第四章 细胞因子与分化抗原

 第四章  细胞因子与分化抗原

学习目的和要求

一、掌握细胞因子、白细胞分化抗原、粘附分子的基本概念
二、熟悉细胞因子的分类和生物学活性
三、熟悉粘附分子的分类及常见功能
四、熟悉趋化性细胞因子的概念
五、了解细胞因子的主要特性
六、了解白细胞分化抗原的命名
七、了解细胞因子受体

课程内容

一、细胞因子
（一）概述
细胞因子：是一类由细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白或多肽物质的统称。在免疫系统中，细胞因子介导免疫细胞间的相互作用，能调节细胞生长分化、调节免疫功能、发挥免疫效应、参与炎症发生和创伤愈合等。
细胞因子的作用方式及特点：
1.高效性：与受体有高亲和力，微量细胞因子即可对靶细胞产生显著的生物学作用。
2.分泌性：大多以旁分泌、自分泌的形式，少数以内分泌的形式发挥作用。其分泌是一个短时自限的过程。
3.多效性：一种细胞细胞因子可作用于多种靶细胞，产生多种生物学效应。
4.重叠性：几种不同的细胞因子可作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的生物学效应。
5.协同性：一种细胞因子强化另一种细胞因子的功能
6.拮抗性：一种细胞因子抑制其它细胞因子的功能
7.网络性：众多细胞因子形成复杂的细胞因子调节网络。
（二）细胞因子的分类： 可分为6类
1.白细胞介素： 已报道有IL-1~29
2.干扰素： 可分为IFN-a、b和g
3.肿瘤坏死因子超家族： 已发现18个成员，如TNFa、TNFb、LTa等。
4.集落刺激因子：包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、红细胞生成素（EPO）、干细胞生长因子（SCF）、血小板生成素（TPO）等。
5.生长因子：包括转化生长因子b（TGF-β）、表皮细胞生长因子、血管内皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、神经生长因子、血小板衍生的生长因子等。
6.趋化性细胞因子：为8~12KD的小分子肽，可分为CXC、CC、C、CX3C四个亚家族。主要作用是招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生的部位，参与免疫应答、免疫调节、炎症反应及各种病理生理活动。
（三）细胞因子的生物学活性
1.抗细菌作用：IL-1、TNFa、IL-6、IL-8、IL-12等。
2.抗病毒作用：IFN-a、IFN-b等。
3.介导和调节特异性免疫应答：IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IFN-γ、TGF-β等。
4.促进血管的生成：CXC趋化性细胞因子和成纤维细胞生长因子。
5.刺激造血：EPO、GM-CSF、G-CSF、M-CSF等。
（四）细胞因子受体
细胞因子受体由跨膜蛋白，由胞膜外区、跨膜区和胞浆区组成。
根据细胞因子受体的结构可将其分为多个家族：
1.Ⅰ型细胞因子受体家族：又称造血因子受体家族
2.Ⅱ型细胞因子受体家族：又称干扰素受体家族
3.Ⅲ型细胞因子受体家族：又称肿瘤坏死因子受体家族
4.趋化性细胞因子受体家族
二、白细胞分化抗原和黏附分子
（一）免疫细胞表面功能分子与人白细胞分化抗原
1.免疫细胞表面功能分子：免疫细胞的表面分子按其功能，可分为受体、MHC分子、协同刺激分子、黏附分子等。其中受体可包括抗原受体、模式识别受体、细胞因子受体、补体受体、Fc受体、NK细胞受体、死亡受体等。
2.白细胞分化抗原：是指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中出现或消失的细胞表面标记分子。它们大多是穿膜的蛋白或糖蛋白，具有重要的生理功能。在免疫应答过程中，它们参与抗原的识别，细胞间相互作用，细胞的活化、增殖、分化和效应。
3.分化抗原的命名及CD的概念：
应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法，可将分化抗原归为分化群（cluster of differentiation），简称为CD。分化抗原以CD加序号命名。目前CD的序号已从CD1命名至CD247，大致可划分为13个组。
（二）粘附分子
1.基本概念
（1）粘附分子： 是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间互相接触和结合的分子的统称。粘附分子以配体-受体配对的方式发挥作用，导致细胞与细胞间、细胞与基质间或细胞-基质-细胞之间的粘附，并参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导、细胞的增殖与分化、细胞的伸展与移动，是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移、创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的分子基础。
（2）粘附分子的分类： 目前按粘附分子的结构特点，将其分为整合素家族、选择素家族、免疫球蛋白超家族、黏蛋白样血管地址素、钙粘素家族以及一些未归类的粘附分子。
2.整合素家族： 在体内分布广泛，主要介导细胞与细胞外基质的粘附，使细胞得以附着而成整体。基本结构为a、b链经共价键连接组成的异二聚体。整合素家族至少有14种a亚单位和8种b亚单位，根据b亚单位可将其分为8个组（b1~b8）。
3.选择素家族：共有L-选择素、P-选择素、E-选择素三个成员。均为单链穿膜糖蛋白，其细胞膜外部分通常含有三个结构域，即C型凝集素结构域、表皮生长因子结构域和补体调节蛋白结构域，C型凝集素结构域是结合配体的部位，配体主要是一些寡糖基团。选择素在白细胞与内皮细胞黏附、炎症发生、淋巴细胞归巢中发挥重要作用。 
4.粘附分子的常见功能
（1）免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激分子。
CD4-MHC II、 CD8-MHC I、 CD28-B7
（2）炎症过程中白细胞与血管内皮细胞粘附。
（3）淋巴细胞归巢
（三）CD分子和粘附分子的临床应用举例
1.阐明发病机制
2.在疾病诊断中的应用
3.在疾病预防和治疗中的应用

考核知识点

一、细胞因子、趋化因子、分化抗原及粘附分子的基本概念
二、细胞因子、粘附分子分类及功能
三、细胞因子受体分类

考核要求

一、掌握：
细胞因子、白细胞分化抗原及粘附分子概念（本质、总的生物学功能）
二、熟悉：
1.细胞因子分类、生物学活性
2.粘附分子分类、功能
3.趋化因子概念
三、了解：
1.细胞因子的主要特性
2.白细胞分化抗原命名
3.细胞因子受体分类