第一节细胞因子概述(

第一节　细胞因子概述(General Characteristic of Cytokines)

一、细胞因子概述

细胞因子(cytokines，CK)是一大类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。细胞因子主要由免疫细胞产生，也可由非免疫细胞如血管内皮细胞产生。细胞因子的生物活性可表现在多个方面，如调节免疫应答、诱导炎症反应、影响造血功能、神经-内分泌样效应等。从广义上讲，细胞因子是免疫系统的一个组成部分，是免疫功能中不可缺少的一类活性介质。

细胞因子来源广泛，靶细胞众多，生物活性复杂，因此分类方法也不统一。例如可根据其产生的细胞分类：淋巴细胞分泌的称为淋巴因子(lymphokines)，单核-巨噬细胞分泌的称为单核因子(monokines)；根据其作用部位分类：作用于邻近细胞的称为旁分泌性(paracrine)，进入循环发挥作用的称为内分泌性(enkocrine)；还可根据其功能分类：有免疫调节作用的称为调节因子(regulator)，直接参与炎症反应的称为效应因子(effector)等。

二、细胞因子共同特点

尽管细胞因子种类繁多，但它们具有许多共同特性，比如其独特的分子结构、理化特性及生物学功能有别于免疫球蛋白和其他生物分子。其特点可概括如下：

1.理化特性

CK一般是分子量为6～60kU的多肽或糖蛋白，其成熟分泌型分子所含氨基酸多在200个以内。不同CK的氨基酸序列无明显的同源性(少数例外)。多数CK以单体形式存在，少数CK以二聚体(如IL-5、IL-12、M-CSF、TGF-β)或三聚体形式(如TNF)存在。

2.分泌特点

(1)多细胞来源一种CK可由不同类型细胞产生，如IL-1可由单核/巨噬细胞、内皮细胞、B细胞、成纤维细胞、表皮细胞等产生；而一种细胞也可产生多种CK，如活化的T细胞可产生IL-2～IL-6、IL-9、IL-10、IL-13、IFN-γ、TGF-β、GM-CSF等。

(2)短暂的自限性分泌CK一般无前体状态的储存。当CK产生细胞受刺激后，启动CK基因转录，该过程通常十分短暂，而且CK的mRNA极易降解，故CK的合成具有自限性。

(3)自分泌与旁分泌特点多数CK以自分泌(autocrine)、旁分泌(paracrine)形式发挥效应，即主要作用于产生细胞本身和(或)邻近细胞，多在局部发挥效应。但在一定条件下，某些细胞因子(如IL-1、IL-6和TNF-α等)在高浓度时也可以内分泌形式作用于远端靶细胞，介导全身性反应(图6-1)。

图6-1　细胞因子的分泌方式

3.生物学作用特点

(1)CK通过CK受体发挥效应　CK必须与靶细胞表面特异性受体结合才能发挥其生物学效应。CK受体/CK的亲和力远高于抗原/抗体或MHC-抗原多肽的亲和力，故极微量CK(pmol/L水平)即可发挥明显的生物学效应。

(2)生物学作用的多样性　CK可介导和调节免疫应答、炎症反应或作为生长因子，促进靶细胞增生、分化，并刺激造血、促进组织修复等。

(3)生物学效应的复杂性

①一种CK可作用于多种不同类型的靶细胞，而多种CK也可作用于同一种靶细胞；

②同一种CK对不同靶细胞显示不同效应：如TNF-α对L929、T24、ME180等细胞株显示胞毒效应，而对某些纤维母细胞系则可促进其分裂及增生；

③不同CK可具有某些相同的生物学效应：如IL-2、IL-4、IL-9均可维持和促进T细胞增生；

④作用的时相性：一种CK的某些效应可同时出现，而另一些效应则在不同时相出现；⑤生物学作用的双向性：适量CK具有生理性调节作用，过量CK可导致病理性效应。

4.细胞因子的网络性

CK的产生、生物学作用、受体表达、相互调节等均具有网络特点。

(1)CK间可相互诱生如IL-1能诱生IFN-α及β、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8等多种CK，由此形成一种级联反应，实现正性或负性调节效应。

(2)CK受体(CKR)表达的调节如IL-1、IL-5、IL-6、IL-7、TNF等均能促进IL-2R表达；IL-1能降低TNFR密度；多数CK对自身受体的表达呈负性调节，对其他CKR表达呈正性调节。

(3)CK间生物学活性的相互影响某些CK对特定生物学效应显示协同作用，如IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、TNF等协同促进活化的B细胞增生；低浓度IFN-γ或TNF单独应用均不能激活巨噬细胞，联合使用则有显著的激活作用。