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第三节 免疫分子. 免疫分子. 1 、分化抗原 2 、细胞因子 3 、粘附分子. 1 、分化抗原. ㈠ 基本概念: 分化抗原是不同谱系的白细胞(还包括血小板、血管内皮细胞等)在正常分化成熟的不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标志。它们大都是穿膜蛋白或糖蛋白,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,细胞的相互作用,细胞的活化、增殖、分化和效应 。.
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免疫分子 • 1、分化抗原 • 2、细胞因子 • 3、粘附分子
1、分化抗原 • ㈠ 基本概念: • 分化抗原是不同谱系的白细胞(还包括血小板、血管内皮细胞等)在正常分化成熟的不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标志。它们大都是穿膜蛋白或糖蛋白,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,细胞的相互作用,细胞的活化、增殖、分化和效应。
㈡ 分化抗原的命名:应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原归为一个分化群(cluster of differentiation, CD)。习惯上将某一分化抗原及其相应单抗都用同一序号表示,如CD4代表一种分化抗原,CD4单抗代表针对CD4抗原的抗体。CD的序号已从CD1命名至CD166。
2、细胞因子 • ㈠ 基本概念: • 细胞因子(cytokine, CK)是指由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成、分泌的一类生物活性物质。多属小分子多肽或糖蛋白。 • 作为细胞间信号传递分子,主要介导和调节免疫应答和炎症反应,刺激造血功能,并参与组织修复等。
㈡ 细胞因子的分类 • 1.淋巴因子(lymphokine) • 2.单核因子(monokine) 3.其它细胞产生的CK
主要内容 • 概念 • 各类黏附分子的特性 • 黏附分子的生物学作用
黏附分子的概念及分布 黏附分子(adhesion molecule,AM) 是一类介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子,多为糖蛋白.以配体-受体结合的形式发挥作用. • 分布:广泛分布于几乎所有细胞表面,也可成为可溶性的黏附分子.
粘附分子的类别及特征 1. 整合素家族 2. 选择素家族 3. 免疫球蛋白超家族 4. 黏蛋白样家族 5. 钙黏蛋白家族
1. 整合素家族(integrin family) • 结构与分类:为α和β链组成的二聚体,按β亚单位的不同分8个组。 • 功能:主要介导细胞与ECM粘附,以及白细胞与血管内皮细胞粘附。
2. 选择素家族(selectin family) • 包括L-、P-、E-选择素,配体是寡糖基团。 • 功能:主要介导血液流动状态下白细胞与血管内皮细胞的局部粘附,在rolling过程中起作用。
3.免疫球蛋白超家族(IgSF) 概念:是一类具有与IgV或C区相似的折叠结构,其氨基酸组成也与Ig有一定同源性的分子。 种类:包括MHC分子、TCR、BCR、IgFc受体等等 功能:主要介导T细胞-APC/靶细胞;T细胞-B细胞间相互识别和作用。
4.黏蛋白样家族(mucin-like family) • 一组富含丝氨酸和苏氨酸的糖蛋白,包括CD34、GlyCAM-1、PSGL-1等3个成员。 • 为选择素的配体, 参与早期造血的调控和淋巴细胞归巢。 5.钙黏蛋白(cadherin)家族 • 一类Ca2+依赖的AM,其中与免疫有关的主要是E-、N-、P-cadherin等. • 调节胚胎形态发育和实体组织形成与维持。
一、粘附分子的生物学作用 1. 参与炎症反应 炎症细胞与血管内皮细胞的粘附穿越血管内皮细胞渗出 2. 参与免疫细胞识别与活化 3. 参与淋巴细胞归巢
引 言 • 免疫应答过程涉及多种免疫细胞间的相互作用,而这些作用是由可溶性分子和细胞膜分子所介导。 • 介导免疫细胞间信息交流的可溶性分子主要是细胞因子。 • 介导免疫细胞相互接触、相互作用的膜分子包括白细胞分化抗原、黏附分子、MHC分子、TCR、BCR等。
细胞因子(cytokine,CK) 是一类由细胞产生的、具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。
第一节 细胞因子的共同特点 一、一般特点 1. 组成 (1)单体:大多数,如IL-2、IL-3、IFN-α; (2)二聚体:如:IL-12; (3)三聚体:TNF。 2. 高亲和力,高效性(10-15~10-9M的浓度范围内 即可发挥其生物学作用)。
二、作用方式 自分泌(autocrine):作用的靶细胞是其产生细胞 (如:T细胞产生的IL-2刺激T细 胞本身生长)。 旁分泌(paracrine):细胞因子的产生细胞和靶细胞非 同一细胞,但是二者临近,如T 细胞产生的IL-2支持B细胞的增 殖和分化。 内分泌(endocrine):某些细胞因子,如TGF-β、 TNF等,通过血液循环对远距 离的细胞发挥作用。
