Citokiny_Belan_2025

ВОЛГОГРАДСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ЦИТОКИНЫ

Учебно-методической пособие

Издательство

ВолгГМУ

Волгоград

2025

УДК 571.27+616-092.19(07)

ББК 28.073я73 Ц747

Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком. Нелегальное копирование и использование данного издания запрещено.

Корректура О. М. Лепеско Компьютерная верстка М. Н. Манохина. Дизайн обложки С. Е. Акимова

Авторы:

Э. Б. Белан, Е. В. Тибирькова, Т. Л. Садчикова, А. А. Желтова

Рецензенты:

заведующий кафедрой клинической лабораторной диагностики д. м. н., профессор Б. В. Заводовский; заведующий кафедрой госпитальной терапии, ВПТ доцент, д. м. н. Л. Н. Шилова

Издается по решению РИС ВолгГМУ (протокол № 6 от 14.12.2023 г.)

Ц747 Цитокины : учебно-методическое пособие / Э. Б. Белан, Е. В. Тибирькова, Т. Л. Садчикова, А. А. Желтова. – Волгоград : Издательство ВолгГМУ, 2025. – 47 с. – Текст : электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии дано представление о цитокинах; описаны их классификации, общие свойства и функции; рассмотрены семейства цитокиновых рецепторов и общий механизм внутриклеточной передачи сигнала; охарактеризованы основные цитокины, участвующие в иммунном ответе; представлены методы исследования системы цитокинов, применение цитокинов в клинической практике. Включены вопросы для самоконтроля и тестовые задания.

Пособие составлено в соответствии с ФГОС III поколения, учебным планом ВолгГМУ, рабочей программой и требованиями к минимуму содержания и базовому уровню подготовки студентов по дисциплине «Общая и клиническая иммунология» специальности «Медицинская биохимия» и формирует следующие компетенции: ОПК-1, ОПК-2, ОПК-3.

Минимальные системные требования:

Chrome, Firefox, Opera, Internet Explorer выше версии 9.0.

Дата подписания к использованию: 06.02.2025 г. Заказ № 36 Объем издания: 2,11 Мб.

Уч.-изд. л. 2,38.

Волгоградский государственный медицинский университет 400066, Волгоград, пл. Павших Борцов, 1. http://www.volgmed.ru Издательство ВолгГМУ.

400006, Волгоград, ул. Дзержинского, 45. izdatelstvo@volgmed.ru

©Волгоградский государственный медицинский университет, 2025

©Издательство ВолгГМУ, редакционно-издательское оформление, 2025.

–3 –

– 4 –

АПК – антиген-презентирующая клетка ЛАК – лимфокин-активированные киллеры ЛПС – липополисахарид

CD – кластер дифференцировки

CRP – С-реактивный белок (C-reactive protein)

CSF – колониестимулирующий фактор (Colony-Stimulating Factor) FasL – Fas-лиганд

G-CSF – гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Granulocyte Colony-Stimulating Factor)

GM-CSF – гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (Granulocyte Macrophage Colony-Stimulating Factor)

IFN – интерферон

Ig – иммуноглобулин IL – интерлейкин

iNOS – индуцибельная NO-синтаза Jak – янус-киназы

LIF – лейкемия-ингибирующий фактор (Leukemia Inhibitory Factor) MBP – основной белок миелина (Myelin Basic Protein)

M-CSF – макрофагальный колониестимулирующий фактор (Macrophage Colony-Stimulating Factor)

MCP-1 – моноцитарный хемотаксический протеин 1 (Monocyte Chemoattractant Protein 1)

MHC – главный комплекс гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex)

MIF – фактор, ингибирующий миграцию макрофагов (Macrophage Migration Inhibitory Factor)

MIP-1 – макрофагальный воспалительный протеин 1 (Macrophage Inflammatory Protein 1)

NAP – активирующий нейтрофилы протеин (Neutrophil-Activating Protein) NRAMP-1 – макрофагальный белок, ассоциированный с естественной ре-

зистентностью (Natural Resistance Associated Macrophage Protein 1)

PAF – фактор, активирующий тромбоциты (Platelet-activating Factor) PAMP – патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (Pathogen-

associated Molecular Patterns)

– 5 –

Цитокины (от греч. cyto – клетка и kinos – движение) – биологически активные молекулы белковой природы, регулирующие широкий спектр протекающих в организме процессов и вырабатывающиеся клетками при воспалительных реакциях, развитии и формировании иммунного ответа, дифференциации, пролиферации и апоптозе.

