細(xì)胞因子的各種類(lèi)及生物學(xué)活性詳解
細(xì)胞因子是由免疫原、絲裂原或其他刺激劑誘導(dǎo)多種細(xì)胞合成并分泌的具有廣泛生物學(xué)活性的低分子質(zhì)量蛋白或多肽，參與細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)和相互作用。人體內(nèi)的許多類(lèi)型的細(xì)胞都能產(chǎn)生細(xì)胞因子，而且細(xì)胞因子的產(chǎn)生通常是由抗原刺激的。細(xì)胞因子將信號(hào)從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，以各種方式改變細(xì)胞行為，調(diào)節(jié)機(jī)體對(duì)潛在威脅的免疫反應(yīng)，這些威脅可能是病原體，如病毒、細(xì)菌、寄生蟲(chóng)或毒素。
研究表明，單個(gè)細(xì)胞因子可以影響幾種不同類(lèi)型的細(xì)胞，并且可以發(fā)揮一種功能，而幾種不同的細(xì)胞因子可以發(fā)揮相同的功能，不同類(lèi)型的細(xì)胞對(duì)同一種細(xì)胞因子的反應(yīng)是不同的，細(xì)胞因子可以以不同的方式相互作用，例如，一種可能抑制另一種細(xì)胞因子的作用；兩種細(xì)胞因子共同作用可能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)；一種細(xì)胞因子可以刺激其他細(xì)胞的產(chǎn)生。細(xì)胞因子可以影響產(chǎn)生它們的細(xì)胞，這些細(xì)胞被稱(chēng)為自分泌；或者它們可以影響附近的細(xì)胞，這些被稱(chēng)為旁分泌。它們可能通過(guò)血流影響遠(yuǎn)處的細(xì)胞，這些細(xì)胞被稱(chēng)為內(nèi)分泌。通俗來(lái)講：細(xì)胞因子是一類(lèi)能在細(xì)胞間傳遞信息、具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的蛋白質(zhì)或小分子多肽。
細(xì)胞因子的生物學(xué)活性：
1、抗細(xì)菌作用。
2、抗病毒作用：白細(xì)胞產(chǎn)生的IFNα/ β具有抗病毒效應(yīng)。
3、調(diào)節(jié)特異性的免疫反應(yīng)。
4、刺激造血。
5、促進(jìn)血管的生成。
6、對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用：TNF 可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
7、在超敏反應(yīng)和自身免疫疾病中的作用。
細(xì)胞因子的種類(lèi)：
1、白細(xì)胞介素（IL）
IL是一類(lèi)能夠雙向調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子家族，主要參與免疫細(xì)胞的分化和激活。最初，IL泛指由白細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，在細(xì)胞間發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)，IL是由多種細(xì)胞類(lèi)型產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類(lèi)細(xì)胞因子。IL 可劃分為 IL-1 細(xì)胞因子家族、共同γ鏈細(xì)胞因子家族、IL-10細(xì)胞因子家族、IL-12 細(xì)胞因子家族等。目前至少發(fā)現(xiàn)了 40種 IL，分別命名為 IL-1~IL-40，其功能多樣、復(fù)雜重疊。
2、干擾素（IFN）
IFN是機(jī)體應(yīng)對(duì)各種刺激（包括病毒）時(shí)所產(chǎn)生的一類(lèi)特殊的蛋白質(zhì)或糖蛋白，分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ 3類(lèi)。Ⅰ型IFN中包括IFN-α和IFN-β，主要由先天免疫系統(tǒng)，如巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）和骨髓單核細(xì)胞產(chǎn)生；Ⅱ型干擾素IFN-γ主要由先天免疫系統(tǒng)，如自然殺傷（NK）細(xì)胞以及獲得性免疫系統(tǒng)，如T輔助（Th）1細(xì)胞、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和 B 細(xì)胞產(chǎn)生，可一同促進(jìn)免疫應(yīng)答，具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。
3、腫瘤壞死因子（TNF）
TNF 是一種促炎性細(xì)胞因子，可分為T(mén)NF-α和TNF-β 2種。TNF主要由單核巨噬細(xì)胞以及其他免疫細(xì)胞，包括DC、B細(xì)胞、NK細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生。在機(jī)體感染病毒，如流感病毒、登革熱病毒和埃博拉病毒時(shí)，外周血中TNF-α的高表達(dá)可通過(guò)激活 T 細(xì)胞促進(jìn)IL-1、IL-6、IL-8和IL-12等細(xì)胞因子的產(chǎn)生及分泌，從而導(dǎo)致機(jī)體發(fā)熱、巨噬細(xì)胞募集等一系列炎性反應(yīng)。
4、集落刺激因子（CSF）
CSF主要包括粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF）和粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF），可刺激造血祖細(xì)胞增殖和分化。CSF也是促炎細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的一部分，參與炎癥的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，CSF可通過(guò)上調(diào)炎癥部位產(chǎn)生細(xì)胞因子的巨噬細(xì)胞數(shù)量，使炎癥反應(yīng)持續(xù)發(fā)生并導(dǎo)致炎癥的級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)。
