cytokine细胞因子

概述

细胞因子是一类免疫蛋白,可进行体液调节,在正常或者病理条件下,以纳摩尔或皮摩尔的浓度调节单个细胞和组织的功能性活动。细胞因子家族主要由分子量为8-30kDa的小的水溶性蛋白和糖蛋白组成。这些蛋白由免疫细胞分泌,包括:白细胞介素 (interleukin,IL),干扰素( interferon,IFN)、集落刺激因子( colony stimulating factor,CSF)、肿瘤坏死因子( tumornecrosisfactor,TNF)、转化生长因子( transforminggrowthfoctor,TGF-β)等均是免疫细胞产生的细胞因子,它们在免疫系统 (immune system)中起着非常重要的调控作用,在异常情况下也会导致病理反应。

共同特性

1.均为低分子量(<60kD的多肽或糖蛋白。多以单体形式存在,少数如IL-5、IL-12、M-CSF等为二聚体,TNF-α为三聚体。

2.大多是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生,以自分泌( autocrine)指分泌细胞是靶细胞自身或同类细胞,或旁分泌( paracrine)指分泌细胞与靶细胞属不同类细胞,使细胞因子在局部发挥短暂作用。

3.一种细胞因子可由多种细胞产生,同一种细胞可产生多种细胞因子。

4.需通过与靶细胞表面相应受体结合后发挥其生物学效应。

5.具有高效性、多效性和网络性。微量浓度(pg/ml）即可产生效应。一种细胞因子可作用于多种细胞发挥多种生物学效应,多种细胞因子也可有相同或相似的生物学活性。细胞因子相互诱生、相互调节、相互间的叠加、协同或拮抗作用,构成复杂的细胞因子网络( cytokine network)。

生物学功能

1.介导自然免疫、参与抗肿瘤和抗感染如IFN,TNF等有抑制病毒增殖和瘤细胞分裂增生的作用。IFN、IL-2/LAK,TFN已用于治疗某些肿瘤。

2.调节T、B细胞活化、生长和分化,介导细胞免疫和体液免疫IL-2、IL-1、IFN-γ主要起上调细胞免疫作用,IL-4起下调细胞免疫作用。上调体液免疫的细胞因子主要为IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13。

3.刺激造血生成刺激骨髓祖细胞生长和分化为各种成熟血细胞的细胞因子有IL-3、GM-CSF、M-CSF、G-CSF、S-CSF、EPO、TPO。IL-7可促进原B细胞和前B细胞的生长与分化以及胸腺中不成熟T细胞的生长与分化。

4.在炎症、感染和内毒素血症中的作用参与炎症反应的细胞因子有IFN-γ、GM-CSF、TNF、IL-5等,IL-1、IL-6、TNF为内源性致热原。IL-8为粒细胞趋化因子,吸引中性粒细胞浸润。胞內菌、真菌、某些有包膜病毒、原虫感染时,TH1细胞产生的IFNγ、TNF常升高、活化MΦ引起迟发型超敏反应炎症。瘤型麻风、中毒性细菌感染、无包膜病毒、蠕虫病感染时,TH2细胞产生的IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等介导体液免疫效应为主。在严重的细菌感染引起的内毒素血症和内毒素休克中,TNF、IL-1、IL-6、IFNγ等常明显升高。TFN是细菌感染引起组织损伤、发热、休克、恶液质的重要介质。

5.在超敏反应和自身免疫病中的作用IL-4诱导IgE的产生,IL-5刺激嗜酸性粒细胞成熟,IL-3、IL-4、IL-10促进肥大细胞增殖;IFNγ抑制工IL-4诱生IgE作用,二者调节IgE生成和FcεR的表达,参与Ⅰ型变态反应。TNF、IL-1、IL-6、IFNγ等参与某些自身免疫病的发生和发展。