第五章 细胞因子
第一节 细胞因子概述
一, 细胞因子 (cytokine,CK)的概念：
由细胞（免疫细胞、非免疫细胞）合成、分泌
的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。
二, 细胞因子的共同特性
1．多数为低分子量的多肽或糖蛋白
分子量,6～ 60 KD,<200 aa
存在形式：分泌型
组成：单体 --- 大多数，如 IL-2,IL-3,IL-4
IL-5,IFN-α ；
二聚体 --- 同二聚体,IFN- ?, IL-10
异二聚体,IL-12；
三聚体 --- TNF。
2．合成、分泌特性：
(1) 多源性；
(2) 多向性；
(3) 短时自限性分泌；
3．作用特性：
(1) 高效性, 10-12mol/L；
(2) 主要为自分泌、旁分泌效应；
(3) 非特异性、多效性及重叠性；
(3) 拮抗性；
(4) 双重性；
(5) 网络效应；
(6) 细胞因子与激素、神经肽和神经递质共同
组成细胞间信号分子系统。
第二节 细胞因子的种类与功能
---六大类（按功能分类）：
白细胞介素（ interleukins,ILs）
干扰素 (interferon,IFN)
肿瘤坏死因子（ tumor necrosis factor,TNF）
集落刺激因子 (colony- stimulating factor,CSF)
趋化因子（ chemokines）
生长因子（ growth factor,GF）
一, 白细胞介素 （ interleukins,ILs）
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞
因子。
1,IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子 ),
细胞来源,主要由活化的单核－巨噬细胞产生。
存在形式,IL-1α 和 IL-1β 。
主要生物学功能：
局部低浓度－－免疫调节：
协同刺激 APC和 T细胞活化，促进 B细胞增
殖和分泌抗体。
大量产生－－内分泌效应：
诱导肝脏急性期蛋白合成；引起发热和恶 病
质。
2.IL-2 (又称 T细胞生长因子,TCGF),
细胞来源,主要由 T细胞产生。
作用方式,以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
主要生物学功能：
（ 1）活化 T细胞，促进细胞因子产生；
（ 2）刺激 NK细胞增殖，增强 NK杀伤活性及产生
细胞因子，诱导 LAK细胞产生；
（ 3）促进 B细胞增殖和分泌抗体；
（ 4）激活巨噬细胞。
3,IL-4
细胞来源,主要由 Th2细胞、肥大细胞及嗜
碱性粒细胞产生。
主要功能：
（ 1）促Ｂ细胞增殖、分化；
（ 2）诱导 IgG1 和 IgE产生；
（ 3）促进 Th0细胞向 Th2细胞分化；
（ 4）抑制 Th1细胞活化及分泌细胞因子；
（ 5）协同 IL-3刺激肥大细胞增殖等。
4,IL-6：
细胞来源,主要由单核巨噬细胞,Th2细胞、
血管内皮细胞、成纤维细胞产生。
主要功能：
（ 1）刺激活化Ｂ细胞增殖，分泌抗体；
（ 2）刺激Ｔ细胞增殖及 CTL活化；
（ 3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症
反应；
（ 4）促进血细胞发育。
5,IL-10：
细胞来源：
主要 Th2细胞和单核巨噬细胞产生。
主要功能：
（ 1）抑制前炎症细胞因子产生；
（ 2）抑制 MHC -II类分子和 B-7分子的表达；
（ 3）抑制 T细胞合成 IL-2,IFN-?等细胞因子；
（ 4）可促进 B细胞分化增殖。
6,IL-12：
细胞来源,主要由单核 -巨噬细胞,B细胞产生。
主要功能：
（ 1）激活和增强 NK细胞杀伤活性及 IFN-?产生；
（ 2）促进 Th0细胞向 Th1细胞分化，分泌 IL-2、
IFN-?；
（ 3）增强 CD8+CTL细胞杀伤活性；
（ 4）可协同 IL-2诱生 LAK细胞；
（ 5）抑制 Th0细胞向 Th2细胞分化和 IgE合成。
二, 干扰素 (interferon,IFN)：
1,分型 --- 根据其来源、结构及生物学性质：
I型,IFN-α, IFN-β
细胞来源：
IFN-α：白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生 ；
IFN-β：成纤维细胞产生（二者结合相同受体）；
主要诱生剂：病毒,polyI-C (人工合成双股 RNA)。
II型, IFN-?
