nhau
thai
Có
mt
trên
màng
các t
bào B
chín
-
-
-
-
-
-
+
-
+
Gn
vào
th
th
ca t
bào
thc
bào
dành
cho
Fc ca
kháng
th
++
+/-
++
+
-
-
?
-
-
Vn
chuy
n qua
màng
nhy
-
-
-
-
++
++
+
-
-
Gây
thoát
ht
các t
bào
mast
-
-
-
-
-
-
-
+
-
Kháng thể IgG
IgG có n cao nht trong huyt thanh, chim khong 80% tng
globulin min dch trong huyt thanh. Phân t IgG là mt monomer gm có
hai chui nng ( và hai chui nh hoc ( hoc (. Trng phân t ca IgG
khong 150.000 Da, hng s lng 7S, vì vy IgG có th thy c trong lòng
mch và ngoài lòng mch. Có 4 lp nh IgG u theo
n gim dn ca chúng trong huyt thanh: IgG1 (9 mg/ml), IgG2 (3
mg/ml) IgG3 (1 mg/ml), và IgG4 (0,5 mg/ml). Bn lp nh c mã hoá
bi 4 gene vùng hnh chui nng (gene CH) khác nhau mà có 90 - 95%
trình t ADN gi phân bit lp nh này vi lp
nh c ca vùng bn l, s trí ca các cu
disulfide liên chui ni các chui nng .
S khác bit v acid amine gia các lp nh ct tính sinh
hc ca phân t có nhng khác nhau. IgG1, IgG3 và IgG4 có th chuyn vn d
c bo v thai phát trin. Mt s
lp nh IgG có th hot hoá b th mc dù hiu qu ca chúng khác nhau. Lp
nh IgG3 hot hoá b th hiu qu nht, tip theo là IgG1 rn IgG2 còn
IgG4 thì không có kh t hoá b tht
kháng th opsonin do chúng có th gn vào th th dành cho Fc có trên b
mi thi tu theo lp nh: IgG1
và IgG3 có ái lc cao vi th th dành cho Fc, trong khi IgG4 có ái lc y
và IgG2 có ái lc rt yu.
Kháng thể IgM
IgM chim 5 - 10% tnng globulin min dch huyt thanh, có n
khong 1 mg/ml. IgM monomer xut hin trên b mt t bào B (SIgM). Loi
c phát hin trên b mt ca 90% s t bào B trong máu ngoi vi
và có vai trò sinh ht th th dành cho kháng nguyên. IgM do t bào
plasma tit ra có cu t monomer ni vi nhau bi các
cu disulfide gia các lãnh vc cu C tn cùng chui n
monomer này b trí sao cho phn Fc quay v phía trung tâm ca pentamer và
10 v trí kt hp kháng nguyên quay ra phía ngoi vi ca pentamer. Mi mt
pentamer có thêm mt chuc gi là chui J. Chui J có vai
hình thành pentamer. Chui
c gn vi các gc cystein u C tn cùng ca 2 trong s 10 chui nng
bng cu disulfide.
IgM là lp globulin min du tiên xut hing lu vi mt
p globulin min dc tng hp tr
u trúc pentamer cp kháng th này có mt s
tính cht riêng bit. Hoá tr ca phân t trí kt hp
kháng nguyên. Mt phân t IgM có th gn vi 10 hapten nhi vi
nhng kháng nguyên ln, do s hn ch v không gian nên IgM ch có th gn
vi 5 phân t trong cùng mt thy phân t IgM có tính "hám"
i globulin min dch khác. Tính cht này ca IgM
o ra kh kt hp vt virus
và hng cu. Ví d khi hng cc vi các kháng th c hiu chúng s
p li vi nhau trong mc gi là hit.
xy ra cùng mt mng phân t IgM cn thit nh
ng phân t n 1.000 l trung hoà các ving IgM
ng IgG. IgM có hiu qu c hot hoá b
th. S hot hoá b th i phi có 2 mnh Fc rt gn nhau, phân t IgM
u này vì vy chúng hot hoá mnh.
c ln - trng phân t 900.000, hng s lng 19S - nên
IgM ch có trong lòng mch và có n rt thp dch gian bào. S có mt
ca chui J làm cho phân t có th kt hp vi các th th trên t bào tit và
c chuyn vn qua hàng rào biu mô vào dch tit. Mc dù IgA là lp kháng
th chính có trong dch tit globulin min
dch tit b sung.
Kháng thể IgA
Mc dù IgA ch chim 10 - 15% tng globulin min dch trong huyt
p globulin min dch chính trong dch ngoi tia,
c bc mt, dch nhy khí ph qung tit niu sinh dng
tiêu hoá. Trong huyt thanh IgA tn ti d
n ti d tetramer. IgA trong
dch ngoi tic gi là IgA tit, tn ti dng dimer hoc tetramer, có
thêm chui polypeptide J và mt chui polypeptide nc gi là mnh tit.
Chui J ging vi chui J ca IgM pentamer cn thit cho quá trình polymer
hoá ca IgA huyt thanh ln IgA tit. Mnh tit là mt polypeptide 70.000 Da
do t bào biu mô ca màng nhng tiêu hoá, hô hp, trong hc mt,
tuyc bt nhng tit niu, và t cung sng IgA tit
c sinh ra trong mi ngày lng ca bt k globulin min dch nào
khác. T bào plasma tit IgA tp trung b mt màng nhy dc theo hng
tràng. Có khong 2,5x1010 t bào plasma tit IgA, l ng t bào
plasma ca tu ch lympho và lách cng li. Mi ngày có khong 300
mg IgA tic tit ra dc theo hng tràng.
Mnh tit cn thit cho s chuyn vn IgA dimer qua t bào biu mô nhy vào
dch tit nhy . IgA có th gn mt cách cht ch vi th th trên b mt t
bào biu mô nhy dành cho phân t globulin min dch polymer. Phc hp th
th - IgA s c nhn chìm v m trong mt bng ri
c chuyn vn qua t bào ti mt phía trong lòng ng. Tng s liên
hp v th c phân ct bi enzyme và mt phn
th th s tr thành mnh tit. Mnh tit c gc gii
phóng cùng vi phân t IgA dimer vào dch tit. S có mt ca mnh tit còn
có tác dng bo v phân t IgA không b tác dng ca các enzyme thu phân
protein có trong dch tit phân hu. Ch c chuyn vn qua t
bào biu mô nhi ta gi thit rng th th dành cho globulin min
dn dng chui J ca phân t dimer. Vì vy ngoài IgA tit thì
c chuyn vn vào dch tit
nhy.
