細胞因子(cytokines)是一大類能在細胞間傳遞信息、具有免疫調(diào)節(jié)和效應功能的蛋白質(zhì)或小分子多肽。這些因子主要是由免疫細胞產(chǎn)生,也可由非免疫細胞如血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生。細胞因子的生物活性可表現(xiàn)在多個方面:調(diào)節(jié)免疫應答、誘導炎癥反應、影響造血功能、抗增殖作用、神經(jīng)-內(nèi)分泌樣效應等。從廣義上講,細胞因子是免疫系統(tǒng)的一個組成部分,是免疫www.med126.com功能中不可缺少的一類活性介質(zhì)。
細胞因子來源廣泛,靶細胞眾多,生物活性復雜,因此分類方法也不統(tǒng)一。例如可根據(jù)其產(chǎn)生細胞分類:將淋巴細胞產(chǎn)生的稱為淋巴因子(lymphokines),單核-巨噬細胞分泌的稱為單核因子(autocrine)細胞因子,作用于鄰近細胞的稱為旁分泌性(paracrine)細胞因子,進入循環(huán)發(fā)揮作用的稱為內(nèi)分泌性(enkocrine)細胞因子;還可根據(jù)其功能分類:有免疫調(diào)節(jié)作用的稱為調(diào)節(jié)因子(regulator),直接參與炎癥反應的稱為效應因子(effector)等等。
目前普遍使用的分類方法還是根據(jù)細胞因子的基本理化性狀和主要生物學活性進行綜合分類。主要的細胞因子有以下幾種:
1.白細胞介素(interleukins,IL)為在白細胞之間傳遞免疫調(diào)節(jié)信息的生物分子,目前已認定了至少15種IL(IL-1~15),成為免疫學中最龐大、也是最重要的一類細胞因子。
2.干擾素(interferons,IFN)為能干擾病毒在宿主細胞內(nèi)復制的一類蛋白質(zhì);現(xiàn)已知IFN可分成不同的類型,有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。
3.造血生長因子(himopoieticfactors,TNF)能使造血前體細胞分化增殖的生物分子;主要作用是調(diào)節(jié)機體的造血功能,包括各種集落刺激因子和紅細胞生成素等。
4.腫瘤壞死因子(tumornecrosisfm.jfsoft.net.cn/yaoshi/actor,TNF)能使腫瘤組織壞死并能殺傷腫瘤培養(yǎng)細胞的一類細胞因子,其中由巨噬細胞產(chǎn)生的稱為TNF、由淋巴細胞產(chǎn)生的稱為TNF。
5.其他細胞因子除了上述幾類主要的細胞因子之外,還有一些細胞因子與免疫學相關。如轉(zhuǎn)化生長因子(transforminggrowthfactor,TGF)、白細胞病抑制因子(leukemiainhibitoryfactor,LIF)、癌抑制素M(omcosatinM,OncoM)、單核細胞趨化蛋白1(monocytechemoattractantprotein1,MCP-1)等。有些細胞因子雖然與免疫學也有關聯(lián),但其主要生物學活性不是影響免疫系統(tǒng),如神經(jīng)生長因子(nervegrowthfactor,NGF)、表皮生長因子(epidermalgrowthfactor,DGF)、血小板來源的生長因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)、胰島素樣生長因子(insulin-likegrowthfactor,IGF)等等。
盡管細胞因子種類繁多,但它們具有許多共同特性,有別于免疫球蛋白和其他生物分子。其特點可概括如下:
1.多源性一種細胞因子可由多種細胞產(chǎn)生,幾乎沒有一種細胞因子是由單一類型細胞產(chǎn)生的。而且誘導細胞因子產(chǎn)生的因素也多種多樣。
2.多效性每種細胞因子的生物學活性都不是單一的。各種細胞因子都是通過其特異性受體而發(fā)揮作用,但同樣的受體可分布在不同類型的細胞上,因此可介導不同的生物活性。
3.高效性細胞因子多具有微量強效的特點,一般在濃度為10-15~10-10mol/L時即可刺激靶細胞,表現(xiàn)很強遙生物學活性;與內(nèi)分泌激素的效果相似,是免疫球蛋白等分子遠不能及的。
4.速效性對激發(fā)因素的反應迅速是細胞因子的又一特性。雖然細胞因子一般不是預先合成儲存于細胞內(nèi),但其基因的轉(zhuǎn)錄和分子的合成與釋放極其快捷。
5.短效性一般,細胞因子基因的轉(zhuǎn)錄時間不象其他基因那么長,其mRNA分子不穩(wěn)定、易分解,而且細胞因子的半衰期又很短,所以細胞因子作用的時間都很短暫。
6.局效性由于細胞因子具有短效性而且微量,所以在進入循環(huán)前多被稀釋和滅活,只能靠其高效性和高速性在分泌局部發(fā)揮作用,即自分泌效應和旁分泌效應;只有少數(shù)因子在大量分泌時可進入循環(huán)發(fā)揮作用。
7.網(wǎng)絡性各種細胞因子的生物學活性常常相互關聯(lián),一種細胞因子可以誘導另一種可子的產(chǎn)生,或者抑制其它因子的分泌,這種連鎖的生物學效應形成了一個復雜的、開放式的細胞因子網(wǎng)絡,共同調(diào)節(jié)機體的免疫功能及生理平衡。
8.難檢性細胞因子的檢測極其困難,即使用目前最敏感的免疫學方法,也難以從血清等標本中直接對細胞因子進行定量檢測(詳見第二十三章)。