По значимости выполняемых биологических функций цитокины можно рассматривать как самостоятельную систему регуляции, которая участвует в поддержании гомеостаза и обеспечивает согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Система цитокинов насчитывает более 200 индивидуальных молекул.

– 7 –

Изучение цитокинов началось в 40-е г. ХХ века. Именно тогда были описаны первые эффекты кахектина – фактора, присутствовавшего в сыворотке крови и способного вызывать кахексию или снижение массы тела.

В дальнейшем данный медиатор удалось выделить и показать его идентичность фактору некроза опухолей. В то время изучение цитокинов проходило по принципу обнаружения какого-либо одного биологического эффекта, служившего отправной точкой для названия соответствующего медиатора. Так, IL-1 вследствие своей способности повышать температуру тела вначале назывался эндогенным пирогеном в противовес бактериальным ЛПС, считавшимся экзогенными пирогенами.

Следующий этап изучения цитокинов, относящийся к 60–70-м годам, связан с очисткой природных молекул и всесторонней характеристикой их биологического действия. К этому времени относится открытие Т-клеточного ростового фактора, известного теперь как IL-2, и целого ряда других молекул, стимулирующих рост и функциональную активность Т-, В-лимфоцитов и других типов лейкоцитов. В 1979 г. для их обозначения и систематизации был предложен термин «интерлейкины», т. е. медиаторы, осуществляющие связь между лейкоцитами. Однако очень скоро выяснилось, что биологические эффекты цитокинов распространяются далеко за пределы иммунной системы, и поэтому более приемлемым стал ранее предложенный термин «цитокины», сохранившийся и по сей день.

Революционный поворот в изучении цитокинов произошел в начале 80-х гг. XX в. после получения рекомбинантных молекул, полностью повторявших биологические свойства природных цитокинов. Важной вехой в истории цитокинов стало клиническое применение рекомбинантных интерферонов и IL-2 для лечения рака. Девяностые годы ознаменовались открытием субъединичного строения рецепторов цитокинов и формированием понятия «цитокиновая сеть», а также открытием новых цитокинов путем генетического анализа. В начале XXI в. концепция «генных сетей» стала использоваться для анализа работы цитокиновых взаимодействий.

– 8 –

Существует несколько различных классификаций цитокинов, основанных на их строении, функциональной активности, происхождении, типе цитокиновых рецепторов и др.

Исходя из биологических эффектов, принято выделять несколько групп цитокинов:

Интерлейкины – секреторные белки иммунной системы, обеспечивающие внутрисистемные медиаторные взаимодействия и связь иммунной системы с другими системами организма: IL-1-35.

Интерфероны – противовирусные агенты с выраженным иммунорегуляторным действием: 1-го типа – α, β, δ, κ, ώ, τ; 2-го типа – γ и группа интерфероно-

подобных цитокинов – IFN-λ1 (IL-29), IFN-λ2 (IL-28A), IFN-λ3 (IL-28B).

Факторы некроза опухоли – цитокины с цитотоксическим и регуляторным действием: TNF-α, β.

Колониестимулирующие факторы – факторы роста гемопоэтических клеток: с-Kit-лиганд (фактор роста стволовых клеток), IL-3, IL-7, IL-11, эритро-

поэтин, тромбопоэтин, GM-CSF, G-CSF, M-CSF.

Хемокины – регуляторы хемотаксиса различных типов клеток: MCP-1, MIP-1α и др.

Другие. Факторы роста – регуляторы роста, дифференцировки и функциональной активности клеток различной тканевой принадлежности: TGF-β, LIF, MIF.

Классификация, основанная на выполняемых функциях, позволяет разделить цитокины на следующие группы:

 Регуляторы врождённого иммунитета:

- секретируются макрофагами; - синтез индуцируется ЛПС, нуклеиновыми кислотами, иммунными ком-

плексами и т. д.;

- TNF-α, IL-1, IL-12; IL-6, IL-8, IL-18, IL-23, IL-27.

 Регуляторы приобретенного иммунитета

- секретируются Т-лимфоцитами; - синтез стимулируется антигеном;

- IL-2, IL-4, IL-5, IFN-γ; IL-6, IL-11, IL-13, IL-17.

 Регуляторы гемопоэза:

- продуцируются клетками костного мозга и лейкоцитами;

– 9 –