( 一 ) 概念

細胞因子是由活化的細胞分泌的具有多種生物活性的小分子蛋白物質(zhì)的統(tǒng)稱。在很多情況

下，多種免疫細胞間的相互作用是通過細胞因子介導的。在體內(nèi)，細胞因子表現(xiàn)出重要的功能。

隨著重組技術(shù)的發(fā)展，重組細胞因子已成為生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑中重要的一類治療制劑，有些已獲準生產(chǎn)并用于疾病的治療如 IFN 、 IL-2 等。

( 二 ) 共同特性

細胞因子種類繁多，生物學作用各異，但具有以下共同特性。

1 ．理化特征：絕大多數(shù)細胞因子是低分子量的蛋白或糖蛋白，以單體形式存在，少數(shù)二聚體， TNF 可形成三聚體。

2 ．產(chǎn)生特點：

(1) 活化細胞分泌的 ( 細胞受抗原、絲裂原或其它刺激物活化而分泌 ) ；

(2) 以自分泌和旁分泌為主，少數(shù)內(nèi)分泌；

(3) 分泌過程是一瞬時性、短暫的自限性分泌；

(4) 多源性和多向性：多種細胞可產(chǎn)生細胞因子，一種細胞可產(chǎn)生多種細胞因子，幾種不同

類型的細胞又可分泌一種或幾種相同的細胞因子。

3 ．作用特點：

(1) 高效性：通過與相應(yīng)受體結(jié)合發(fā)揮作用，極微量 (10 — 12g /L) 的細胞因子即可觸發(fā)明顯

的生物效應(yīng)；

(2) 非特異性：細胞因子的作用是非抗原特異性的，也無 MHC 限制性；

(3) 多樣性：參與調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、促進細胞生長分化、參與組織修復等；

(4) 復雜性多效性：一種細胞因子作用于多種靶細胞表現(xiàn)多種不同的生物學效應(yīng)。如 IFN 激活巨噬細胞、增強 NK 細胞的細胞毒作用、促 CTL 成熟。重疊性：幾種不同的細胞因子作用于同一種靶細胞，表現(xiàn)相同、相似的效應(yīng)，如 IFN γ和 IL-2 均可增強 NK 活性， lL-2 、 4 均促進 T 細胞增殖；協(xié)同性：一種細胞因子可以增強另一種細胞因子的某種生物學作用， IL-1 ／ IFN γ／ TNF 可增強 IL-2 誘導 LAK 細胞增殖；拮抗性：一種細胞因子可以抑制另一種細胞因子的某種生物學作用， TGF β抑制 IL-2 誘導 LAK 增殖；雙向性：適量表現(xiàn)為生理性調(diào)節(jié)作用，過量表現(xiàn)為病理損傷。

4 ．網(wǎng)絡(luò)特點：細胞因子作用不是獨立存在的，表現(xiàn)為通過合成分泌的相互調(diào)節(jié)、受體表達的相互制約、生物效應(yīng)的相互影響而構(gòu)成細胞因子的網(wǎng)絡(luò)性。合成調(diào)節(jié)的相互誘生： IL-1IFN α、 B ↑ IL-1 、 2 、 4 、 5 、 6 、 8 ↑受體表達的相互調(diào)節(jié)： IL-1 、 5 、 6 、 TNFIL-2R ↑ IL-1TNFR ↓；活性相互影響：協(xié)同作用和拮抗作用。

( 三 ) 細胞因子的分類

1 ．按細胞來源分為：單核因子——由單核一巨噬細胞產(chǎn)生；淋巴因子——由淋巴細胞產(chǎn)生。

2 ．按作用靶細胞分：作用于巨噬細胞的因子、作用于白細胞的因子、作用于淋巴細胞的因子、作用于其它細胞的因子。

3 ．按作用分類：白細胞間介素 (IL) 最初是指由白細胞產(chǎn)生又在白細胞間發(fā)揮作用的細胞因子，后來發(fā)現(xiàn)也可由其它細胞產(chǎn)生并作用于其它細胞，目前報道的已有 20 余種；腫瘤壞死因予 (TNF) 是一種能使腫瘤發(fā)生出血壞死的物質(zhì)，分為α、 β兩種，前者主要由活化的單核一巨噬細胞產(chǎn)生；后者主要由活化的 T 細胞產(chǎn)生，又稱淋巴毒素 (LT) 。干擾素 (IFN) 是最先發(fā)現(xiàn)的細胞因子，因其具有干擾病毒感染和復制的能力而得名。根據(jù)來源和理化性質(zhì)，可分為α、β和γ三種類型。 IFN- α／β主要由白細胞、成纖維細胞和病毒感染的組織細胞產(chǎn)生，也稱Ⅰ型干擾素。

