研究发现,有些细胞因子受体共同使用一条多肽链,如IL-3、IL-5和GM-CSF共同使用同一β链,IL-2、IL-4和IL-7共 同使用同一γ链。由于细胞因子在受体水平存在相似性,因而会使用共同的信号传导途径,发挥类似的生物学效应。根据细胞因子受体膜外区 的氨基酸序列,可将其主要分为三个受体家族: (一)造血生长因子受体家族(HPR)
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