IgA tit còn có mt cht sc quan trng trong vic sinh ra min dch
ti ch cng hô hp, tit niu sinh dng
phn ln các vi sinh vt gây bnh xâm nh.
IgA tit gn vi các cu trúc ca b mt vi khun hon các vi
sinh vt gn vào t bào nhy. Vì vy IgA tit có tác dn s nhim
virus và c ch quá trình xâm nhp ca vi khun.
Kháng thể IgE
Mc dù IgE có n trong huyt thanh rt nh, ch i
ta có th nhn bic qua hong sinh hc ca chúng. Các kháng th IgE
gây ra các phn ng quá mn thc thì vi nhng tính cht ca s
mc phn vi
u tiên chng minh rng có mt thành phn trong huyt thanh gây ra các
phn ng d ng. Các tác gi y huyt thanh ca mi b d ng tiêm
trong da cho mi không b d p
vào cùng v trí tiêm huyt thanh thì thy xut hin mt qu và
(gi
Phn t tên là phn ng PK (vit tt ca hai ch Prausnitz và
nghim sinh h phát hin hot tính ca IgE.
chng nhà khoa hn m
thc s có mt ca IgE trong huyt thanh. H ly huyt thanh t m b
d ng gây min dch cho th c kháng huyt thanh kháng isotype.
Kháng huyt thanh ca th c phn ng vi tng lp kháng th ci
t vào th IgA, IgM và IgD. Bng cách này các kháng
th ng vi IgG, IgA, IgM và IgD s b ta cùng vi kháng
c loi b khi huyt thanh th. Phn còn li là kháng
th c hiu vi mt lp kháng th t. Kháng th kháng
isotype này hoá ra li phong b hoàn toàn phn ng PK. Kháng th mi này
t tên là globulin min dch E (ch E là bt ngun t kháng nguyên E
ca mt loi phn hoa có kh p kháng th này).
Phân t IgE gm hai chui nng epsilon (() và hai chui nh (hoc ( hoc ().Mi
phân t IgE có hai cu disulfide ni chui nng vi chui nh và hai cu
disulfide ni chui nng vi chui nng. Trng phân t 180.000, hng s
lng 8S, thi gian bán phân hu khong 2 - 3 ngày. IgE rt d b bin tính khi x
lý bng các tác nhân kh hoc bng nhit. Ví d 56 ºC trong 30 phút thì IgE
bin tính.
IgE gn vi các th th dành cho Fc trên b mt bch cu ái kim máu ngoi
vi và t bào mast n lên b mt các t bào này thì các v trí
kt hp kháng nguyên phn Fab ca IgE vn có th gn vi kháng nguyên và
kháng nguyên s ni các phân t IgE k nhau li. S liên kt chéo ca các phân
t n vi th th bn hing thoát bng
ca bch cu ái kim và t bào mast làm gii phóng các cht trung gian hoá
ht trung gian hot m
thm mao mch giúp cho các kháng th i thc bào d
dàng lt qua thành mch n nh xâm nhp
(da, niêm mc). Do tác dm mao mch mà h
thng [IgE - t bào mast - các amin hot mi canh ca"
ti nh .
Tuy nhiên khi hing thoát bng xy ra quá mng amine hot mch
c gii phóng quá nhiu và rm r thì s làm xut hin các triu chng d
ng. Ngoài ra s thoát bng ca t bào mast b làm gii
phóng các cht trung gian hoá hc có tác dng chiêu m các loi t bào khác
chng li ký sinh trùng.
Kháng thể IgD
c phát hin lu tiên mt bnh nhân b b mà protein
ca bnh nhân này không phn ng vi kháng huyt thanh kháng
isotype kháng li cu ly protein
này gây min dch cho th c kháng huyt thanh phn ng
vi mt lp kháng th mi có trong huyng vi nng
thp. Lp kháng th c gi là IgD có n khong 30 mg/ml
huyt thanh chim 0,2% tng globulin min dch huyt thanh.
Phân t IgD có hai chui nng delta (d) và hai chui nh (hoc k hoc
ni vi nhau bng các cu liên chuu liên chui ni chui
nng vi chui nh và mt cu ni chui nng vi chui nng. Trng
phân t 170.000 - 200.000, hng s lng là 7S. T tng h
100 l hoá nhanh (thi gian bán phân hu là vài ba ngày) và rt d
b thu phân bi enzyme plasmin trong t d b
bin cht bi nhit và acid ngay c m mà IgG, IgA hoc IgM không b
ng gì.
c ca IgD. Trong huyt thanh
nhi b nhim khun mc hiu cho
mt loi nào. IgD có trong kháng th kháng nhân, kháng tuyn giáp, kháng
c t bch cu. IgD không kt hp b th,
không gây phn v th ng trên da chuc nhau thai.
t lp Ig xut hin trên màng các t bào B chín
và vì vng nó có cht hoá t bào B
bi kháng nguyên.
BÀI 7. CYTOKINE
Mi Cytokine gin th minh ha liên quan vi IL1 và TNF.
áp ng min dch có nhiu loi t bào khác nhau, ch yu là các
t bào dng lympho, các t bào viêm và các t bào to máu khác. Nhng
c tp xy ra gia các t bào này vc thc hin thông
qua mc gi chung là các nói lên vai trò
c bào vi t bào. Các cytokine là các protein
hou hoà có trng phân t thc ch tit bi các
t bào bch cu và nhiu loi t ng vi mt s kích
thích. Các cytokine tham gia vào s u hoà phát trin ca các t bào min
dng thi có mt s ng trc tip lên ngay bn thân t
t ra chúng. Nu các hormone làm nhim v truyt thông tin ca
h thng ni tit thì các cytokine làm nhim v truyt thông tin ca h
thng min dch.
Tuy vy, khác vi hormone ch nu hormone th hin hiu qu ca nó trên
ng nt hormone thì nhìn chung các cytokine li hot
ng ti chúng ta tn hong sinh hc
và cu trúc ca các cytokine và các th th ca chúng, quá trình dn truyn tín
hiu bi các th th dành cho cytokine, vai trò ca các bng v cytokine
bnh sinh ca mt s bnh, và kh dng các cytokine
hoc các th th cu tr.