三、作用的共同特点 多效性:一种细胞因子对不同细胞产生不同的生物学 效应(如IFN-γ 巨噬细胞/Th2细胞) 重叠性:几种不同的细胞因子作用于同一靶细胞,产 生相同或相似的生物学效应(如IL-4和IL-6 均刺激B细胞增殖)
协同性:两种或两种以上的细胞因子共同作用,并 且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功 能,两者表现为协同作用。 拮抗性:一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功能。 短暂性: CK并非储存在细胞内,而是接受刺激后即刻 转 录、翻译、分泌到细胞外,且半衰期十分短暂
Cascade induction 多效性 重叠性 协同 拮抗
四 、细胞因子的生物学作用 • (一)参与免疫细胞的分化和发育 • (二)参与免疫应答和免疫调节 • * 调节多种淋巴细胞激活、生长、分化和发挥效应; • * IFN-γ、IL-1、IL-2、IL-4/TGF-β的正负调节作用 (三)介导天然免疫和炎症反应(单核因子为主) • * IFN-α/β、IL-12、IL-15具有抗病毒效应; • * TNF、IL-1、IL-6和趋化性CK均属促炎症细胞因子(pro-inflammatory cytokine),可促进炎症反应,有利于抑制并清除细菌。
(四)决定免疫应答类型 • * Th1细胞分泌的IL-2、IFN-r、TNF-等细胞因子,主要参与细胞免疫介导的炎症反应。 • * Th2细胞分泌的IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等细胞因子,主要介导体液免疫应答。 • (五)其他 • * TNF诱导肿瘤细胞凋亡。 • * SCF刺激造血干细胞增殖分化; • * GM-CSF、G-CSF、M-CSF刺激粒细胞、单核细胞增殖、分化; • * EPO刺激红细胞增殖; • * TPO刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板。
1.白细胞介素(interleukin, IL) 能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。
白细胞介素生物学功能 (1)促进细胞免疫,主要有IL-1 IL-2 IL-12 等 ; (2)促进体液免疫,主要有IL-2 IL-4 IL-5 等 ; (3)刺激骨髓多能造血干细胞和(或)各系不同 分化阶段前体血细胞生长和分化,主要有IL-3 IL-7 IL-11 等 (4)参与炎症反应,主要有IL-1 IL-6 IL-8 等
2. 干扰素(interferon, IFN) • 是一种具有干扰病毒感染和复制功能的糖蛋白 • 分类:分为IFN-α、IFN-β、 IFN-γ三类。 I型IFN:IFN-α、IFN-β,主要由白细胞、成 纤维细胞 和病毒感染细胞产生。 II型IFN:IFN-γ,主要由活化T细胞、NK 细胞产生。
主要生物学功能 1)免疫调节作用 2)抑制病毒增殖 3)抗肿瘤作用
3. 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 因在体内外均可直接杀伤肿瘤细胞而得名 TNF-:主要由单核巨噬细胞产生。 TNF-:主要由淋巴细胞产生,又称淋巴毒素。
主要功能 (1)对肿瘤细胞和病毒感染细胞有抑制生长和细胞毒作用; (2)对T、B细胞的生长有协同刺激作用; (3)促进MHC-I类分子表达,增强CTL对靶细胞(如 病毒感染细胞)的杀伤; (4)诱导炎症反应
4.集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF) • 概念 能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖分化,并在半固体培养基中形成相应的细胞集落的细胞因子。
(1)干细胞因子(stem cell factor, SCF) (2)粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF) (3) 粒细胞集落刺激因子(G-CSF) (4)巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF) (5) 红细胞生成素(erythropoietin, EPO) (6)血小板生成素 (thrombopoietin, TPO)
5.生长因子(growth factor, GF) • 主要具有刺激细胞生长功能的细胞因子。 1. TGF-β(transforming growth factor-β, 转化生长因子-β); 2. EGF(epithelial growth factor, 表皮生长因子); 3. FGF(fibroblast growth factor, 成纤维细胞生长因子); 4. NGF(nerve growth factor, 神经生长因子); 5. PDGF(platelet-derived growth factor, 血小板源性生长因子); 6. VEGF(vascular endothelial cell growth factor, 血管内皮细胞生长因子)等。
6. 趋化因子(chemokine) (一)概念 吸引白细胞向一定方向移行,也可刺激白细胞活化的小分子蛋白。 主要功能 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部位。