主要 细胞来源,活化的 Th1细胞,CD8+ CTL和 NK
细胞；
主要诱生剂：抗原或有丝分裂原。
2,主要生物学活性：
I 型干扰素：
（ 1）抗病毒和抗肿瘤：
A,诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；
B,增强 NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；
C,促进 MHC-I类分子表达，增强 CTL对病毒感染
细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。
（ 2）免疫调节：
与 II型干扰素类似。
II型干扰素：
（ 1）免疫调节作用 (主要 )：
a,活化巨噬细胞；
b,促进 APC(s)表达 MHC-II类分子，提高抗
原递呈能力；
c,促进 MHC-I类分子表达，增强 NK细胞和
CTL细胞的杀伤活性；
d,促进 B细胞分化、增殖；
e,抑制 Th2细胞分化及细胞因子合成。
（ 2）抗病毒和抗肿瘤作用 (与 I型干扰素类似 )。
三,肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)：
根据来源和结构不同，可分为：
TNF-α,TNF-β
1,TNF-α
组成及分子量, 同源三聚体,51 KD 。
细胞来源：
单核巨噬细胞（主要）；
T细胞,NK细胞和肥大细胞。
主要功能,
低浓度 --- 自分泌、旁分泌效应
（ 1） 诱导炎症反应：
a,使血管内皮细胞表达 ICAM-1，促白细胞
聚集于炎症局部；
b,刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因
子 (如 IL-1,IL-6,IL-8,TNF-α 等 )，导
致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。
（ 2） 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。
（ 3） 杀伤肿瘤细胞：直接杀伤，引起组织出血
坏死。
高浓度 --- 内分泌效应
（ 1）引起发热；
（ 2）协同 IL-1,IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白；
（ 3）抑制骨髓造血干细胞的分裂；
（ 4）引起代谢紊乱，导致恶液质；
（ 5）介导内毒素致感染性休克。
2,TNF-β
又称淋巴毒素（ lymphotoxin,LT）与 TNF-α 的
氨基酸序列为 28%同源性，二者结合同一受体。
细胞来源：激活的 T细胞。
生物学功能：
与 TNF-α相似，在局部发挥效应。
与细胞表面 LT-β形成复合物，发挥作用。
四, 集落刺激因子
(colony- stimulating factor,CSF)：
概念：
选择性刺激造血干细胞分化发育成某一细
胞谱系的细胞因子的统称。
包括：
SCF,Flt3L,GM-CSF,G-CSF,M-CSF、
EPO,TPO,IL-3（ multi-CSF),IL-7等 。
1,干细胞因子
（ stem cell factor,SCF，又称 c-Kit配体）
存在形式：跨膜型、分泌型
细胞来源：骨髓基质细胞
生物学功能：
A,刺激多能造血干细胞发育；
B,刺激肥大细胞增殖。
2,Flt3配体（ Flt3 ligand,FL）
存在形式：跨膜型、分泌型
细胞来源：基质细胞。
生物学功能：
刺激原始造血干细胞的增殖和分化。
3,粒细胞 -巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)
细胞来源：活化的 T细胞、单核 -巨噬细胞、内皮
细胞、成纤维细胞等。
生物学功能：
A,刺激骨髓各系前体细胞生长和分化；
B,刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。
4,粒细胞集落刺激因子 (G-CSF)
细胞来源：活化的 T细胞、单核 -巨噬细胞、内皮细
胞、成纤维细胞等。
生物学功能：
A,刺激粒细胞前体细胞的分化成熟；
B,增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能，延长其存活时