Các tính chất chung của cytokine
Các cytokine gn vào các th th c hiu dành cho chúng trên màng các t
ng dn truyn tín hiu vào bên trong t
bào và cui cùng di biu hin gene ca t bào nào
s là t c th hin bi s có mt ca các th th c
hiu dành cho cytokine trên b mt t bào ng thì ái lc gia cytokine
và th th dành cho cytokine là rt cao vi h s phân tách (dissociation
ng t 10
-10
n 10
-12
M. Chính vì có ái lc cao mà cytokine có
ng sinh hc ngay c các n rt thp ti mc picomole.
Hong ca các cytokine có th phân thành các lot s
cytokine hong theo kiu tự tiết bám lên
chính t t ra chúng; Mt s khác th hin hong theo kiu cận
tiết bào lân cn; Và mt s
ng hp các cytokine th hin hong kiu nội tiết
là chúng bám vào các t bào ti
và thi gian cng min dch bng cách kích thích hoc c ch s
sinh ca các t bào khác nhau hoc bu hoà s tit các kháng th
hoc các cytokine khác.
Tác dng ca các cytokine có th theo các kiu đa dụng
là các cytokine gây ra các hot tính sinh hc khác nhau trên các t
khác nhau; đồng dụng cytokine khác nhau có th
gây ra nhng ch u này làm cho khó có th qui mt hot
tính sinh hc bic cho mt lohiệp đồng (synergy), có
ng thì gây ra hiu qu lng tác
ng ca tng riêng l; hoc đối kháng (antogonism),
tc là mt cytokine này có tác dng c ch mt cytokine khác .
Hong ca mt cytokine trên mt t ng nhìn chung s
u hoà s xut hin ca các th th dành cho cytokine và xut hin các
cytokine mi, nhng cytokine mi này s ng trên các t bào khác to
nên mt phn ng dây chuyn. Bc hiu ca mt
lympho bào vi mt kháng nguyên s n hot tính ca hàng lot
t bào cn thit cho vic sinh ra mng min dch hu hiu. Ví d, các
cytokine do các t bào T
H
hot hoá tit ra s n hot tính ca các
t bào B, t bào T
C
, t i thc bào, bch cu ht, các t bào gc to
y có th hot hoá toàn b h thng các t bào min dch.
i ta v c hiu ca
hoc hiu cng min dc
chng minh mt cách rõ rt. Ðic tit ra t
các t t hoá hong theo kic hiu trong quá trình
ng min dch? Rõ ràng là cn phi có nh v bm
c hiu cng min dc duy trì. Mt trong nh
là s u hoà nghiêm ngt vic xut hin các th th dành cho cytokine trên
t ng các th th dành cho cytokine ch xut hin trên t bào
sau khi t c này s hot
c hiu bc hn ch i vi các lympho bào mn
cm kháng nguyên. M c hiu là s cn
thit c bào vi t sn xuc các n hu
hiu ca mt cytokine tp xúc t bào vi t bào.
ng hp t bào Th, mt t bào ch yu tit cytokine, s
bào cht ch ch xy ra khi th th ca t bào T nhn dc mt phc hp
kháng nguyên-phân t MHC trên b mt t bào trình din kháng nguyên thích
hi thc bào, t bào có tua, hoc lympho B. Các cytokine tit ra ti
p xúc t bào s c mt n ng trên t bào
Sự phát hiện và tinh chế các cytokine
Vào gia nhi ta bu phát hin ra các cytokine khi nuôi
cy in vitro các t bào lympho khác c ni ca nhng nuôi
cy này có cha nhng yu t mang hot tính sinh hc có kh u hoà
s t hoá và chín ca các loi t bào dng lympho khác nhau. Ngay
i ta phát hin thy rng các yu t này - ngày nay gi là các
lymphokine - có th sinh ra bng cách nuôi lympho bào và hot hoá chúng
bng kháng nguyên hoc bng các chc hiu (
kháng nguyên).
Sự phân biệt về mặt chức năng của các cytokine
Sau nhng phát hii n thy nhiu loi yu t
mang hot tính sinh hc có trong dc ni nuôi lympho bào. Do s dng
h thng phát hii ta nhn thy các king chc
u lymphokine, và mi chc
t yu t duy nhi ca các
lymphokine ngày càng nhiu và tu thuc vào hot tính sinh hc ca chúng.
Ðó là các yu t:
- Yu t hot hoá lympho bào (Lympho Activating Factor - LAF).
- Yu t ng t bào T (T-Cell Growth Factor - TCGF).
- Yu t ng t bào B (B-Cell Growth Factor - BCGF).
- Yu t thay th t bào T (T-Cell Replacing Factor - TRF).
- Yu t gây bit hoá t bào B (B-Cell Differentiation Factor - BDF).
- Yu t gây hot hoá t bào B (B-Cell Activating Factor - BAF).
- Protein kích thích phân bào (Mitogenic Protein - MP).
- Yu t kích thích phân bào thymo bào (Thymocyte Mitogenic Factor - TMF).
Rt nhiu tài liu tham kht yu t n
di ty các cytokine sinh ra trong các h thng sinh hc khác
nhau có th gp li thành mt s nhóm nhnh theo cha chúng
c tinh ch hoc clone hoá (bng 11.1).
