1、干扰素基础知识和临干扰素基础知识和临床应用床应用一、概述n1.定义:干扰素是指动物机体细胞,在干扰素诱生剂作用下,产生的一组低分子量的具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节作用等高度生物学功能的糖蛋白。干扰素基础知识和临床应用2n2.干扰素是细胞基因组自我稳定的反应产物,调节细胞功能,防御外来物质尤其是核酸的入侵,维持细胞的正常生理状态。n3.根据对干扰素基因核酸序列分析结果表明,它早于510亿年前就于生物细胞中存在,是生物体内普遍存在的一类古老的保护因子。干扰素基础知识和临床应用3二、IFN的分类及理化特性干扰素基础知识和临床应用4n根据干扰素蛋白质的氨基酸结构、抗原性和细胞来源,分为IFN-、IFN
2、-、IFN-。IFN-属于IFN-家族,在结构和大小方面与IFN-稍有差异,但抗原性有较大的不同。n 干扰素都具有相似的生物学活性,都结合同一细胞表面受体,因此统称 型干扰素。型干扰素虽然有很多,但编码基因都没有内含子。干扰素基础知识和临床应用5n干扰素称为 型干扰素。nIFN-有17个以上不同的基因编码,IFN-、IFN-的基因只有一个。干扰素基础知识和临床应用6干扰素基础知识和临床应用7三、干扰素的生物学活性n1.高度的生物活性 IFN具有广谱抗病毒活性,一种IFN可以抑制多种病毒,但抑制水平却因不同病毒种类及血清型而不同。nIFN还能抑制病毒以外其他微生物的生长,抑制细胞分裂,抑制肿瘤细
3、胞增殖和参与调节免疫应答。干扰素基础知识和临床应用8n2.相对的种属特异性 即某一种属动物(或组织培养的细胞)产生的干扰素只能对同种属或种属非常接近的动物或细胞有保护力,即IFN活力在同种细胞上高,在异种细胞上低。n3.微弱的抗原性 用干扰素免疫异种动物,要长达半年之后才会产生中和抗体。干扰素基础知识和临床应用9n在一般情况下,IFN的基因抑制物同结合于IFN的基因上,抑制复制酶系统,因而使IFN基因处于抑制状态。当诱生剂作用于细胞膜后,使IFN基因脱抑制,IFN操纵子得以脱抑制,开始转录,合成mRNA并转移到胞浆,翻译成前体,切掉信号肽后,分泌到胞外。干扰素基础知识和临床应用11n调节 型干
4、扰素产生的机制在转录和转录后水平,细胞受到刺激后迅速发生转录,达到高峰后即停止;此时尽管有诱生剂的持续存在,转录终止仍然发生,即终止不是IFN反馈抑制的结果。干扰素基础知识和临床应用12五、干扰素的效应机理干扰素基础知识和临床应用13干扰素信号转导过程演示信号转导及转录活化蛋白(STAT)蛋白激酶类(JAK)诱导基因顺式激活序列效应蛋白干扰素基础知识和临床应用14n1.2,5A合成酶,聚合ATP,合成腺苷酸寡聚体,后者活化细胞内核酸内切酶(RNA酶L),从而裂解病毒RNA,达到抗病毒的目的。n2.PKR(蛋白激酶),PKR是一种双股RNA依赖的丝氨酸/苏氨酸激酶。经干扰素处理的细胞,被低剂量的
5、双股RNA激活后首先自身磷酸化,然后合成真核细胞的蛋白合成起使因子(eIF)的亚单位,导致其在循环受到抑制,蛋白翻译不能起使。干扰素基础知识和临床应用15n3.Mx蛋白是一种GTP酶,可以抑制正粘病毒的复制,主要通过抑制病毒的转录酶发挥作用。干扰素基础知识和临床应用16六、干扰素的功能及其作用机制1.抗病毒作用抗病毒作用:感染病毒的细胞释放的IFN,与临近的正常健康细的膜特异性受体结合,起着第一信号的作用,激活某些抗病毒基因的转录表达,产生一组抗病毒物质。(正常情况下,抗病毒蛋白基因受到抑制)例如蛋白激酶,磷酸二脂酶等,能破坏细胞核糖例如蛋白激酶,磷酸二脂酶等,能破坏细胞核糖体转译病毒蛋白或降
6、解体转译病毒蛋白或降解mRNA,有的还能抑制转,有的还能抑制转录酶,阻止录酶,阻止mRNA的形成,还有的能抑制病毒的形成,还有的能抑制病毒DNA和和RNA的合成的合成.干扰素基础知识和临床应用172.抗肿瘤作用n1)抑制肿瘤病毒的增殖,但必须连续使用n2)抑制肿瘤细胞增生,其作用随肿瘤细胞的增加而增强(抑制癌基因的表达)n3)改变瘤细胞表面的性能,诱发新的抗原,从而易被免疫监视细胞识别,并加以排斥n4)通过免疫调节作用,增强机体抗肿瘤能力,如激活巨噬细胞,增强NK和ADCC效应。干扰素基础知识和临床应用183.免疫调节作用nIFN具有很强的免疫调节作用,特别是IFN-。n使用剂量不同,作用不同
7、。较大剂量的干扰素如10 610 7单位,在细胞免疫方面,抑制T细胞增殖,主要是DNA合成受阻;影响迟发型变态反应异体组织移植排斥反应的发生;在体液免疫方面,可抑制初次抗体反应和再次抗体反应:既可抑制IgM也可以抑制IgG的合成,还可抑制IgE的合成与干扰素基础知识和临床应用19n较小剂量的干扰素对T和B细胞的功能明显增强,如用200800u/ml干扰素处理T细胞时,可使T细胞的功能显著增强,用20008000 u/ml的干扰素处理“低反应”的B细胞时,可使形成抗体的细胞明显增加。干扰素基础知识和临床应用207.IFN的临床应用n人们根据干扰素的多种生物学活性及功能,在临床上进行了广泛的应用:
8、n干扰素商品化制剂主要为重组型,治疗乙型肝炎、T细胞白血病、AIDS等。n(副作用与剂量,输入途径和用药时间有关,主要是流感样征候群。n停用后快速、完全恢复。)n 干扰素主要用于治疗类风湿性关节炎及慢性肿瘤性疾病。干扰素基础知识和临床应用21八、开发前景n1.建立IFN大型动物生物反应器n2.新型免疫佐剂n3.功能更加个性化的重组干扰素n4.更加广泛的应用于临床实践干扰素基础知识和临床应用22参考书n动物病毒学,殷震 刘经华 主编,科学出版社n分子病毒学,徐耀先等,武汉科学技术出版社n兽医微生物学,哈尔滨兽医研究所 中国农业科学院 编著,中国农业出版社n现代细胞与分子免疫学林学颜 张玲 主编 科学出版社 干扰素基础知识和临床应用23干扰素基础知识和临床应用24