间。
5,巨噬细胞集落刺激因子（ M-CSF）
细胞来源：单核 -巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母细
胞、内皮细胞,上皮细胞等。
生物学功能：
A,刺激单核 -巨噬细胞增殖分化；
B,延长单核 -巨噬细胞存活时间，增强其功能。
6,红细胞生成素（ erythropoietin,EPO）
细胞来源：肾小管周围间质细胞。
生物学功能：促骨髓红细胞前体分化为成熟红细胞。
7,血小板生成素 (thrombopoietin,TPO)
细胞来源：平滑肌细胞及内皮细胞。
生物学功能：刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板。
五, 趋化因子（ chemokines）
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。
按照半胱氨酸残排列基序不同分亚族,
1,CXC亚族（ α 亚族）：
氨基端的两个半胱氨酸被其它任一氨基酸分开。
白细胞介素 -８（ IL-8） --- 为主要代表。
细胞来源,活化的单核 -巨噬细胞、内皮细胞、
成纤维细胞和巨核细胞。
主要功能：趋化中性粒细胞，介导炎症反应。
2,CC亚族 (β 亚族 )--- 氨基端的两个半胱氨酸相邻。
MCP-1(单核细胞趋化蛋白 -1)为主要代表 。
细胞来源：活化的 T细胞。
主要功能：趋化并活化单个核细胞（单核细胞和 T细
胞） 。
3,C亚族 (γ 亚族 )--- 氨基端只含有一个半胱氨酸 。
成员,lymphotactin-α 和 lymphotactin-β 。
主要功能：趋化淋巴细胞。
4,CX3C亚族（ δ 亚族） --- 两个半胱氨酸被三个氨基
酸隔开 。
成员,Fractalkine。
主要功能：趋化淋巴细胞和巨噬细胞。
六, 生长因子（ growth factor,GF）
包括,
TGF-β(transforming growth factor-β，
转化生长因子 -β)；
EGF(epithelial growth factor，
表皮生长因子 )；
FGF(fibroblast growth factor，
成纤维细胞生长因子 )；
NGF(nerve growth factor，
神经生长因子 )；
PDGF(platelet-derived growth factor，
血小板源性生长因子 )；
VEGF(vascular endothelial cell growth factor，
血管内皮细胞生长因子 )等 。
TGF-?（ TGF-?1,TGF-?2和 TGF-?3）：
细胞来源,T,B细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞等 。
生物学功能（免疫抑制调节剂）：
? 抑制 T细胞增殖和细胞因子产生；
? 抑制 B细胞增殖和 T细胞依赖性多克隆抗体的产生；
? 抑制 NK细胞活化和 IL-2的 LAK细胞诱导作用；
? 抑制 Mφ 活化和前炎性细胞因子产生；
? 抑制多种细胞增殖（如内皮细胞、上皮细胞和平滑
肌细胞），但促成纤维细胞增殖，加速伤口愈合 ；
? 某些肿瘤细胞分泌 TGF-?，可逃避免疫应答 。
细胞因子在 B细胞的生长与分化中的功能
第三节 细胞因子受体家族及信号传导机制
细胞因子受体为跨膜糖蛋白,
膜外区（细胞因子结合区） ；
跨膜区（富含疏水性氨基酸区） ；
胞质区（信号转导区） 。
一, 细胞因子受体家族
（一）细胞因子受体家族分类
根据膜外区结构特征，分为五个家族,
1,免疫球蛋白超家族
结构特点：膜外区具有免疫球蛋白样功能区。
成员包括,IL-1,IL-6,M-CSF,SCF的受体等。
2.Ⅰ 型细胞因子受体家族 (造血因子受体家族 )：
结构特点：膜外区近氨基端有二个 不连续 保守半胱
氨酸残基（ C），其羧基端 存在 Trp-
Ser-X-Trp-Ser（ WSXWS,X代表任一氨基
酸）残基序列。
成员包括,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6, IL-
7,IL-9,IL-11,IL-13,IL-15,GM-
CSF,G-CSF的受体等。
3,Ⅱ 型细胞因子受体家族 (干扰素受体家族 ):