Bảng 1: Một số yếu tố do các lympho bào và các đại thực bào hoạt hoá tiết
ra được xác nh bng các th nghim ch
ng vi chúng
Tên cũ gọi theo chức năng
Viết tắt
Lymphokine tương
ứng
- Yu t hot hoá t bào B
B-Cell Activating Factor
- Yu t bit hoá t bào B
B-Cell Differentiation Factor
- Cht gây st ni sinh
Endogenous Pyrogen
- Hematopoietin 1
- Yu t hot hoá lympho bào
Lymphocyte-Activating Factor
- Protein kích thích phân bào
Mytogenic Protein
- Yu t A sinh tinh bt trong huyt
thanh
Serum Amyloid A Inducer
- Yu t III thay th t bào T
BAF
BDF
EP
HP-1
LAF
MP
SAA
inducer
TRF-III
Interleukin 1
T-Cell Replacing Factor III
- Yu t t bào K
Killer-Cell Helper Factor
- Yu t phát trin t bào T
T-Cell Growth Factor
- Yu t kích thích phân bào thymo
bào
Thymocyte Mitogenic Factor
KHF
TCGF
TMF
Interleukin 2
- Hong bùng n
Burst Promoting activity
- Yu t phát trin t bào to máu
Hematopoietic-cell Growth Factor
- Hematoprotein 2
- Yu t phát trin t bào Mast
Mast Cell Growth Factor
- Yu t kích thích t
Multilineage Colony-Stimulating
Factor
- Yu t kích thích t bào bn vng
Persisting Cell- Stimulating Factor
BP
HPGF
HP-2
MCGF
Multi-CSF
PSF
Interleukin 3
- Yu t I bit hoá t bào B
B-Cell Differentiation Factor I
- Yu t I phát trin t bào B
B-Cell Growth Factor I
- Yu t I kích thích t bào B
B-Cell Stimulating Factor I
- Yu t II phát trin t bào Mast
Mast-Cell Growth Factor II
- Yu t II phát trin t bào T
T-Cell Growth Factor II
BCDF-I
BCGF-I
BSF-I
MCGF-II
TCGF-II
Interleukin 4
i theo ch
Vit tt
ng
- Yu t II phát trin t bào B
B-Cell Growth Factor II
- Yu t bit hoá bch cu ái toan
Eosinophil Differentiation Factor
- Yu t thay th t bào T
T-Cell Replacing Factor
BCGF-II
EDF
TRF
Interleukin 5
- Yu t II bit hoá t bào B
B-Cell Differentiation Factor II
- Yu t II kích thích t bào B
B-Cell Stimulating Factor II
- Yu t kích thích t bào gan
BCDF-II
BSF-2
HSF
HPGF
IFN-b2
Interleukin 6
Hepatocyte- Stimulating Factor
- Yu t II phát trin u t bào palasma
lai
B-Cell Growth Factor II
- Interferon b2
Lymphopoietin 1
Interleukin 7
- Yu t ng bch cu
trung tính có ngun gc t t bào
mono
Monocyte-Derived Neutrophil
Chemo-
tactic Factor
- Yu t hot hoá bch cu trung tính
Neutrophil-Activating Factor
- Peptit hot hoá bch cu trung tính
Neutrophil-Activating Peptide
MDNCF
NAF
NAP
Interleukin 8
- Hong t
bào mast
Mast-Cell Growth-Enhancing Activity
- P40
- Yu t III phát trin t bào T
T-Cell Growth Factor III
MEA
TCGF-III
Interleukin 9
- Yu t c ch tng hp cytokine
Cytokine-Synthesis Inhibitory Factor
CSIF
Interleukin 10
- Cachectin
Tumor Necrosis
Factor -a (TNF-a)
- Lymphotoxin
Tumor Necrosis
Factor -b (TNF-b)
Tinh chế bằng phương pháp hoá sinh
Vic phân lp và tinh ch b ca các cytokine gp
phi mt s tr ngi. Ðu tiên là dch ni nuôi t ng cha hn hp
nhia mu này làm cho khó có th qui mt
cht cht riêng bit. Cùng vt
n khác là các h th th nghim cytokine gm có
các qun th lympho bào không thun nht và s ng ca chúng vi các
c th n các kt qu không rõ ràng. M
tip theo na là dch ni nuôi t bào có mt n cytokine rt thp.
c nhng khó
a các cytokine.
Phát minh th nht là s phát hin ra các dòng t t
cytokine. Nhng dòng t p các qun th t bào
thun nht có kh t ra mt cytokine nhnh vi n
nuôi các t bào dng lympho này. Phát minh th hai là s phát hin ra các
dòng t bào mà s ng ca chúng ph thuc vào s có mt ca mt
cytokine nhnh. Nhng dòng t p mt h thng thc
nghit qun th t bào thun nht có kh
ng vi mt yu t ng nhnh.
Khi s dng h thng th nghi t tính sinh hc ca các
n t c có các ch
hin thy rt nhiu cytokine và mi mt cytokine
t tên theo hot tính sinh hc ca nó, nhi ch là mt
cytokine có các hot tính sinh hc khác nhau. Vì vt
bng thut ng chun lc gi là interleukin
da theo vai trò ca nó trong vic truyn thông tin gia các t bào bch cu.
Nhc phát hic gi là interleukin-1 (IL-1) và
interleukin-2 (IL-2). IL-1 có nhiu hot tính sinh h
c mô t ít nht là có 8 yu t, IL-c phát hin nhng
hot tên cho 4 yu t khác nhau. Trong thp k
hic 10 interleukin và mt s cytokine khác còn vt tên theo
hot tính sinh hc ca chúng. S ng gic tinh
ch và các yu t c sp xp li mt cách rõ ràng
K thut tinh ch các interleukin bm có mt s k
thut tinh ch ng s dc ni cha cytokine khi nuôi các
t bào có kh n xut mt cytokine nhnh vi s ng ln. Ví d các
dòng t bào mono b c chn l sn xut IL-1 và các dòng
t bào lymphoma thuc loi t c ch sn xut IL-i ta
nuôi các t bào này trong các bình nuôi cy ln và dùng các cht kích thích
phân bào, phorbon este hoc các cht kích thích thích hp khác kích thích
n hành tinh ch cytokine t
dch ni nuôi cy. Trong phn lng hc cytokine
bng lc màng và tip theo bng k thut si ion, lc gel, k thut
tn và sc ký lng cao áp (HPLC). Sau mc tinh ch i
ta phnh li m hot tính sinh hc ca cytokine.
Vic tinh ch IL-2 là mt ví d n hình. Th nghim sinh hc quynh trong
quá trình tinh ch này da vào kh a IL-i vi
mt s t bào nhng dòng t c dùng là dòng t bào
CTLL-t dòng t bào Tc ca chut nhng ph thuc vào
IL-2; t bào HT- bào Th mà cng ph thuc vào IL-2. Sau
mc tách phn tinh ch i ta cho phn tinh ch c vào các dòng t
a t bào thông qua kh n
thymidine [3H]. Hiu xut tinh ch bt kém
mc dù các t bào có th sinh ra mng ln interleukin. Ví d t 10 lít
c nc t nuôi cy dòng t t nht sn sinh ra IL-2
c kích thích bi ta ch c khong 50(g IL-2 mà
ng thì hiu xut ca vic tinh ch b
tinh khin trong hu hng hp.