IFN- γ主要由活化的 T 細胞和 NK 細胞產(chǎn)生，又稱Ⅱ型干擾素。集落刺激因子 (CSF) 是指能夠刺激多能造血肝細胞和不同發(fā)育分化階段的造血干細胞進行增殖分化，并在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)細胞集落的細胞因子。已發(fā)現(xiàn)有粒細胞一巨噬細胞集落刺激因子 (GM-CSF) 、單核一巨噬細胞集落刺激因子 (M-CSF) 、粒細胞集落刺激因子 (G-CSF) 。此外，紅細胞生成素 (EPO) 、干細胞生長因子 (SCF) 和血小板生成素也是重要的造血刺激因子。趨化性細胞因子是一個蛋白質(zhì)家族，由十余種蛋白質(zhì)組成。分α、β和γ亞家族，各亞家族代表分別為 IL-8 、單核細胞趨化蛋白 -1(MCP-1) 和淋巴細胞趨化蛋白。生長因子 GF) 是具有刺激細胞生長作用的細胞因子，包括轉(zhuǎn)化生長因子 - β (TGF- β ) 、表皮細胞生長因子 (EGF) 、血管內(nèi)皮細胞生長因子 (VEGF) 、成纖維細胞生長因子 (FGF) 神經(jīng)生長因子 (NGF) 、血小板衍生生長因子 (PDGF) 等。

( 四 ) 細胞因子的生物學活性

1 ．介導天然免疫：主要由單核一巨噬細胞分泌，表現(xiàn)抗病毒和細菌感染的作用。Ⅰ型干擾素、 IL-15 和 IL-12 是三種重要的抗病毒細胞因子； TNF 、 IL-1IL-6 和趨化性細胞因子又稱為前炎癥細胞因子，是啟動抗菌炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵細胞因子。

2 ．介導和調(diào)節(jié)特異性免疫應(yīng)答：此類細胞因子主要由抗原活化的 T 淋巴細胞分泌，調(diào)節(jié)淋巴細胞的激活、生長、分化和發(fā)揮效應(yīng)。 IFN- γ刺激 APC 表達 MHC- Ⅱ類分子，促 CD4+ 細胞活化； TGF- β抑制巨噬細胞激活。多種細胞因子刺激免疫活性細胞增殖，如 IL-2 、 IL-4 是 T 細胞自分泌生長因子，也是 B 細胞旁分泌生長因子； IL-4 和 IL-3 協(xié)同刺激肥大細胞增殖； IL-5 刺激嗜酸性粒細胞生長。還有多種細胞因子刺激免疫細胞分化，如 IL-12 促進初始 CD4+T 細胞分化成 Th1 細胞， IL-4 促進 CD4+T 細胞分化成 Th2 細胞。有些細胞因子作為免疫效應(yīng)分子，參與對抗原性物質(zhì)的清除。 IFN- γ、 IL-2 增強 NK 細胞毒活性， IFN- γ激活單核一巨噬細胞殺滅微生物、又可促進 CTL 成熟。

3 ．刺激造血：在免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)中，白細胞、紅細胞和血小板不斷被消耗，機體需不斷從骨髓造血干細胞補充這些細胞。由骨髓基質(zhì)細胞和 T 細胞等產(chǎn)生刺激造血的細胞因子，在血細胞生成方面起重要作用。

4 ．形成神經(jīng)——內(nèi)分泌——免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)；細胞因子、神經(jīng)肽、神經(jīng)遞質(zhì)、激素均是此調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵信息分子，參與對機體整體生理功能的調(diào)節(jié)。細胞因子促進神經(jīng)細胞分化、成熟、再生、移行及神經(jīng)遞質(zhì)和激素的釋放。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)抑制或促進某些細胞因子的分泌。調(diào)節(jié)細胞凋亡 TNF 誘導腫瘤細胞、樹突狀細胞凋亡， IL-2 誘導抗原活化的 T 細胞凋亡，限制免疫應(yīng)答過強， IL-2 、 IL-7 抑制 T 細胞凋亡，促進細胞增殖。