结构特点：膜外区近氨基端含有四个不连续保守半
胱氨酸残基。
成员包括,I 型,II型 IFN的受体 。
4,Ⅲ 型细胞因子受体家族 (TNF/NGF受体家族 )：
结构特点：膜外区富含半胱氨酸基序。
成员包括,TNF受体,NGF受体,Fas蛋白及
CD40分子。
5,趋化因子受体家族 (G蛋白偶联受体家族 ):
结构特点：含有 7个疏水性跨膜区 ( ?-螺旋结
构 )，胞质区与 G蛋白 (结合 GTP的蛋白 )
结合，将信号转导入细胞内部。
成员包括,CXCR --- 结合 CXC型趋化因子（如 IL-
8） CCR --- 结合 CC型趋化因子（如
MCP-1）。
（二）细胞因子受体肽链组成
及共同信号链
1,肽链组成,
A,一条肽链 --- 如 EPO,G-CSF的受体及趋化
因子受体家族成员；
B,二条肽链 --- 如 IL-3,IL-5,GM-CS的受
体等；
C,三条肽链 --- 如 IL-2及 IL-15的受体 。
2．共同信号链 (或共同亚单位 ):
指不同细胞因子受体共用的一条相同的与信号
转导有关的肽链。
目前发现有三种共同亚单位：
γ 链（ γc ）,IL-2,IL-4,IL-7,IL- 9、
IL-15的受体共有；
β 链,IL-3,IL-5,GM-CSF的受体共有 ；
gp130,IL-6,IL-12的受体共有 。
（三）可溶性细胞因子受体
存在, 血清、尿液等体液。
目前知道的有,sIL-1,sIL-2,sIL-4,sIL-5、
sIL-6,sIL-7,sIL-8,sG-CSF,sGM-CSF、
sIFN-γ, sTNF受体等。
可能作用
A,与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子
的作用。
B,与细胞因子结合,转运至机体相关部位，增加
局部细胞因子的浓度，发挥其生物学作用。
第四节 细胞因子在临床上的应用
一, 细胞因子与疾病的发生
1,参与感染引起的炎症反应
如, TNF-α, IL-1,IL-6,IL-8 等细胞子。
2,促进肿瘤细胞生长和转移
如,TGF-β, IL-10, IL-6等细胞因子 。
3,介导移植排斥反应
如,IL-2,IFN-γ 等细胞因子 。
4,介导免疫性疾病
(1) 免疫缺陷
如,IL-2受体 γ 链基因 (X染色体 )突变 ? IL-2、
IL-4,IL-7,IL-9及 IL-15等细胞因子功
能障碍。
(2) 超敏反应
如,IL-4,IFN-γ 等细胞因子 。
(3) 自身免疫性疾病
如,IFN-γ, IL-2等细胞因子 。
二, 细胞因子与疾病的诊断及治疗
（一） 诊断 --- 缺少特异性
IL-2,IL-4,IL-5,IFN-γ 等 ---- T细胞活化及功能
缺陷 ；
TNF-α （血清 ） ↑----- 类风湿关节炎、感染性休克等 ；
IL-1,IL-6及 TNF-α（关节囊滑液） ↑----- 类风湿关节
炎 ；
IL-1（血清） ↑----- 慢性血清病、免疫复合物肾病等 ；
sIL-2R（血清） ↑----- 白血病、多发性硬化,AIDS、
移植排斥反应等。
（三） 治疗
治疗方式,A,细胞因子补充疗法
B,细胞因子阻断疗法
（ 1）治疗炎症反应
IFN-α,疱疹性角膜炎、乙型肝炎等 ；
IL-10：类风湿性关节炎 。
（ 2）治疗恶性肿瘤
IL-2, 肾细胞癌、黑色素瘤 ；
IL-1～ 8,IL-10,IL-12,G-CSF,IFN-α,
IFN-γ, TNF-α 等 (转基因 ),多种 肿瘤。
（ 3）治疗自身免疫性疾病
IFN-β 多发性硬化症 （ MS）
IFN-γ,IL-1的抑制剂 类风湿性关节炎 (RA）
和 TNF-α的 McAb
抗 IL-6 McAb SLE。
（ 4）治疗移植排斥
IL-2,IL-3,IL-6,GM-CSF等：骨髓移植 ；
抗 IL-2受体 γ 链 McAb,移植排斥 。
（ 5）治疗造血系统疾病
CSFs, 造血功能异常；
EPO, 肾性贫血；
M-CSF：白细胞减少 。
思考题
1 细胞因子的分类及生物学活性有哪些？
2 细胞因子有哪些临床应用及应用前景？
第一节 细胞因子概述
一, 细胞因子 (cytokine,CK)的概念：
由细胞（免疫细胞、非免疫细胞）合成、分泌
的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。