Clone hoá các gene cytokine
i ta có th c khng ln cytokine tinh khit khi s dng các k
thut tái t hp ADN t các gep
c mt kho ADN b cu t các dòng t bào sn xut cytokine thích hp (
c kho này bng cách làm xut hin các clone ADN b cu
trong t bào COS. Khi th nghim các hot tính cytokine trong nc ni nuôi
cy t i ta nhn ra nhng t c nn
ADN b cu mã hoá cytokine. Có mt k thu nhn dng
n ADN b c thut lai tn gien. Do
cytokine ch c sn xut sau khi t c kích thích bng kháng nguyên,
cht kích thích phân bào hoc tác nhân kích thích khác, nên ARN thông tin ca
mt t bào cm ng s chn ARN thông tin mã hoá cytokine trong
khi ARN thông tin ca t bào không cm ng s n ARN thông
tin mã hoá cytokine này.
Vì vi ta có th tách ARN thông tin t nhng t bào cm ng và sao mã
n ADN b cu xong vc
xut hin trong các t bào cm ng. B cu vi
ARN thông tin ca t bào không cm i ta s loi b c nhn
ADN b cu có trong c hai loi t bào (cm ng và không cm ng) và ch còn
li nhn ADN b cu không b lai (ch có trong các t bào cm ng -
chính là ADN mã hoá cytokin hành làm giu các ADN này. Các
n ADN này s c chuyn np vào các vi khun hoc các t bào cng
v chúng sn xut ra các cytokine. Vào gia nhi
c clone hoá các gene ca các cytot và
chuyn np chúng vào các t bào vi khun, nm men, côn trùng hoc t bào
ng vc mng ln các cytokine do các t bào này sn
sinh ra.
Cấu trúc và chức năng của các cytokine và các thụ thể của chúng
c các gene mã hoá các cytokine khác nhau và
các th th ca chúng thì có th tc m ln các sn phm
tinh khit dùng cho các nghiên c cu trúc và cha các
protein quan trng này. Bc các hot tính sinh hc ch
yu ca các cytokine có tm quan trng nht.
Interleukin 1 (IL-1)
Hot tính sinh hc ca IL-1 lc Gery I, Gershon R .K và Waksman
B .H mô t ra rng không th s dn
PHA, mt cht i vi các t kích thích các
c. Tuy nhiên khi nuôi cy các thymo bào trong
u chnh ly t dch nuôi cy các t i tht hoá
ng li kích thích cc ch m
bng v phóng x thymidine [3H] (hình 11.3). Yu t hoc
t i thc bào này có tác dc gi là yu
t hot hoá lympho bào - LAF (Lymphocyte Activating Factor). Cui cùng thì
t li tên là interleukin-1.
Ngày nay kh c x lý bng PHA vn là
mt th nghim sinh hc ch y th hot tính ca IL-1.
Ðng IL-1 ch do các t bi thc bào ch
tit ra. Tuy nhiên gi ta li thy rng các yu t ging IL-c xác
nh bng kho sát hot tính hoc x lý bng PHA)
li do rt nhiu loi t bào khác nhau ch tit, bao gm các t bào mono, các
i thc bào, các t bào lympho B, các t bào có tua, các nguyên bào si,
nguyên bào sng, các t bào Langerhan, các bch cu trung tính, các t bào
hình sao, các t bào biu mô, và các t bào ni mô. Ngoi tr mt s ng
hp là các dòng t bn dng còn ngoài ra thì IL-1 ch c to ra khi
mà các t kích thích. Vic ch tit IL-1 ca các t bào mono và
i thc bào có th tc bi rt nhiu cht kích thích khác nhau.
Quá trình thc bào mt s vi khun nht tác
nhân kích thích sn xut IL-1. S c tác dng này là do bn thân
mt lipopolysacharite thành t bào vi khu
ch tit IL-1.
Vic thc bào các tiu th cht rn hoc các phc hp kháng nguyên-kháng
th-b th i thc bào sn xut IL-1. Có nhiu cht khác
bao gm các muramyl dipeptide, phorbol myristate acetate, các thành phn
b th nh-i thc bào
sn xut IL-1 hoc là ba th th ca t bào T và
phc hp kháng nguyên-phân t hoà hp mô ch yi thc
bào; hoc là bng cách ch tit các cytokine ca t -CSF, IFN-(
hoc TNF-i thc bào b kích thícu có th
thc mng nh IL-1 a chúng và sau 3 gi kích
thích thì có mng ln IL-c ch tit ra.
Vic tinh ch IL-1 by rng có hai
polypeptide riêng bit cùng có chung hot tính ca IL-1. Mi polypeptide này
có trng phân t vào kho n tích
nên có th phân tách chúng ra bn. Vic clone hoá
nh các kt qu nghiên cu v hoá sinh và cho bit thêm
rc lp (IL-1( và IL-1() mã hoá hai polypeptide IL-1; hai gene này
có 27% trình t ng nhau. C hai protein có cha IL-u
gn vào cùng mt loi th th dành cho IL-1 trên t i ta v
bic nào v n hot tính sinh
hc. IL-n ti dng kt hp vi màng, dn
vào vic hot hoá t
Ch yu ca IL-1 là tham gia vào quá trình hot hoá các t bào Th.
Quá trình này cn phi có hai loi tín hiu hot hoá. Mt tín hic bit
c to ra gia th th ca t bào T vi phc h x lý +
phân t hoà hp mô ch yu lp II. Ch riêng tín hi cho
các t bào Tn phi có mt tín hiu th hai gi là tín hiu
“ng kích thích”.
