什么是細(xì)胞因子？

細(xì)胞因子是一大類對(duì)細(xì)胞間信號(hào)傳遞很重要的蛋白質(zhì)。它們由多種細(xì)胞產(chǎn)生，包括免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞，以及內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和各種基質(zhì)細(xì)胞。細(xì)胞因子的釋放將對(duì)周圍細(xì)胞活動(dòng)產(chǎn)生影響。細(xì)胞因子可包括白細(xì)胞介素、干擾素、生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子、趨化因子和集落刺激因子。

圖1. 生成細(xì)胞因子的主要細(xì)胞類型 ^[1]

*圖片來(lái)源于International Journal of Molecular Sciences的出版物

細(xì)胞因子家族

白細(xì)胞介素

白細(xì)胞介素(Interleukins)又簡(jiǎn)稱為ILs，是一種細(xì)胞因子，在調(diào)控細(xì)胞進(jìn)程（細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和移動(dòng)）和刺激免疫反應(yīng)方面起著重要作用。最初是在白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，目前發(fā)現(xiàn)它們可由許多種細(xì)胞產(chǎn)生，包括巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等具有實(shí)體結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞。

干擾素

干擾素(Interferon)簡(jiǎn)稱IFN，是宿主細(xì)胞針對(duì)多種存在的病毒制造并釋放出一組信號(hào)蛋白，因其能保護(hù)細(xì)胞免受病毒感染，“干擾”病毒復(fù)制而得名。干擾素屬于一大類細(xì)胞因子的蛋白質(zhì)，用于細(xì)胞之間溝通，以觸發(fā)免疫系統(tǒng)的保護(hù)性防御，來(lái)消滅病原體。

生長(zhǎng)因子

生長(zhǎng)因子也屬于一種蛋白質(zhì)或是類固醇激素，為天然存在物，能刺激細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、生存、炎癥和組織修復(fù)。生長(zhǎng)因子對(duì)調(diào)節(jié)不同的細(xì)胞進(jìn)程有重要的作用，可由鄰近細(xì)胞、遠(yuǎn)處組織和腺體，甚至腫瘤細(xì)胞本身分泌。正常細(xì)胞通過(guò)表現(xiàn)出對(duì)幾種生長(zhǎng)因子的需求，來(lái)維持增殖和生存能力。生長(zhǎng)因子可通過(guò)內(nèi)分泌、旁分泌或自分泌機(jī)制發(fā)揮其刺激作用。

腫瘤壞死因子

腫瘤壞死因子(TNF)一般指TNFα。它是一種可以直接殺傷腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞因子，對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有明顯的細(xì)胞毒性。其實(shí)，腫瘤壞死因子并不只包括TNFα。它是一個(gè)超家族，TNF超家族是指能引起細(xì)胞死亡的細(xì)胞因子的一個(gè)超家族。根據(jù)序列、功能和結(jié)構(gòu)上的相似性，目前已發(fā)現(xiàn)19種蛋白質(zhì)屬于TNF家族。

趨化因子

趨化因子是一組分子量較小的細(xì)胞因子，其主要作用是在穩(wěn)態(tài)和病理?xiàng)l件下招募白細(xì)胞亞群。這些細(xì)胞因子具有誘導(dǎo)附近反應(yīng)細(xì)胞定向趨化的能力，因而命名為趨化細(xì)胞因子。趨化因子吸引的細(xì)胞會(huì)隨趨化因子濃度增加的信號(hào)向趨化因子的來(lái)源移動(dòng)。

集落刺激因子

集落刺激因子(Colony-stimulating factors)也簡(jiǎn)稱CSFs，是一種糖蛋白，能與造血干細(xì)胞表面的受體蛋白結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，然后促進(jìn)特定種類的血細(xì)胞（通常是白細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞）的產(chǎn)生，以應(yīng)對(duì)感染。CSF在血液中循環(huán)，起到激素的作用，也會(huì)在局部分泌。

細(xì)胞因子受體

細(xì)胞因子受體是細(xì)胞表面的跨膜糖蛋白，通常由幾個(gè)亞基組成，它們與細(xì)胞因子特異性結(jié)合并轉(zhuǎn)導(dǎo)其信號(hào)。我們將亞基穿過(guò)細(xì)胞膜一次的受體與穿過(guò)細(xì)胞膜多次的受體區(qū)分開來(lái)。細(xì)胞因子受體主要有四種類型：免疫球蛋白超家族(IGSF)、造血細(xì)胞因子受體超家族、神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體和趨化因子受體超家族。

免疫球蛋白(Ig)超家族

免疫球蛋白超家族(IgSF)是由細(xì)胞表面和可溶性蛋白組成的大型蛋白超家族，與細(xì)胞黏附、結(jié)合和識(shí)別過(guò)程有關(guān)。“免疫球蛋白超家族”(IgSF)最初指Igs（又稱抗體）和其他參與免疫反應(yīng)并具有相同三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的蛋白。IgSF成員包括細(xì)胞表面抗原受體、共受體以及免疫系統(tǒng)的共刺激分子。

造血細(xì)胞因子受體超家族

造血是血液細(xì)胞成分的形成過(guò)程，從早期胚胎開始，一直持續(xù)到整個(gè)生命。造血系統(tǒng)的細(xì)胞因子包括白細(xì)胞介素(ILs)、集落刺激因子(CSFs)、干擾素、紅細(xì)胞生成素(EPO)和血栓生成素(TPO)。造血細(xì)胞因子受體超家族，是指一類細(xì)胞因子受體，它們與造血系統(tǒng)的細(xì)胞因子結(jié)合。受體可以由單一受體的二聚體組成，也可以是具有共同信號(hào)亞單位和獨(dú)特配體結(jié)合鏈的異二聚體。受體可分為三類，包括促紅細(xì)胞生成素受體超家族、雌激素受體(ERs)和干擾素受體家族。

神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體(NGFR)

神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體(NGFR)又叫做腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族，是免疫系統(tǒng)中非常重要的一類信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。NGFR包括TNF受體1和2(TNFR1和TNFR2)、低親和力神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體(NGFR)、 CD40、 CD30和Fas等。

趨化因子受體超家族

趨化因子受體，是在某些細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子受體，與一種趨化因子的細(xì)胞因子相互作用。它們是G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)的一個(gè)超家族，控制免疫細(xì)胞的行為；它們促進(jìn)細(xì)胞粘附、趨化因子和介質(zhì)釋放。人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了20種不同的趨化因子受體。根據(jù)它們所結(jié)合的趨化因子/其配體相互作用基團(tuán)(CC, CXC, CX3C或XC)，趨化因子受體超家族被分為四類。