二, 细胞因子的共同特性
1．多数为低分子量的多肽或糖蛋白
分子量,6～ 60 KD,<200 aa
存在形式：分泌型
组成：单体 --- 大多数，如 IL-2,IL-3,IL-4
IL-5,IFN-α ；
二聚体 --- 同二聚体,IFN- ?, IL-10
异二聚体,IL-12；
三聚体 --- TNF。
2．合成、分泌特性：
(1) 多源性；
(2) 多向性；
(3) 短时自限性分泌；
3．作用特性：
(1) 高效性, 10-12mol/L；
(2) 主要为自分泌、旁分泌效应；
(3) 非特异性、多效性及重叠性；
(3) 拮抗性；
(4) 双重性；
(5) 网络效应；
(6) 细胞因子与激素、神经肽和神经递质共同
组成细胞间信号分子系统。
第二节 细胞因子的种类与功能
---六大类（按功能分类）：
白细胞介素（ interleukins,ILs）
干扰素 (interferon,IFN)
肿瘤坏死因子（ tumor necrosis factor,TNF）
集落刺激因子 (colony- stimulating factor,CSF)
趋化因子（ chemokines）
生长因子（ growth factor,GF）
一, 白细胞介素 （ interleukins,ILs）
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞
因子。
1,IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子 ),
细胞来源,主要由活化的单核－巨噬细胞产生。
存在形式,IL-1α 和 IL-1β 。
主要生物学功能：
局部低浓度－－免疫调节：
协同刺激 APC和 T细胞活化，促进 B细胞增
殖和分泌抗体。
大量产生－－内分泌效应：
诱导肝脏急性期蛋白合成；引起发热和恶 病
质。
2.IL-2 (又称 T细胞生长因子,TCGF),
细胞来源,主要由 T细胞产生。
作用方式,以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
主要生物学功能：
（ 1）活化 T细胞，促进细胞因子产生；
（ 2）刺激 NK细胞增殖，增强 NK杀伤活性及产生
细胞因子，诱导 LAK细胞产生；
（ 3）促进 B细胞增殖和分泌抗体；
（ 4）激活巨噬细胞。
3,IL-4
细胞来源,主要由 Th2细胞、肥大细胞及嗜
碱性粒细胞产生。
主要功能：
（ 1）促Ｂ细胞增殖、分化；
（ 2）诱导 IgG1 和 IgE产生；
（ 3）促进 Th0细胞向 Th2细胞分化；
（ 4）抑制 Th1细胞活化及分泌细胞因子；
（ 5）协同 IL-3刺激肥大细胞增殖等。
4,IL-6：
细胞来源,主要由单核巨噬细胞,Th2细胞、
血管内皮细胞、成纤维细胞产生。
主要功能：
（ 1）刺激活化Ｂ细胞增殖，分泌抗体；
（ 2）刺激Ｔ细胞增殖及 CTL活化；
（ 3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症
反应；
（ 4）促进血细胞发育。
5,IL-10：
细胞来源：
主要 Th2细胞和单核巨噬细胞产生。
主要功能：
（ 1）抑制前炎症细胞因子产生；
（ 2）抑制 MHC -II类分子和 B-7分子的表达；
（ 3）抑制 T细胞合成 IL-2,IFN-?等细胞因子；
（ 4）可促进 B细胞分化增殖。
6,IL-12：
细胞来源,主要由单核 -巨噬细胞,B细胞产生。
主要功能：
（ 1）激活和增强 NK细胞杀伤活性及 IFN-?产生；
（ 2）促进 Th0细胞向 Th1细胞分化，分泌 IL-2、
IFN-?；
（ 3）增强 CD8+CTL细胞杀伤活性；
（ 4）可协同 IL-2诱生 LAK细胞；
（ 5）抑制 Th0细胞向 Th2细胞分化和 IgE合成。
二, 干扰素 (interferon,IFN)：
1,分型 --- 根据其来源、结构及生物学性质：
I型,IFN-α, IFN-β
细胞来源：
IFN-α：白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生 ；
IFN-β：成纤维细胞产生（二者结合相同受体）；
主要诱生剂：病毒,polyI-C (人工合成双股 RNA)。
II型, IFN-?