Tín hing kích thích có th c phát ra khi din ra s gn ca hoc IL-1
hoà tan hoc IL-1 gn trên màng vào th th dành cho IL-1 trên màng t bào
Th. Hai tín hiu cùng nhau gây ra s phiên mã ca mt s gene trong t bào Th
bao gm các gene mã hoá IL-2, IL-3, IL-4, và IFN-(. Vic hot hoá t bào Th ph
thuc vào tín hing kích thích là IL-c Weaver C .T và Unanue E .R mô
t trong thí nghim s di thc bào x lý bng paraformaldehyde
làm cho chúng tr nên bt hot v mt chuyn hoá và vì th không còn kh
n xut IL-1 (hình 11.4). Trong mô hình thí nghii thc bào
c x lý bng TNF- u l các phân t hoà hp mô
ch yu lt s t c x lý v sinh ra IL-1, s t
bào còn l nguyên.
nh c hai loi thc bào này b
cn s chuyn hoá tip theo. Khi hai mi thc bào này vi các t bào Th
ca cùng mt clone và mc hiu vi clone t bào này
thì ch i thc x lý vi LPS mi có kh
các t i thc bào này cung cp c hai loi tín hiu hoc
hic hiu. Tín hiu hoc hiu bt ngun t s
gia các th th ca t bào T vi các phc hp peptit kháng nguyên-phân
t hoà hp mô ch yi thc bào; tín hiu hoc hiu là
tín hing kích thích IL-1 kt hp màng, tín hiu này vn tip tc ch
ngay c nh bi thc bào mà
c hot hoá bi LPS s b thiu mt hot tính ca tín hing kích
thích IL-1 kt hp màng này, do vy không hoc t bào Th.
Ngoài vai trò thit yu là mt tín hii vi t bào Th thì IL-1
còn cho thy nó là mt tác nhân hong, có rt nhiu tác dng
khác nhau lên các loi t bào khác nhau. Nó có tác dy nhanh t chín
ca các t bào B và s inh v s ng ca mt dòng t bào B sau khi
c hot hoá bi kháng nguyên. IL-ng ca t bào NK và
ng lên phn ng viêm ti ch thông qua các tác dng ca nó lên các t
bào to máu, các nguyên bào si và các t bào ni mô mch má-1
thì các t bào bch cc to ra ri tu
tun hoàn rch qua thành các mao mch vào k mô. C các
bch ci thu b hp dn theo king
ng bi IL-1, l các t bào thc bào trong quá trình
viêm.
IL-t s tác dng ging xa kiu cht ni tit lên
các t bào và mô khác nhau. Chng hn nó tác dng lên các t bào gan sn
xut ra mt s protein trong pha viêm cp n ng C,
và haptoglobin. Mi chu góp phn vào s kháng ca túc ch
trong quá trình nhim khun. IL-ng lên h thng thn kinh
i gây ra st, ng ga
nó còn tác dng lên các t n xut các prostaglADNin, hot tính
c bit là dn ti thu phân protein, cui cùng có th dn t
Interleukin (IL-2)
n thy rng môi
u chnh ly t nuôi cy t bào T và hot hoá bi cht kích thích phân
bào là PHA có kh a t bào T. Hot tính
c Kendall Smith và cng s mô t trong mt phát hi cho
thy rng có mt yu t ng gi là yu t ng t bào T và
c ký hiu là IL-2) do các t c hot hoá bng cht kích
thích phân bào sn xu bào. Yu t c
bit là có kh nuôi cy các t bào T và
hot hoá chúng bng kháng nguyên hoc các cht kích thích phân bào thông
ng. Nh có yu t này mà lc các
clone t ng.
Cùng vi vic phát hin ra các dòng t bào ph thuc IL-2, các th nghim sn
xut IL-2 trong các h thc tin hành. Khi x lý các dòng t
bào sn xut IL-2 bng kháng th th t
kh n xut IL-2 cu này chng t rng t bào Th là các t
bào chính sn xut IL-2. Quá trình sn xut IL-2 ca các t bào Th gn lin vi
s hot hoá c các phc, s hot hoá t bào Th
cn phi có hai tín hiu: mt tín hic to ra bi s a t bào
Th vi phc hp kháng nguyên-phân t hoà hp mô ch yu trên t bào trình
din kháng nguyên (hoc vi mt cht kích thích phân bào) và tín hing
kích thích th hai to ra bi mi IL-1 do các t bào trình din
kháng nguyên sn xun 48 gi hot hoá các t bào Th
bu tng hp và ch tit IL-2 và bc l các th th trên màng có ái lc cao
dành cho IL-2
Vic tinh ch IL-2 b
hoá IL- ra rng IL-2 là mng ng phân t
ng thy là 15,5 kD. Mc dù IL-c mã hoá bi mt gene duy nht
IL-
khác nhau v c và có tính không thun nht. Các dng IL-c
glycosyl hoá khác nhau không khác nhau v cht s nhà
nghiên cu thì vic glycosyl hoá có th n thi gian bán hu ca
IL-.
Phân lp và nghiên cm ca các th th dành cho IL-2
Khi tip tc nghiên cu v i o ra các kháng th
clone kháng li các thành phn khác nhau trên màng ca các t bào Th hot
hoá. Mt trong s các kháng th c ký hi là anti-
trò quan trng trong vic phát hip th th dành cho IL-
2. Kháng th c ch s gn ca IL-u phóng x
vào t n s hot hoá t bào Th bi cht kích
thích phân bào + IL-2. Khi kháng th i t bào Th nó s
gn vào mt protein màng t bào có trng phân t 55 kD. Thou
c coi là th th dành cho IL-2, tuy nhiên có nhiu phát hin ngu
t ra nhng nghi vn v kt lun này.
Chng hn, mc dù có th hot hoá các t bào NK bng IL-i
không bt mu hunh quang khi nhum bng kháng th
có gn cht hunh quang; mt phát hin l lùng na là s ng v trí kt hp
vi IL-2 trên các t ng vi s ng v trí kt hp vi
kháng th a là nhng nghiên cu v các quá
trình gn có s dng IL-2 và kháng th ng v
phóng x y rng s ng phân t kháng th
gn vào mi mt t bào Th hot hoá nhi phân t IL-2 gn vào t
bc gene mã hoá thành phn 55
kD vc coi là th th dành cho IL-ng kt qu không
thng nht. Khi chuyn np gene này vào các t bào không thuc dòng lympho
thì các t bào không thuc dòng lc chuyn np gene này ch gn
vi IL-2 vi ái lc yu chuyn np gene này vào các t bào Th
thì các t bào này gn IL-2 vi ái lc cao.