5、趨化性細(xì)胞因子
趨化因子是一類(lèi)具有7~15 ku的低分子質(zhì)量的細(xì)胞因子大家族，根據(jù)其氨基端半胱氨酸排列基序可分為 C-X-C 基序（CXC）、C-C 基序（CC）、C-X3-C 基序（CX3C）、C 基序（C）4 個(gè)趨化因子亞族。一般來(lái)說(shuō)，CXC趨化因子是中性粒細(xì)胞的趨化因子，如 CXC 趨化因子配體 8（CXCL8）；CC 趨化因子是單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞亞群的趨化因子，如單核細(xì)胞趨化蛋白-1（CCL2/MCP-1）；CX3C趨化因子亞族已知僅有一個(gè)成員，即CX3C趨化因子配體1 （CX3CL1）；C趨化因子亞族已知有2個(gè)成員，分別是C趨化因子配體（XCL）1和XCL2。趨化因子及其受體能夠控制所有免疫細(xì)胞的遷移和歸巢，并促進(jìn)胚胎形成、先天和獲得性免疫系統(tǒng)的發(fā)育以及腫瘤轉(zhuǎn)移等多種過(guò)程。一部分趨化因子具有促炎性，在炎癥期間控制骨髓、血液和外周組織之間的天然免疫細(xì)胞運(yùn)輸，而另一部用于維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)，并參與組織發(fā)育或控制細(xì)胞遷移。
6、生長(zhǎng)因子
生長(zhǎng)因子是一類(lèi)能夠影響多種細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡及調(diào)節(jié)免疫的多肽類(lèi)物質(zhì)，其種類(lèi)繁多，包括胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF）、表皮生長(zhǎng)因子（EGF）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）等。IGF主要由肝臟合成，其不僅具有胰島素樣功能，還能促進(jìn)細(xì)胞分化和增殖，對(duì)組織、器官及個(gè)體發(fā)育具有重要的促進(jìn)作用。EGF具有多種生物活性，在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移、凋亡、增殖、分化以及保護(hù)腸屏障等方面發(fā)揮著重要作用，被廣泛應(yīng)用于治療皮膚損傷和醫(yī)學(xué)美容等。TGF-β具有 3 個(gè)亞型，即 TGF-β1，-β2 和-β3。TGF-β1是最常見(jiàn)的類(lèi)型，具有免疫抑制作用，可以下調(diào) DC、T 細(xì)胞等細(xì)胞主要組織相容性復(fù)合體（MHC）Ⅱ類(lèi)分子的表達(dá)，抑制T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的增殖活化。同時(shí)TGF-β1還具有促進(jìn)軟骨細(xì)胞等細(xì)胞的增殖以及趨化因子的作用。
研究表明，單個(gè)細(xì)胞因子可以影響幾種不同類(lèi)型的細(xì)胞，并且可以發(fā)揮一種功能，而幾種不同的細(xì)胞因子可以發(fā)揮相同的功能，不同類(lèi)型的細(xì)胞對(duì)同一種細(xì)胞因子的反應(yīng)是不同的，細(xì)胞因子可以以不同的方式相互作用，例如，一種可能抑制另一種細(xì)胞因子的作用；兩種細(xì)胞因子共同作用可能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)；一種細(xì)胞因子可以刺激其他細(xì)胞的產(chǎn)生。細(xì)胞因子可以影響產(chǎn)生它們的細(xì)胞，這些細(xì)胞被稱(chēng)為自分泌；或者它們可以影響附近的細(xì)胞，這些被稱(chēng)為旁分泌。它們可能通過(guò)血流影響遠(yuǎn)處的細(xì)胞，這些細(xì)胞被稱(chēng)為內(nèi)分泌。通俗來(lái)講：細(xì)胞因子是一類(lèi)能在細(xì)胞間傳遞信息、具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的蛋白質(zhì)或小分子多肽。
細(xì)胞因子的生物學(xué)活性：
1、抗細(xì)菌作用。
2、抗病毒作用：白細(xì)胞產(chǎn)生的IFNα/ β具有抗病毒效應(yīng)。
3、調(diào)節(jié)特異性的免疫反應(yīng)。
4、刺激造血。
5、促進(jìn)血管的生成。
6、對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用：TNF 可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
7、在超敏反應(yīng)和自身免疫疾病中的作用。
細(xì)胞因子的種類(lèi)：
1、白細(xì)胞介素（IL）
IL是一類(lèi)能夠雙向調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子家族，主要參與免疫細(xì)胞的分化和激活。最初，IL泛指由白細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，在細(xì)胞間發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)，IL是由多種細(xì)胞類(lèi)型產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類(lèi)細(xì)胞因子。IL 可劃分為 IL-1 細(xì)胞因子家族、共同γ鏈細(xì)胞因子家族、IL-10細(xì)胞因子家族、IL-12 細(xì)胞因子家族等。目前至少發(fā)現(xiàn)了 40種 IL，分別命名為 IL-1~IL-40，其功能多樣、復(fù)雜重疊。
