医学免疫学学习指南 文章节选nbsp; 言
医学免疫学是一门理论性强、发展迅速的医学基础学科，学生普遍反映学起来很吃
力。为了使学生深刻理解所学内容，抓住重点，应广大学生们的要求，我们编写了这本《医
学免疫学学习指南》。
编者系多年从事医学免疫学教学工作的教师，有着较丰富的教学经验。编写是以人
民卫生出版社出版的陈慰峰院士主编的《医学免疫学》第四版教材为蓝本，以本科教学大
纲为指导。在编写过程中，我们参考了多方面的相关材料，结合本科院校学生的具体情
况，在编排上努力做到与教材的一致性。
第一部分为授课提纲及教学重点，按教材顺序编排。第二部分为习题及参考答案，题
型有选择题(包括单项选择题和多项选择题)、填空题、名词解释、简答题和论述题。习题
基本覆盖教材全部内容，并重点突出，强化同步训练，以便学生更灵活地掌握。
由于时间仓促，编写者水平有限，书中难免有不足之处，敬请各位读者提出宝贵意见，
以便修改完善。
官 杰
2007年5月第六章 细胞因子
【教学目的】
掌握：细胞因子的概述，共同性质；细胞因子分类与生物学活性。
熟悉：主要细胞因子及相关制剂的临床应用。
了解：细胞因子的受体。
【教学内容】
细胞因子(cytokine)是由多种细胞，特别是免疫细胞所产生、具有广泛生物学活性的小分
子蛋白(分子量8 000～80 000)。
一、细胞因子的概述
(一)细胞因子的命名(略)
(二)细胞因子作用方式及特点
1．作用的多样性：包括参与细胞增殖和分化、生长抑制、凋亡、趋化等。
2．作用的高效性：细胞因子与其受体高亲和力结合，使细胞因子的生物学作用具有高
效性。
3．作用的局部性：细胞因子常以自分泌(autocrine)和旁分泌(paracrine)形式发挥效应。
4．作用的短暂性。
5．作用的复杂性：重叠性；多效性；拮抗性；协同性。
二、细胞因子的分类
(一)白细胞介素(interleukin，IL)
来源于白细胞，并参与白细胞问的信息交通，故将它们统称为白细胞(间)介素。目前已证
实，白细胞以外的其他某些细胞也可产生1I．。但仍沿用此命名。迄今已发现IL-1～IL-29。
(二)干扰素(interferon，IFN)
干扰素是最先发现的细胞因子，因其具有干扰病毒感染和复制的能力故称干扰素。根据
来源和理化性质，可将干扰素分为α、β和丁三种类型。IFN-a和IFN-β主要由白细胞、成纤维
细胞和病毒感染的组织细胞产生，也称为I型干扰素。IFN-γ主要由活化T细胞和NK细胞
产生，也称为Ⅱ型干扰素。
(三)肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)
肿瘤坏死因子是Garwell等在1975年发现的一种能使肿瘤发生出血坏死的物质。肿瘤
坏死因子分为TNF-a和TNF-β两种，前者主要由活化的单核一巨噬细胞产生，抗原刺激的T
细胞、活化的NK细胞和肥大细胞也分泌TNF-α。TNF-J3主要由活化的T细胞产生，又称淋
巴毒素(1ymphotoxin，LT)。具有生物学活性的TNF-a和TNF-β为同源三聚体分子。
(四)集落刺激因子(colony stimulating factor，CSF)
CSF是一组在体内外均可选择性刺激造血祖细胞增殖、分化并形成某一谱系细胞集落的
细胞因子，包括巨噬细胞CSF(macrophage-CSF，M-CSF)、粒细胞CSF(granulocyte-CSF，G-
CSF)和巨噬细胞一粒细胞CSF(GM-CSF)、干细胞因子(stem cell factor，SCF)和红细胞生成素
(erythropoietin，EPO)。
(五)生长因子(growth factor，GF)
生长因子是具有刺激细胞生长作用的细胞因子，包括转化生长因子-β(TGF-β)、表皮细胞
生长因子(EGF)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、神经生长因
子(NGF)、血小板衍生的生长因子(PDGF)等。
(六)趋化因子(chemokine)
趋化因子的英文命名来源于(chemoattractant cytokine)，故又称趋化性细胞因子，乃一类
对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族，已发现50余个成员。
三、细胞因子的受体
1．I型细胞因子受体家族：该家族胞外区约200个氨基酸具有同源性，包括IL-2、IL-3、
IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-9、IL-11、IL-12、G-CSF、GM-CSF等的受体。
2．Ⅱ型细胞因子受体家族：该家族胞外段含4个保守的半胱氨酸，包括所有类型IFN和
IL-10等的受体。
3．免疫球蛋白超家族：该家族胞外区含免疫球蛋白分子的结构域，包括IL一1、M-CSF、SCF