Nhng nhc gii quyi ta khám phá
ra rng các th th trên màng t bào dành cho IL-2 thc cht gm có hai thành
phn: tiu phn ( 55 kD (tiu phn này gn vi kháng th
ATC) và tiu phn ( 75 kD. C hai tiu phu có kh n vi IL-2
i ái lc khác nhau: tiu phn ( có ái lc yu vi IL-2, tiu phn ( có ái
lc trung bình và d dimer (( thì có ái lc rt mnh (hình 11.6). Các t bào NK là
các t bào bc l tiu phi thích ti sao chúng có kh
hot hoá bi IL-2 và ti sao chúng li không bt mu khi nhum bng
kháng th n hunh quang. Các t bào Th hot hoá
thì bc l c hai loi th th dành cho IL-2 vi ái lc cao và ái lc thp. S
ng th th dành cho IL-2 vi ái lc cao trên mi t bào Th hot hoá vào
khong 5.000, nhiu gp 10 ln so vi s ng th th dành cho IL-2 vi ái lc
thp. S bào Th hot hoá gn nhiu kháng th
IL-2 là vì trên t bào này có nhiu th th ái lc th gn vi kháng th
u này cng kt qu nghiên cu ban
u c dng k thut gn.
Ði bào thông qua IL-2
IL-t yu trong via các
t c x lý bng kháng nguyên hoc các cht kích thích phân bào (c
t bào Th và t bào Tc). Sau khi gn vào th th (( ái lc cao dành cho IL-2, IL-2
bào châm ngòi cho hàng lot yu t ni bào và
cu bào. Bt k t bào T nào bc l th th ái lc cao vi
IL-u có th ng li IL-t chc hiu kháng
nguyên ct vt che chc g bm ch cho
các t c hot hoá bi kháng nguyên s ng li IL-2 mà thôi. Các
t bào lympho T n ngh ca chu trình t bào không bc l các th th
dành cho IL-2 ái lc cao và vì vy khi có kích thích ca IL-2 do các t bào lân cn
ti sau khi các t c hot hoá bi
kháng nguyên hoc các cht kích thích phân bào thì tiu phn ( mc bc
l, trang b thêm cho t bào th th dành cho IL-2 vi ái lc cao.
Chng nào mà mc hiu gia th th trên t bào T và phc hp
kháng nguyên-phân t hoà hp mô ch yu vn tip tc thì th th dành cho
IL-2 ái lc cao vn b kích thích cho xut hin. Khi mng li
thì s biu l các th th dành cho IL-ng cách này s u
hoà vic xut hin ca các th th dành cho IL-2 ái lc cao s u bin s m
rng ca mt clone t bào thông qua IL-2.
Interleukin 3 (IL-3)
Các t bào T
H
tit ra mt s yu t kích thích to thành colony (các CSF) cung
cp cho quá trình phát trin và bit hoá ca nhiu loi t bào sinh to máu
(hình 3.4). Ð vào kh bào gc to máu
thuc nhii ta gi chúng là multi-i ta
c yu t t li tên cho nó là interleukin-3. IL-3 là
mt glycoprotein có trng phân t 28 kD, do các t bào T
H
hot hoá tit
ra và có mt s tác dng góp phn to nên phn ng viêm ti ch bao gm
vic kích thích các t bào mast phát trin và bài tit histamine.
Interleukin 4 (IL-4)
IL-4 là mt cytokine khác có ph hot tính sinh hc rng trên mt s loi t
bào ng nghiên cu rõ ràng nht v hot tính
sinh hc ca chúng là nhng nghiên cu chng minh ng ca chúng vi
s hot hoá, s bit hoá ca các t c
mô t lu bi hai nhóm nghiên cc lp vi nhau công b hai bài báo
khác nhau trong cùng mt ln xut bn ca mt tt
yu t ng t bào B có ngun gc t t bào T (T-Cell-
Derived B-Cell Growth Factor vit tt là BCGF-I), yu t này hot hoá các t
bào B sau khi xy ra s liên kt chéo ca các th th trên màng t bào này bi
các phân t kháng th kháng IgM.
Mt nhóm nghiên cy v mt yu t có ngun gc t t bào
T và có kh bit hoá ca t bào B thành t
tic gene mã hoá yu
t bit hoá (BCDF-I) và nhn thy hai hou mô t là yu t sinh
ng t bào B và yu t bit hoá t u là tác dng ca cùng
mt protein t tên là interleukin 4.
Bảng 11.4: Các hoạt tính sinh học của interleukin 4
Tế bào đích
Tác dụng
Tế bào lympho B
- Ðng kích thích s hot hoá các t bào B ngh
c t bào và
ng s biu l các phân t hoà hp mô
ch yu lp II
- Làm cho các t c hot hoá bi
kháng nguyên hoc các cht kích thích phân bào
t hoá
- Gây ra s tng hp ca mt lp IgG1 hoc IgE
Tế bào lympho T
- ng t bào T
- inh thymo bào
- Gây ra hic bi t bào T
Các đại thực bào
- ng s biu l các phân t hoà hp mô
ch yu lp I và lp II
- ng hing thc bào
Các tế bào mast
ng
IL-4 có nhng hiu qu khác nhau trên t bào B nhn khác nhau
ca chu trình t bào. Ði vi nhng t bào B nh -4 hot
yu t hot hoá, kích thích các t bào ngh bào l
kh t hin các phân t MHC lp II. Tip theo s hot hoá bi kháng
nguyên hoc các cht kích thích phân bào, IL-4 hot yu t sinh
ng làm cho t ng s i cùng trong giai
n t bào B sinh sn, IL-4 hot yu t bit hoá bu
hoà s bt m gene mã hoá IgG1 và IgE. Vì vy IL-t tên là yu t
cm ng “bt m”
Interleukin 5 (IL-5)
Gi-4, IL-5 có tác dng kích thích c s n s bit hoá ca
t bào B. Yu t y s sn xung hip
ng vi IL- y vic sn xut IgE. IL-5 còn có tác dng kích thích s
ng và bit hoá ca bch cu ái toan.
Interleukin 6 (IL-6)
Các t bào T
H
c hoi thc bào, các t bào mono, các nguyên
bào si và mt s loi t b t cung
c ch tit ra IL-6.
Mt s t tit IL-ng hp này vic ch tit
IL-6 gic ch ti kích thích s sinh sn ca chính bn
thân t bào). S kích thích các t bào plasma ch tit các globulin min dch
t hot tính khác ca IL-6 trong s phi hp vi IL-1. IL-6 còn là cht
ng kích thích ca s hot hoá t bào T
H
.
