細胞因子

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細胞因子(cytokine,CK)是一類能在細胞間傳遞信息、具有免疫調節和效應功能的蛋白質或小分子多。  

目錄

原理

為了維持機體的生理平衡,抵抗病原微生物的侵襲,防止腫瘤發生,機體的許多細胞,特別是免疫細胞合成和分泌許多種微量的多肽類因子。它們在細胞之間傳遞信息,調節細胞的生理過程,提高機體的免疫力,在異常情況下也有可能引起發燒炎症休克病理過程。這樣一大類因子已發現的有上百種,統稱為細胞因子,包括淋巴細胞產生的淋巴因子單核細胞產生的單核因子、各種生長因子等。許多細胞因子是根據它們的功能命名的,如白細胞介素(IL)、干擾素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、腫瘤壞死因子(TNF)、紅細胞生成素(EPO)等。  

作用

參與免疫應答與免疫調節;刺激造血功能;細胞因子與神經-內分泌-免疫系統網路。

細胞因子的作用方式:1.自分泌作用。2.旁分泌作用。3.內分泌作用。

細胞因子的作用特點:多效性、重疊性、協同性、拮抗性和雙重性。

細胞因子研究具有非常重要的理論和實用意義,它有助於闡明分子水平的免疫調節機理,有助於疾病的預防、診斷和治療,特別是利用基因工程技術生產的重組細胞因子已用於治療腫瘤感染、炎症、造血功能障礙等,並收到良好療效,具有非常廣闊的應用前景。  

結構

從分子結構來看,細胞因子都是小分子的多肽,多數由100個左右胺基酸組成。細胞因子都是通過與靶細胞表面的細胞因子受體特異結合後才能發揮其生物學效應,這些效應包括促進靶細胞的增殖分化,增強抗感染和殺腫瘤細胞效應,促進或抑制其他細胞因子的合成,促進炎症過程,影響細胞代謝等。細胞因子的這些作用具有網路性的特點,即每種細胞因子可作用於多種細胞;每種細胞可受多種細胞因子的調節;不同細胞因子之間具有相互協同或相互制約的作用,由此構成了複雜的細胞因子免疫調節網路。目前人們對這一網路的認識尚遠未清晰明了。  

研發歷史

最近幾年,基因重組的細胞因子作為一種新型的生物應答調節劑在臨床應用上取得了令人矚目的成就。例如,最早用於臨床的干擾素α在治療白血病病毒感染中收到顯著療效。中國的干擾素a1在1991年通過新藥審評,已得到較為廣泛的應用。目前在國際上已批准生產的細胞因子藥物還包括EPO、干擾素γ、GM-CSF、G-CSF、IL-2等。由於細胞因子為人體自身成分,通過調節機體生理過程和提高免疫力來治療疾病,在低劑量即可發揮作用,因而療效顯著,副作用小是一種全新的生物療法,將會很快獲得突飛猛進的發展。

細胞因子的研究淵源始於50年代的干擾素研究和60年代的集落刺激因子研究,由於基因工程技術的迅速發展,使細胞因子研究發生了突破性的進展。在80--90年代相繼克隆出一大批細胞因子,細胞因子的化學本質是多肽,從信息傳遞的角度,細胞因子是生物體內一類重要的第一信使分子,是細胞內基因表達的產物。

在自然狀態下,細胞因子受體 (cytokine receptor, CK-R)主要以膜結合細胞因子受體 (membrane-bound cytokine receptor, mCK-R) 和存在於血清等體液中可溶性細胞因子受體 (soluble cytokine receptor, sCK-R)兩種形式存在。 細胞因子複雜的生物學活性主要是通過其與相應的mCK-R結合後所介導的,而sCK-R卻具有獨特的生物學意義。近年來, sCK-R水平變化與某些疾病的關係日益受到學者們的重視。部分重組sCK-R(rsCK-R) 基因工程產品已進入臨床驗證,關於sCK-R的產生機理, 結構特點及其免疫學功能等方面的基礎研究也取得了長足的進展。

研究表明,體內的各種細胞因子之間並不是孤立存在的,而是有著複雜的相互作用,它們之間通過合成和分泌的相互調節,受體表達的相互調節、生物學效應的相互影響等組成一個複雜的細胞因子互作網路。

參看

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