主要 细胞来源,活化的 Th1细胞,CD8+ CTL和 NK
细胞；
主要诱生剂：抗原或有丝分裂原。
2,主要生物学活性：
I 型干扰素：
（ 1）抗病毒和抗肿瘤：
A,诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；
B,增强 NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；
C,促进 MHC-I类分子表达，增强 CTL对病毒感染
细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。
（ 2）免疫调节：
与 II型干扰素类似。
II型干扰素：
（ 1）免疫调节作用 (主要 )：
a,活化巨噬细胞；
b,促进 APC(s)表达 MHC-II类分子，提高抗
原递呈能力；
c,促进 MHC-I类分子表达，增强 NK细胞和
CTL细胞的杀伤活性；
d,促进 B细胞分化、增殖；
e,抑制 Th2细胞分化及细胞因子合成。
（ 2）抗病毒和抗肿瘤作用 (与 I型干扰素类似 )。
三,肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)：
根据来源和结构不同，可分为：
TNF-α,TNF-β
1,TNF-α
组成及分子量, 同源三聚体,51 KD 。
细胞来源：
单核巨噬细胞（主要）；
T细胞,NK细胞和肥大细胞。
主要功能,
低浓度 --- 自分泌、旁分泌效应
（ 1） 诱导炎症反应：
a,使血管内皮细胞表达 ICAM-1，促白细胞
聚集于炎症局部；
b,刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因
子 (如 IL-1,IL-6,IL-8,TNF-α 等 )，导
致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。
（ 2） 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。
（ 3） 杀伤肿瘤细胞：直接杀伤，引起组织出血
坏死。
高浓度 --- 内分泌效应
（ 1）引起发热；
（ 2）协同 IL-1,IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白；
（ 3）抑制骨髓造血干细胞的分裂；
（ 4）引起代谢紊乱，导致恶液质；
（ 5）介导内毒素致感染性休克。
2,TNF-β
又称淋巴毒素（ lymphotoxin,LT）与 TNF-α 的
氨基酸序列为 28%同源性，二者结合同一受体。
细胞来源：激活的 T细胞。
生物学功能：
与 TNF-α相似，在局部发挥效应。
与细胞表面 LT-β形成复合物，发挥作用。
四, 集落刺激因子
(colony- stimulating factor,CSF)：
概念：
选择性刺激造血干细胞分化发育成某一细
胞谱系的细胞因子的统称。
包括：
SCF,Flt3L,GM-CSF,G-CSF,M-CSF、
EPO,TPO,IL-3（ multi-CSF),IL-7等 。
1,干细胞因子
（ stem cell factor,SCF，又称 c-Kit配体）
存在形式：跨膜型、分泌型
细胞来源：骨髓基质细胞
生物学功能：
A,刺激多能造血干细胞发育；
B,刺激肥大细胞增殖。
2,Flt3配体（ Flt3 ligand,FL）
存在形式：跨膜型、分泌型
细胞来源：基质细胞。
生物学功能：
刺激原始造血干细胞的增殖和分化。
3,粒细胞 -巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)
细胞来源：活化的 T细胞、单核 -巨噬细胞、内皮
细胞、成纤维细胞等。
生物学功能：
A,刺激骨髓各系前体细胞生长和分化；
B,刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。
4,粒细胞集落刺激因子 (G-CSF)
细胞来源：活化的 T细胞、单核 -巨噬细胞、内皮细
胞、成纤维细胞等。
生物学功能：
A,刺激粒细胞前体细胞的分化成熟；