Interleukin 7 (IL-7)
IL- có tác dng cm ng các t bào gc dng
lympho bào bit hoá thành tin t i ta phát hin ra cytokine này
bng cách np mt lot ADN b cu ca các t bào thân tu
bào COS và phát hin các yu t c ni nuôi các t bào COS này.
c khong 720.000 protein và sàng lc hot tính sinh hc ca
chúng, cun ra mt clone có hot tính ca IL-7. Sau khi phát hin
ra IL-i ta thy chúng có kh ch tit IL-2 và s xut
hin ca th th dành cho IL-2 trên các t bào T ngh i vy IL-
tác dng kích thích s a t bào B. Ngoài ra IL-7 còn có tác dng làm
c thai nhi li ln.
Interleukin 8 (IL-8)
IL-c ch tit bi các t bào mono, có mt lot tác dng trên các t bào
bch cu trung tính. Ví d trong s có mt ca IL-8, bch cu trung tính dính
vào các t bào ni mô ca mao mch và tin các b phn mô theo
gradient n ca IL-8. Cytokine này hot chng
ng tich cu trung tính, ch cn mng nh mc
ng.
Interleukin 9 (IL-9)
Ðó là mc tit ra bi các clone t bào Th nhnh. IL-9 h
tr cho via các t bào Th khi không có mt kháng nguyên hoc
các t bào trình din kháng nguyên. IL-c sn xut bi mt tiu qun th
t bào Th2 ca chut nhc clone hoá và tn ti lâu dài. Chúng hot
t autocrine có tác dng trong quá trình hot hoá bi
kháng nguyên. G-c chng minh là có tác dy s
ng ca t bào mast.
Interleukin 10 (IL-10)
Gm ca mt cytokine
u hoà quan tru t c ch tng hp cytokine hay
interleukin-c ch tit bi tiu qun th t bào Th2 ca
các clone t bào T chut nht nung din và c ch tiu qun th Th1
sn xut cytokine. Tiu qun th Th1 ch tit IL-2 và IFN-c chng
n quá trình hoi thc bào trong phn ng quá
mn mun.
Tiu qun th Th2 ch tit IL-4 và IL-5, châm ngòng to kháng th
th dch. Vic ch tit IL-10 bi tiu qun th Th2 c ch tiu qun th Th1 sn
xut cytokine là do cytokine này có vai trò trung tâm trong vi
ng min dch th dng min dch qua trung gian t bào. Các tiu
qun th Th1 và Th2 và vai trò ca IL-10 trong mt s bnh s cp sau
Các interferon (IFN)
Các interferon là mt h c to ra bi rt nhiu loi t bào
khác nhau b ng bi quá trình nhân lên ca virus v
ng min dch. Interferon-( (IFN-(), có ngun gc t các bch cu, và
interferon-( (IFN-(), có ngun gc t các nguyên bào su
c mô t v m. Interferon-( (IFN-c phát hin ra mu
do các lympho T ch tic hot hoá bi kháng nguyên hoc các
cht gây phân bào. C c gii phòng ra t các t bào
nhim virus và cung cp cho các t bào lân cn kh c
virut.
Khác vi IFN-( và IFN-( có tác dng ch yu là to ra trng thái chng virus thì
IFN-( có các hom kh t
ng cha t bào Tc, t bào T tham gia vào quá mn mun (TDTH) và
t bào NK. Mt trong s các tác dng thú v nht ca IFN-
m biu hin các phân t hoà hp mô lp I và lp II trên b mt t bào.
Ving hp các phân t hoà hi thc bào hong
trình din kháng nguyên hiu qu -( còn có mt tác di
kháng li mt s cytokine, chng h-( cùng vi IL-4 vào các
t bào B thì s phân l to IgE b chn li.
Các yu t hoi t --b)
u th k XX William Coley mt nhà ngoy rng
nhng b nhim mt s loi vi khun nhnh thì khi u
ca h có th b hoi t. Vi hy vng r là cu cánh cho các bnh
n hành tiêm cho các bc ni
phân lp t nuôi cy mt s vi khun khác nhau. Nhc ni nuôi cy này
c gc t c hoi t chy máu khi có
mt s tác dng không mong mun do vy mà không th u
tr
Nhiu thp k i ta mi bit rng thành phn hong cc t
Coley chính là mt lipopolysaccharide (nc t) ca thành t bào vi khun.
Nc t này t nó không th gây ra hoi t kh
i thc bào sn xut và gii phóng vào huyt thanh mt yu t
gi là yu t hoi t u alpha (TNF-). Cytokine này có tác dc trc
tii vi t bào u mà không có tác di vi các t ng
tác dc hiu ca TNF-i vi khn
nay vu ht. Nhng thành tu s dng TNF- min dch
tr li cn d
TNF- có tác dng gây hoi t kht vai trò
quan trng trong s phát trin ca mng viêm hu hiu có tác dng
thanh lc các tác nhân gây bnh khác nhau xâm nh. Cùng vi IL-
1, TNF-ng trên rt nhiu loi t bào khác nhau bao gm các t bào T,
t bào B, bch ci, t bào ni mô, và
các t bào tu bào này ch tit rt nhiu yu t khác
nhau cn thit cho s phát trin ca mng viêm hu hiu.
Tuy nhiên vic sn xut TNF-i, nó có th dn ti nhng
phn ng có h gây t vong. Vào nh
cng s nh xem ti sao khi b nhim mt s ký sinh trùng, vi khun
và khi u li dn trng thái d hoá m dn
ti sc và t vong. Các tác gi n ra rng có mt yu t có ngun
gc t i thtrng thái suy mòn nói trên và h gi yu t này
là yu t gây suy mòn. Vic clone hoá các gene mã hoá yu t hoi t
yu t y rng hai yu t này hoá ra li là cùng mt
c ký hiu là TNF-n hin
ng sc t ca vi khun s
Mt polypeptide th hai có liên quan v mt hoá hc ch tit bi các t
bào T hoy là có tác dng git cht các t
không n các t ng và có các tác dng sinh hc
n rt nhiu phn ng viêm ti ch. Ðu tiên yu t t
c gc gi là TNF-b. Yu t t
liên quan mt thit vi TNF-b. Hai protein có khong 28% trình t các axit