等的受体。
4．TNF受体家族：该家族胞外区含若干由40个氨基酸组成的富含半胱氨酸的结构域，包
括TNF-α、TNF-β以及其他重要的膜分子(如CD40、CD27及死亡受体Fas、DR4、DR5等)。
5．趋化因子受体家族：该家族成员分子含7个跨膜结构域，包括CCRl～11、CXCRl～5，
CRl与CX3CRl。多数趋化因子受体可与若干不同的趋化因子结合。
四、细胞因子的生物学活性
(一)抗细菌作用
IL．-6、IL-1、IFN、TNF和趋化因子家族是启动抗菌性炎症反应的关键因子，又被称为促炎
细胞因子(pro-inflammatory cytokine)。
(二)抗病毒作用
IFN-a和13是主要的抗病毒细胞因子。
(三)调节特异性免疫反应
在免疫应答的过程中，有多种细胞因子可刺激免疫活性细胞的增殖，如IL-2和IL-4是T
细胞的自分泌生长因子，也是B细胞的旁分泌生长因子；IL-4和IL-3协同刺激肥大细胞的增
殖；II．-5刺激嗜酸性粒细胞的生长。在免疫应答的过程中，也有多种细胞因子刺激免疫活性
细胞的分化。IL-12促进初始CD4+T细胞分化成Thl细胞，IL-4促进初始CD4+T细胞分化
成Th2细胞。B细胞在分化过程中发生的类别转换也是在细胞因子的作用下实现的，如IL-4
刺激B细胞产生IgE；IFN-5,刺激B细胞产生IgG；TGF-j3刺激B细胞产生IgA。
Thl细胞分泌IFN-7和IL-2，IFN-，),是一种重要的巨噬细胞激活因子(MAFs)，它激活单
核一巨噬细胞杀灭微生物。IFN-7和IL-2都可增强NK细胞的细胞毒活性。IFN-γ促进CTL
成熟，IL-2刺激CTL的增殖与分化，并杀灭微生物，尤其是胞内寄生物。Th2细胞分泌的IL-
4和IL-5刺激嗜酸性粒细胞分化，使其能够杀伤蠕虫。
有些细胞因子如TGF-13在一定条件下也可表现免疫抑制活性。它除可抑制巨噬细胞的
激活外，还可抑制CTL的成熟。分泌TGF-β的T细胞表现抑制性T细胞的功能。某些肿瘤
细胞因分泌大量的TGF-13，而逃避机体免疫系统的攻击。
(四)刺激造血
在免疫应答和炎症反应过程中，白细胞、红细胞和血小板不断被消耗，因此机体需不断从
骨髓造血干细胞补充这些血细胞。。由骨髓基质细胞和T细胞等产生刺激造血的细胞因子在
血细胞的生成方面起重要作用。SCF作用于造血干细胞后，使其对多种集落刺激因子具有应
答性。GM-CSF、M-CSF和G-CSF刺激粒细胞和单核细胞的产生。IL-4加GM-CSF刺激朗
格汉斯细胞分化为树突状细胞。IL-7刺激未成熟T细胞前体细胞的生长与分化。EPO刺激
骨髓红细胞前体使之分化为成熟红细胞。
(五)促进血管的生成
IL-8起主要作用。
(六)细胞因子的效应机制
①细胞因子与相应受体结合后，可诱导受体亚单位发生同源或异源性聚合(形成二聚体或
三聚体)，激活酪氨酸激酶等，导致细胞内一系列底物磷酸化或去磷酸化，从而启动不同的信号
转导途径(如CMAP激酶途径、PI-3激酶途径、STAT途径、死亡信号传导途径等)；②胞内信
息分子所转导的信号使转录因子激活，后者转入细胞核内，与特异性基因序列结合，启动基因
转录，促进或调节相应效应分子的合成，最终引起细胞应答，并显示广泛的生物学效应。
五、与细胞因子及其受体相关的生物制品
(一)用于感染性疾病治疗
细菌I生脓毒血症休克(bacterial septic shock，BSS)可在感染细菌后数小时发生。细菌细
胞壁内毒素刺激巨噬细胞产生过量的IL-1和TNF-a是BSS发生的重要原因。给BSS患者
注射重组IL-1受体拈抗剂或有中和活性的TNF-α单克隆抗体可明显降低其病死率。
(二)用于肿瘤的治疗
由1L-2活化的NK细胞被称为淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)。LAK细胞具有广谱的
肿瘤杀伤活性。近年发现用组合细胞因子(IL-1、IL-2、IFN)加抗CD3 mAb诱导的杀伤细胞，
称CIK(cytokine induced killers)，其杀瘤作用强于LAK。应用1L-6的单克隆抗体可抑制体
外培养浆细胞的增殖和多发性骨髓瘤的发展。IFN-α因可抑制细胞的增殖对白血病和艾滋病
相关的卡波西(kaposis)肉瘤有疗效。
(三)用于治疗移植物的排斥反应
抗IL-2或IL-2受体的制剂可抑制同种移植物的排斥。在动物实验中，用偶联白喉毒素
的IL-2选择性杀伤活化的T细胞，可抑制肾及心脏移植后的排斥反应。注射重组IL-1受体
拮抗剂可明显延长动物心脏移植物的存活。
(四)用于血细胞减少症的治疗
多种细胞因子可被应用于血细胞减少症的治疗。可用GM-CSF、M-CSF和G-CSF治疗
白细胞减少症，EPO治疗红细胞减少症，IL-1 1治疗血小板减少症。
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