B,增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能，延长其存活时
间。
5,巨噬细胞集落刺激因子（ M-CSF）
细胞来源：单核 -巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母细
胞、内皮细胞,上皮细胞等。
生物学功能：
A,刺激单核 -巨噬细胞增殖分化；
B,延长单核 -巨噬细胞存活时间，增强其功能。
6,红细胞生成素（ erythropoietin,EPO）
细胞来源：肾小管周围间质细胞。
生物学功能：促骨髓红细胞前体分化为成熟红细胞。
7,血小板生成素 (thrombopoietin,TPO)
细胞来源：平滑肌细胞及内皮细胞。
生物学功能：刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板。
五, 趋化因子（ chemokines）
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。
按照半胱氨酸残排列基序不同分亚族,
1,CXC亚族（ α 亚族）：
氨基端的两个半胱氨酸被其它任一氨基酸分开。
白细胞介素 -８（ IL-8） --- 为主要代表。
细胞来源,活化的单核 -巨噬细胞、内皮细胞、
成纤维细胞和巨核细胞。
主要功能：趋化中性粒细胞，介导炎症反应。
2,CC亚族 (β 亚族 )--- 氨基端的两个半胱氨酸相邻。
MCP-1(单核细胞趋化蛋白 -1)为主要代表 。
细胞来源：活化的 T细胞。
主要功能：趋化并活化单个核细胞（单核细胞和 T细
胞） 。
3,C亚族 (γ 亚族 )--- 氨基端只含有一个半胱氨酸 。
成员,lymphotactin-α 和 lymphotactin-β 。
主要功能：趋化淋巴细胞。
4,CX3C亚族（ δ 亚族） --- 两个半胱氨酸被三个氨基
酸隔开 。
成员,Fractalkine。
主要功能：趋化淋巴细胞和巨噬细胞。
六, 生长因子（ growth factor,GF）
包括,
TGF-β(transforming growth factor-β，
转化生长因子 -β)；
EGF(epithelial growth factor，
表皮生长因子 )；
FGF(fibroblast growth factor，
成纤维细胞生长因子 )；
NGF(nerve growth factor，
神经生长因子 )；
PDGF(platelet-derived growth factor，
血小板源性生长因子 )；
VEGF(vascular endothelial cell growth factor，
血管内皮细胞生长因子 )等 。
TGF-?（ TGF-?1,TGF-?2和 TGF-?3）：
细胞来源,T,B细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞等 。
生物学功能（免疫抑制调节剂）：
? 抑制 T细胞增殖和细胞因子产生；
? 抑制 B细胞增殖和 T细胞依赖性多克隆抗体的产生；
? 抑制 NK细胞活化和 IL-2的 LAK细胞诱导作用；
? 抑制 Mφ 活化和前炎性细胞因子产生；
? 抑制多种细胞增殖（如内皮细胞、上皮细胞和平滑
肌细胞），但促成纤维细胞增殖，加速伤口愈合 ；
? 某些肿瘤细胞分泌 TGF-?，可逃避免疫应答 。
细胞因子在 B细胞的生长与分化中的功能
第三节 细胞因子受体家族及信号传导机制
细胞因子受体为跨膜糖蛋白,
膜外区（细胞因子结合区） ；
跨膜区（富含疏水性氨基酸区） ；
胞质区（信号转导区） 。
一, 细胞因子受体家族
（一）细胞因子受体家族分类
根据膜外区结构特征，分为五个家族,
1,免疫球蛋白超家族
结构特点：膜外区具有免疫球蛋白样功能区。
成员包括,IL-1,IL-6,M-CSF,SCF的受体等。
2.Ⅰ 型细胞因子受体家族 (造血因子受体家族 )：
结构特点：膜外区近氨基端有二个 不连续 保守半胱
氨酸残基（ C），其羧基端 存在 Trp-
Ser-X-Trp-Ser（ WSXWS,X代表任一氨基
酸）残基序列。
成员包括,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6, IL-
