第十二 章细胞因子网络-炎症与抗炎平衡

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1、第十二章细胞因子网络-炎症与抗炎平衡人类免疫应答是一个高度复杂的调节系统和复杂的控制因子网络。在这个复杂的控制网络中，病原体的入侵或机体衰老、损伤或压力作用促使一系列的炎症细胞因子合成与分泌，这些炎症细胞因子可以激活机体的免疫系统（包括先天免疫和获得性免疫）来对抵御和消灭入侵者。但是一旦入侵者被消灭，机体还必需有能力恢复原来的稳定状态，这就需要抗炎细胞因子的分泌。抗炎症细胞因子和特异性细胞因子的抑制因子。在生理条件下，这些细胞因子或炎症细胞因子的抑制因子作用于免疫细胞或作用于免疫调节元件（或受体），以限定持续的或者过

2、头的炎症反应。在病理条件下，可能正是由于这些抗炎症的介导者没有提供对疾病所产生的炎症足够的控制，或者过度抑制了疾病所引起的发炎活性和免疫应答，从而造成机体抗感染能力的下降，引起反复感染。第一节细胞因子网络一、细胞因子网络研究人员在对细胞因子的不断研究中，发现细胞因子是一种在机体内十分微量，主要是通过相应的细胞受体起作用的，一般分子量低于10kd，多数分布在3kd左右的多肽，通过血液或淋巴液进行传递，通过自分泌、内分泌或旁分泌进行细胞之间的通讯和信号交流，极低的剂量（一般都在微克剂，甚至更低剂量）起作用，如此一来，细胞

3、因子构成了一个复杂的细胞因子网络，将机体的免疫防御细胞连接在一起形成体格复杂而庞大的免疫细胞网络，而且这样一个网络还和内分泌系统、脑神经系统、代谢系统相互作用控制着整个机体的生命活动（这些在前面几章都已经详细叙述）。其免疫网络的形成总结如图12.1和12.2。图12.1细胞因子通过自分泌、旁分泌和内分泌进行近距离和远距离的通讯，形成一个复杂的对免疫细胞的作用系统。图12.2不同的细胞因子，特别是抗炎和炎症细胞因子和不同的细胞之间形成复杂的细胞因子网络和免疫细胞的作用和通讯网络。这些相互作用主要是通过一种细胞因子的多效

4、性和多种细胞因子的同效性、一种细胞因子可以和多种细胞受体结合，而多种细胞因子也可以和同种细胞受体结合等，从而形成了一个非线性的细胞因子和免疫细胞的网络系统，集体正式通过这一复杂系统抵御入侵者并维护自身的稳定性。本图改良自张玲的课件。二、炎症和抗炎细胞因子动态平衡的维护诱发炎症的细胞因子和抗炎症的细胞因子之间的动态的和不断的相互作用和平衡是人类免疫系统的重要组成部分。通过这些细胞因子及其抑制因子之间的相互作用对炎症反应进行调控是一个非常复杂的过程。因为事实上，免疫系统具有非常多的调节多种具有相似生理作用因素的途径。而且

5、，除了白细胞介素1（IL-1）的受体具有拮抗剂(IL-1ra)之外，几乎所有的抗炎症的细胞因子还都同时具有至少部分诱发炎症的活性。任何细胞因子的这种复合效应都依赖于细胞因子的释放时机、它起作用的局部环境、竞争对手或协同元素的存在情况、细胞因子的受体密度和对每一种细胞因子的响应情况。这就是为什么科学家着迷于细胞因子的生物学研究的主要原因！(其实这同时也让人感到棘手！)。遗传因素、环境因素、微生物因素和食品因素等都会对细胞因子网络产生扰动，可能会成为机体生病的重要原因[4-8]。也就是说，如果遇到病原体入侵，机体不能充分

6、激活自己的免疫系统来消灭入侵者，就会因免疫力低下而得病，甚至反复感染；相反，如果机体消灭入侵者以后不能及时恢复正常状态或者免疫应答过了头，也会造成自身免疫损伤和炎症性疾病。显然，这恰恰和我国古人的“阴”“阳”平衡的思想相吻合。中国的古代哲人们早就认识到机体有阴阳两个因素在机体内此消彼长地起作用，而且中国人最先发现这两种因素之间的平衡对机体健康所起的关键作用。而越来越多的研究证明，大致上可以把这些复杂的细胞因子网络中的细胞因子分成两大部分：炎症细胞因子和抗炎细胞因子，它们的失衡就会造成疾病，所以维护其平衡就可以治疗和预

7、防疾病。几种有代表性的炎症和抗炎细胞因子及其平衡可以示意如图12.3。图12.3炎症细胞因子和抗炎细胞因子之间的平衡是维持机体正常免疫状态、抗病、自身稳定性和正常生理活动的关键因素，炎症细胞因子主要是负责在病原体入侵时激活机体的先天和获得性免疫系统，来消灭入侵者，而抗炎细胞因子则主要是在消灭入侵者以后消除炎症使机体恢复到正常免疫和生理水平。如果免疫力低下，机体就会得病，反复感染；如果不能在消灭入侵者之后及时消除炎症，机体就会得炎症性疾病。第二节抗炎细胞因子及其炎症治疗作用抗炎细胞因子是一系列免疫调节分子，这些分子可对

8、前炎症细胞因子作出响应。细胞因子和调控人体免疫应答的特异性的抑制因子和可溶性的细胞因子受体相呼应。它们在身体组织炎症和病理状态中的生理作用和病理作用日益被识别出来。主要的抗炎症细胞因子包括：IL-1受体拮抗剂（receptorantagonist），IL-4，IL-6，IL-10，IL-11和IL-13。IL-1特异性细胞因子受体，肿瘤坏死因子