2、干擾素（IFN）
IFN是機(jī)體應(yīng)對(duì)各種刺激（包括病毒）時(shí)所產(chǎn)生的一類(lèi)特殊的蛋白質(zhì)或糖蛋白，分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ 3類(lèi)。Ⅰ型IFN中包括IFN-α和IFN-β，主要由先天免疫系統(tǒng)，如巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）和骨髓單核細(xì)胞產(chǎn)生；Ⅱ型干擾素IFN-γ主要由先天免疫系統(tǒng)，如自然殺傷（NK）細(xì)胞以及獲得性免疫系統(tǒng)，如T輔助（Th）1細(xì)胞、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和 B 細(xì)胞產(chǎn)生，可一同促進(jìn)免疫應(yīng)答，具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。
3、腫瘤壞死因子（TNF）
TNF 是一種促炎性細(xì)胞因子，可分為T(mén)NF-α和TNF-β 2種。TNF主要由單核巨噬細(xì)胞以及其他免疫細(xì)胞，包括DC、B細(xì)胞、NK細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生。在機(jī)體感染病毒，如流感病毒、登革熱病毒和埃博拉病毒時(shí)，外周血中TNF-α的高表達(dá)可通過(guò)激活 T 細(xì)胞促進(jìn)IL-1、IL-6、IL-8和IL-12等細(xì)胞因子的產(chǎn)生及分泌，從而導(dǎo)致機(jī)體發(fā)熱、巨噬細(xì)胞募集等一系列炎性反應(yīng)。
4、集落刺激因子（CSF）
CSF主要包括粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF）和粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF），可刺激造血祖細(xì)胞增殖和分化。CSF也是促炎細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的一部分，參與炎癥的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，CSF可通過(guò)上調(diào)炎癥部位產(chǎn)生細(xì)胞因子的巨噬細(xì)胞數(shù)量，使炎癥反應(yīng)持續(xù)發(fā)生并導(dǎo)致炎癥的級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)。
5、趨化性細(xì)胞因子
趨化因子是一類(lèi)具有7~15 ku的低分子質(zhì)量的細(xì)胞因子大家族，根據(jù)其氨基端半胱氨酸排列基序可分為 C-X-C 基序（CXC）、C-C 基序（CC）、C-X3-C 基序（CX3C）、C 基序（C）4 個(gè)趨化因子亞族。一般來(lái)說(shuō)，CXC趨化因子是中性粒細(xì)胞的趨化因子，如 CXC 趨化因子配體 8（CXCL8）；CC 趨化因子是單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞亞群的趨化因子，如單核細(xì)胞趨化蛋白-1（CCL2/MCP-1）；CX3C趨化因子亞族已知僅有一個(gè)成員，即CX3C趨化因子配體1 （CX3CL1）；C趨化因子亞族已知有2個(gè)成員，分別是C趨化因子配體（XCL）1和XCL2。趨化因子及其受體能夠控制所有免疫細(xì)胞的遷移和歸巢，并促進(jìn)胚胎形成、先天和獲得性免疫系統(tǒng)的發(fā)育以及腫瘤轉(zhuǎn)移等多種過(guò)程。一部分趨化因子具有促炎性，在炎癥期間控制骨髓、血液和外周組織之間的天然免疫細(xì)胞運(yùn)輸，而另一部用于維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)，并參與組織發(fā)育或控制細(xì)胞遷移。
6、生長(zhǎng)因子
生長(zhǎng)因子是一類(lèi)能夠影響多種細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡及調(diào)節(jié)免疫的多肽類(lèi)物質(zhì)，其種類(lèi)繁多，包括胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF）、表皮生長(zhǎng)因子（EGF）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）等。IGF主要由肝臟合成，其不僅具有胰島素樣功能，還能促進(jìn)細(xì)胞分化和增殖，對(duì)組織、器官及個(gè)體發(fā)育具有重要的促進(jìn)作用。EGF具有多種生物活性，在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移、凋亡、增殖、分化以及保護(hù)腸屏障等方面發(fā)揮著重要作用，被廣泛應(yīng)用于治療皮膚損傷和醫(yī)學(xué)美容等。TGF-β具有 3 個(gè)亞型，即 TGF-β1，-β2 和-β3。TGF-β1是最常見(jiàn)的類(lèi)型，具有免疫抑制作用，可以下調(diào) DC、T 細(xì)胞等細(xì)胞主要組織相容性復(fù)合體（MHC）Ⅱ類(lèi)分子的表達(dá)，抑制T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的增殖活化。同時(shí)TGF-β1還具有促進(jìn)軟骨細(xì)胞等細(xì)胞的增殖以及趨化因子的作用。
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