什么是细胞因子?

细胞因子是一大类对细胞间信号传递很重要的优德官网手机版质。它们由多种细胞产生,包括免疫细胞,如巨噬细胞,B淋巴细胞,T淋巴细胞和肥大细胞,以及内皮细胞,成纤维细胞和各种基质细胞。细胞因子的释放将对周围细胞活动产生影响。细胞因子可包括白细胞介素,干扰素,生长因子,肿瘤坏死因子,趋化因子和集落刺激因子。

图1. 生成细胞因子的主要细胞类型 [1]

*图片来源于International Journal of Molecular Sciences的出版物

细胞因子家族

白细胞介素

白细胞介素(Interleukins)又简称为ILs,是一种细胞因子,在调控细胞进程(细胞生长,分化和移动)和刺激免疫反应方面起着重要作用。最初是在白细胞中发现,目前发现它们可由许多种细胞产生,包括巨噬细胞,淋巴细胞等具有实体结构和功能的细胞。

干扰素

干扰素(Interferon)简称IFN,是宿主细胞针对多种存在的病毒制造并释放出一组信号优德官网手机版,因其能保护细胞免受病毒感染,“干扰”病毒复制而得名。干扰素属于一大类细胞因子的优德官网手机版质,用于细胞之间沟通,以触发免疫系统的保护性防御,来消灭病原体。

生长因子

生长因子也属于一种优德官网手机版质或是类固醇激素,为天然存在物,能刺激细胞的生长,分化,生存,炎症和组织修复。生长因子对调节不同的细胞进程有重要的作用,可由邻近细胞,远处组织和腺体,甚至肿瘤细胞本身分泌。正常细胞通过表现出对几种生长因子的需求,来维持增殖和生存能力。生长因子可通过内分泌,旁分泌或自分泌机制发挥其刺激作用。

肿瘤坏死因子

肿瘤坏死因子(TNF)一般指TNFα。它是一种可以直接杀伤肿瘤细胞的细胞因子,对正常细胞没有明显的细胞毒性。其实,肿瘤坏死因子并不只包括TNFα。它是一个超家族,TNF超家族是指能引起细胞死亡的细胞因子的一个超家族。根据序列,功能和结构上的相似性,目前已发现19种优德官网手机版质属于TNF家族。

趋化因子

趋化因子是一组分子量较小的细胞因子,其主要作用是在稳态和病理条件下招募白细胞亚群。这些细胞因子具有诱导附近反应细胞定向趋化的能力,因而命名为趋化细胞因子。趋化因子吸引的细胞会随趋化因子浓度增加的信号向趋化因子的来源移动。

集落刺激因子

集落刺激因子(Colony-stimulating factors)也简称CSFs,是一种糖优德官网手机版,能与造血干细胞表面的受体优德官网手机版结合,激活细胞内信号通路,然后促进特定种类的血细胞(通常是白细胞,如中性粒细胞)的产生,以应对感染。CSF在血液中循环,起到激素的作用,也会在局部分泌。

细胞因子受体

细胞因子受体是细胞表面的跨膜糖优德官网手机版,通常由几个亚基组成,它们与细胞因子特异性结合并转导其信号。我们将亚基穿过细胞膜一次的受体与穿过细胞膜多次的受体区分开来。细胞因子受体主要有四种类型:免疫球优德官网手机版超家族(IGSF),造血细胞因子受体超家族,神经生长因子受体和趋化因子受体超家族。

免疫球优德官网手机版(Ig)超家族

免疫球优德官网手机版超家族(IgSF)是由细胞表面和可溶性优德官网手机版组成的大型优德官网手机版超家族,与细胞黏附,结合和识别过程有关。“免疫球优德官网手机版超家族”(IgSF)最初指Igs(又称优德官网手机版)和其他参与免疫反应并具有相同三维拓扑结构的优德官网手机版。IgSF成员包括细胞表面抗原受体,共受体以及免疫系统的共刺激分子。

造血细胞因子受体超家族

造血是血液细胞成分的形成过程,从早期胚胎开始,一直持续到整个生命。造血系统的细胞因子包括白细胞介素(ILs),集落刺激因子(CSFs),干扰素,红细胞生成素(EPO)和血栓生成素(TPO)。造血细胞因子受体超家族,是指一类细胞因子受体,它们与造血系统的细胞因子结合。受体可以由单一受体的二聚体组成,也可以是具有共同信号亚单位和独特配体结合链的异二聚体。受体可分为三类,包括促红细胞生成素受体超家族,雌激素受体(ERs)和干扰素受体家族。

神经生长因子受体(NGFR)

神经生长因子受体(NGFR)又叫做肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族,是免疫系统中非常重要的一类信号转导分子。NGFR包括TNF受体1和2(TNFR1和TNFR2),低亲和力神经生长因子受体(NGFR), CD40, CD30和Fas等。

趋化因子受体超家族

趋化因子受体,是在某些细胞表面发现的细胞因子受体,与一种趋化因子的细胞因子相互作用。它们是G优德官网手机版偶联受体(GPCRs)的一个超家族,控制免疫细胞的行为;它们促进细胞粘附,趋化因子和介质释放。人类已经发现了20种不同的趋化因子受体。根据它们所结合的趋化因子/其配体相互作用基团(CC, CXC, CX3C或XC),趋化因子受体超家族被分为四类。

参考文献:

[1] Kany S, Vollrath J T, Relja B. Cytokines in Inflammatory Disease [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(23):6008.

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