7,IL-9,IL-11,IL-13,IL-15,GM-
CSF,G-CSF的受体等。
3,Ⅱ 型细胞因子受体家族 (干扰素受体家族 ):
结构特点：膜外区近氨基端含有四个不连续保守半
胱氨酸残基。
成员包括,I 型,II型 IFN的受体 。
4,Ⅲ 型细胞因子受体家族 (TNF/NGF受体家族 )：
结构特点：膜外区富含半胱氨酸基序。
成员包括,TNF受体,NGF受体,Fas蛋白及
CD40分子。
5,趋化因子受体家族 (G蛋白偶联受体家族 ):
结构特点：含有 7个疏水性跨膜区 ( ?-螺旋结
构 )，胞质区与 G蛋白 (结合 GTP的蛋白 )
结合，将信号转导入细胞内部。
成员包括,CXCR --- 结合 CXC型趋化因子（如 IL-
8） CCR --- 结合 CC型趋化因子（如
MCP-1）。
（二）细胞因子受体肽链组成
及共同信号链
1,肽链组成,
A,一条肽链 --- 如 EPO,G-CSF的受体及趋化
因子受体家族成员；
B,二条肽链 --- 如 IL-3,IL-5,GM-CS的受
体等；
C,三条肽链 --- 如 IL-2及 IL-15的受体 。
2．共同信号链 (或共同亚单位 ):
指不同细胞因子受体共用的一条相同的与信号
转导有关的肽链。
目前发现有三种共同亚单位：
γ 链（ γc ）,IL-2,IL-4,IL-7,IL- 9、
IL-15的受体共有；
β 链,IL-3,IL-5,GM-CSF的受体共有 ；
gp130,IL-6,IL-12的受体共有 。
（三）可溶性细胞因子受体
存在, 血清、尿液等体液。
目前知道的有,sIL-1,sIL-2,sIL-4,sIL-5、
sIL-6,sIL-7,sIL-8,sG-CSF,sGM-CSF、
sIFN-γ, sTNF受体等。
可能作用
A,与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子
的作用。
B,与细胞因子结合,转运至机体相关部位，增加
局部细胞因子的浓度，发挥其生物学作用。
第四节 细胞因子在临床上的应用
一, 细胞因子与疾病的发生
1,参与感染引起的炎症反应
如, TNF-α, IL-1,IL-6,IL-8 等细胞子。
2,促进肿瘤细胞生长和转移
如,TGF-β, IL-10, IL-6等细胞因子 。
3,介导移植排斥反应
如,IL-2,IFN-γ 等细胞因子 。
4,介导免疫性疾病
(1) 免疫缺陷
如,IL-2受体 γ 链基因 (X染色体 )突变 ? IL-2、
IL-4,IL-7,IL-9及 IL-15等细胞因子功
能障碍。
(2) 超敏反应
如,IL-4,IFN-γ 等细胞因子 。
(3) 自身免疫性疾病
如,IFN-γ, IL-2等细胞因子 。
二, 细胞因子与疾病的诊断及治疗
（一） 诊断 --- 缺少特异性
IL-2,IL-4,IL-5,IFN-γ 等 ---- T细胞活化及功能
缺陷 ；
TNF-α （血清 ） ↑----- 类风湿关节炎、感染性休克等 ；
IL-1,IL-6及 TNF-α（关节囊滑液） ↑----- 类风湿关节
炎 ；
IL-1（血清） ↑----- 慢性血清病、免疫复合物肾病等 ；
sIL-2R（血清） ↑----- 白血病、多发性硬化,AIDS、
移植排斥反应等。
（三） 治疗
治疗方式,A,细胞因子补充疗法
B,细胞因子阻断疗法
（ 1）治疗炎症反应
IFN-α,疱疹性角膜炎、乙型肝炎等 ；
IL-10：类风湿性关节炎 。
（ 2）治疗恶性肿瘤
IL-2, 肾细胞癌、黑色素瘤 ；
IL-1～ 8,IL-10,IL-12,G-CSF,IFN-α,
IFN-γ, TNF-α 等 (转基因 ),多种 肿瘤。
（ 3）治疗自身免疫性疾病
IFN-β 多发性硬化症 （ MS）
IFN-γ,IL-1的抑制剂 类风湿性关节炎 (RA）
和 TNF-α的 McAb
抗 IL-6 McAb SLE。
（ 4）治疗移植排斥
IL-2,IL-3,IL-6,GM-CSF等：骨髓移植 ；
抗 IL-2受体 γ 链 McAb,移植排斥 。
（ 5）治疗造血系统疾病
CSFs, 造血功能异常；
EPO, 肾性贫血；
M-CSF：白细胞减少 。
思考题
1 细胞因子的分类及生物学活性有哪些？
2 细胞因子有哪些临床应用及应用前景？
