干扰素简介


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疫 苗

DNA&基因工程

蛋 白 质 合 成

细胞分裂

ATP合成

概述
干扰素(interferon,IFN):是病毒或其它干扰素诱 生剂,刺激网内细胞、巨唾细胞、淋巴细胞以及体细 胞等多种细胞所产生的一种可游离到细胞外的、具有 广谱抗病毒作用的糖蛋白。

后来发现干扰素也有抗肿瘤作用,其生物学功能相当 广泛。60年代后期,干扰素开始在临床应用。干扰素 最初靠从感染病毒的细胞中获得,产量很低。随着生 物高科技的发展,利用基因工程技术,可大量获得干 扰素,而且价格在不断地降低。

根据来源、序列、活性等方面的区别,干扰素分为 三族: Ⅰ型干扰素:人体内发现的α 、β 、ω 、κ 以及在 反刍动物中发现的τ ,以及小鼠中发现的δ 等几个 亚族。 Ⅱ型干扰素:γ 干扰素。 新的一族干扰素:最近发现的λ 干扰素( IFN-λ ) 。

干扰素
发现及作用机制 基因工程大量生产 生物学活性 临床应用

发现及作用机制
1. 发现
科学家们早就发现, 病毒彼此之间有对抗和干 扰现象, 即当人( 或动物) 受到第一次病毒感染之后 , 会干扰( 或阻止) 第二次病毒的再感染。直到50 年后医学界才普遍认识到一种病毒感染某些细胞后, 会对另一种病毒的繁殖起到干扰作用。

英国人埃萨克斯做了一个这样的实验: 他将流感病毒放在 试管里, 在火焰上加热把病毒杀死, 然后将失去传染活性 的流感病毒, 放在鸡胚胎绒毛尿囊膜块上, 一起放进37℃ 的孵化箱内, 数小时后取出将膜块去掉, 另外再放进新鲜 的膜块孵化箱, 第二天,取出膜块, 将一些致病力较强的 活性流感病毒放在取出的膜块上。埃萨克斯以为活性流感 病毒会对膜块细胞发动攻击, 不料活性流感病毒的繁殖不 但被阻止, 而且纷纷死亡。终于在1957 年, 埃萨克斯和 林特曼找到了对某些病毒产生干扰作用的干扰素。

Alick Isaacs

2.作用机制 ※ 干扰素的产生

白细胞

能够诱生干扰素的物质很多,一般称他们为干扰素 诱生剂,主要包括: ( 1)活病毒、灭活的病毒及其产 物,如双链RNA; (2)其他病原微生物及其产物,如 细菌和细菌脂多糖; (3)有丝分裂原等; (4)特异 性免疫诱导剂。 IFN-α 和IFN-ω :由白细胞产生 IFN-β :由成纤维细胞产生 。 主要由诱生剂诱导产生。 IFN-γ :由活化的T细胞产生。 IFN-κ :在静息状态下表皮角化细胞和先天性免 疫系统的细胞(如单核细胞和树突状细胞)中有表 达。 IFN-λ :在正常的血液、脑、胰腺等不同的组织 中都有低水平的表达,也可以被病毒或者干扰素 等诱导表达。

※干扰素受体与信号传导

干扰素产生以后,并不直接发挥抗病毒作用,而 是结合在临近的同种细胞的受体上,使该细胞产生 多种蛋白,包括抗病毒调节物和转录调节因子,从而 发挥抗病毒作用。三个干扰素家族结合不同的受 体,通过类似的信号传导途径,发挥生物学效应。 Ⅰ型干扰素受体 Ⅰ型干扰素受体由两条链组成 , IFNAR1和IFNAR2,都是糖蛋白。 Ⅱ型干扰素受体 Ⅱ型干扰素受体( IFN-γ R) 也由两种不同的亚基组成, IFNGR1和IFNGR2。 IFN-λ 受体 IFN-λ 的受体是一种异源二聚体, 其中一个亚基IFNLR1,或者IL228Ra。

干扰素的信号传导

三族干扰素都经JAK- STAT途径发挥活性

基因工程大量生产

1987年, 我国科学家侯云德 等成功获得基因工程干扰素 。

基因工程干扰素的出现, 是干扰 素研究工作的一项重大突破它使 得干扰素能进人大规模产业化生 产, 人们能获得大量活性高、疗 效好的干扰素。

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干扰素的生物学活性
干扰素的活性主要包括以下3种。
※抗病毒活性

※抑制细胞分裂与抗肿瘤活性
※调节免疫活性 干扰素抑制细胞分裂的生物学活性

总体来讲,干扰素调节许多类似的生物学活性,如抗病毒和免疫调 节,但是存在相对潜力的差异以及免疫学效应的不同。此外, IFN的 生物学作用有较严格的种属特异性,如人IFN-γ 只作用于人或灵长 类动物的细胞。

在MDCK 细胞中北极狐γ -干扰素抗病毒活性测定 A: the control MDCK cells; B: severe CPE in the control; C: cell disposed by over 10 ?5 renatured recombined arctic fFox gamma interferon
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临床应用

早在1985年, FDA就批准 IFN-α 上市,治疗病毒感 染。 干扰素主要用来治疗: ※病毒感染:HBV和HCV ※肿瘤:如白血病、淋 巴瘤等。 ※免疫疾病,如多发性硬 化症。

头面部巨大、多发性血管瘤。A. 治疗前正面像;B.治疗后1 年 正面像,瘤体消失

小结
今天,我们了解了有关干扰素的一些知识。 干扰素是一种广谱性抗病毒蛋白质,分为三族, 是在1957年发现。 干扰素是由干扰素诱生剂产生的,与其他细 胞上的受体结合,通过STAT信号传导途径使细 胞产生抗病毒物质。干扰素有抗病毒,抗肿瘤及 免疫调节活性,被广泛用于治疗病毒感染,肿瘤 及免疫疾病。

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参考文献及致谢
干扰素发现的艰难历程 大众卫生报/ 2004 年/ 01 月/ 21 日/ 第T00 版 贺进朝 科技日报 / 2003 年/ 06 月/ 23 日/ / 干扰素是一种天然的抗病毒蛋白质 中科院上海生命科学院生化与细胞所研究员中科院院 士刘新垣 我国基因工程干扰素的研究概况 郑永霞凌善峰 中国免疫学杂志 2006年第 22 干扰素及其最新研究进展 卷 孙亚萍 王英明 乔守怡 复旦大学生命科学院遗传 学研究所遗传工程国家重 点实验室 CNKI学术图片知识库 聊城大学学报自然科学版

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