细胞因子功能

细胞因子种类繁多，来源广泛，生物学活性各异，但具有一些共同的特点。

（一）理化特点

绝大多数细胞因子为低分子量的分泌型多肽，属糖蛋白，多数由100个左右氨基酸组成，分子量为8～80kDa，大多数为15～30kDa，多以单体形式存在。细胞因子之间缺乏明显的同源性。

（二）分泌特点

1．诱导性 细胞须经过激活后才能合成和分泌细胞因子。诱导细胞因子产生的因素多种多样，通常是由抗原、丝裂原或其他刺激物激活免疫细胞和相关细胞产生。

2．多源性 同一种细胞可分泌多种细胞因子，同一种细胞因子也可由多种不同类型的细胞产生。如IL-1，除单核细胞、巨噬细胞或巨噬细胞系产生外，B细胞、NK细胞、成纤维细胞、内皮细胞、表皮细胞等在某些条件下均可合成和分泌IL-1。

3．短时自限性 细胞因子的半衰期短，且具有短效性，在进入循环前多被稀释和灭活，只能靠其高效性和高速性在分泌局部发挥作用，即自分泌作用（autocrine action）和旁分泌作用（paracrine action）；只有少数因子在大量分泌、高浓度时可进入循环发挥作用，即内分泌作用（endocrine action）。

（三）作用特点

1．由高亲和性的受体介导 细胞因子通过与靶细胞膜上特异的、高亲和性的受体结合后发挥生物学效应。

2．非特异性与非MHC限制性 大部分细胞因子，包括由特异性抗原诱生的细胞因子，均以非特异性方式发挥生物学作用且不受MHC限制。

3．多效性和重叠性 一种细胞因子可作用于不同的靶细胞，产生不同的生物学效应，被称为细胞因子的多效性，如γ-干扰素刺激多种细胞上调MHCⅠ类和Ⅱ类分子的表达，也可激活巨噬细胞和NK细胞。不同的细胞因子可作用于同一种靶细胞，表现出相同或相似的生物学活性，称为细胞因子的重叠性，如IL-2、IL-4、IL-7和IL-15都能刺激T淋巴细胞的增殖。

4．高效性和速效性 细胞因子多具有微量强效的特点，一般在浓度为pmol／L水平（10-10～10-15 mol／L）时即可刺激靶细胞，表现出很强的生物学活性，如1pg的干扰素能保护100万个细胞抵御1 000万病毒颗粒的感染，与内分泌激素的效果相似，是免疫球蛋白等分子远不能及的。同时对激发因素的反应迅速是细胞因子的又一特性，因其基因的转录和分子的合成与释放极其快捷，而表现出速效性。

5．协同性和拮抗性 一种细胞因子可增强另一种细胞因子的功能，表现为协同性，如IL-3可协同多种集落刺激因子（CSF）刺激造血干细胞或祖细胞的分化成熟。一种细胞因子还可抑制其他细胞因子的功能，表现为拮抗性，如IL-4抑制IFN-γ诱导Th0向Th1细胞分化，IFN-γ抑制IL-4诱导Th0向Th2的分化。

6．网络调控性 各种细胞因子的生物学活性常常相互关联，一种细胞因子可以诱导另一种因子的产生，或者抑制其他因子的分泌，这种连锁的生物学效应，使细胞因子以一种复杂的、开放式的网络形式发挥调控作用。这种调控主要通过3种方式发挥作用：①一种细胞因子诱导或抑制另一种细胞因子的产生，如IL-1和TGF-β分别促进或抑制T细胞分泌IL-2；②调节同一种细胞因子受体的表达，如高剂量IL-2可诱导NK细胞表达高亲和力IL-2受体；③诱导或抑制其他细胞因子受体的表达，如TGF-β可抑制T细胞表达IL-2受体，而IL-6和IFN-γ可促进T细胞表达IL-2受体。

细胞因子网络与激素、神经肽、神经递质共同组成了细胞间信号分子系统，共同调节机体的免疫功能及生理平衡。因此，细胞因子的功能不仅表现在能调节免疫系统，而且还在免疫系统与神经内分泌系统之间发挥重要的桥梁作用。