细胞因子：简介

为了启动和协调有效的免疫反应，淋巴细胞、炎症细胞和造血细胞之间需要一种相互沟通的机制。细胞因子发挥着这种作用。细胞因子是一个庞大且多样化的蛋白质或糖蛋白家族（通常小于 30 kDa）。尽管最初人们发现它们具有免疫调节功能，但也有证据表明它们在发育过程中发挥着除免疫系统之外的其他作用，例如细胞分化和定向迁移。细胞因子影响先天性和适应性免疫反应，其主要产生细胞是辅助性 T 细胞 （Th 细胞）和巨噬细胞 ，但几乎所有有核细胞都可以短暂诱导并分泌细胞因子。

特定细胞因子的下游效应是通过其与靶细胞表面表达的受体的高亲和力结合而产生的。这种作用可以以自分泌 （作用于同一细胞）、 旁分泌 （作用于邻近细胞）或内分泌 （作用于远端细胞；这并非细胞因子反应的正常方式）的方式发生。受体结合会触发细胞内信号级联反应，导致靶细胞基因表达改变，进而产生生物学效应（ 图 1 ）。细胞因子刺激后，靶细胞的分化、增殖和活化等效应均可被检测到。

在免疫应答过程中，细胞外环境中可检测到多种细胞因子，它们之间可发生多效性 （对不同类型的靶细胞产生不同影响）、 冗余性 （多种细胞因子具有相同的作用）、 协同性 （多种细胞因子协同作用）、 拮抗性 （一种细胞因子抑制另一种细胞因子的作用）以及级联诱导 （一种细胞因子产生增强的多步骤前馈机制）等相互作用。这些相互作用使得由单一细胞类型（例如巨噬细胞或辅助性 T 细胞）产生的相对较少数量的细胞因子能够协调地募集和激活整个免疫细胞网络。

细胞因子激活以抗原非特异性方式发生，因此必须对其进行调控，以避免宿主系统出现对健康有害的不适当反应。在健康个体中，细胞因子的作用受到多种因素的调控，包括：细胞因子仅在抗原或强效炎症刺激下短暂产生；细胞因子在细胞外液和细胞器中的半衰期短；活化和未活化靶细胞表面受体表达谱受限；以及其他机制。当然，也存在细胞因子失调导致病理疾病的例子。例如， 肿瘤坏死因子α ( TNFα ) 在类风湿性关节炎发展中的作用；通过给予重组可溶性 TNF 受体阻断该细胞因子的作用，也体现了如何利用对这些分子的理解来造福人类。

三种细胞因子及其作用的例子

集落刺激因子 （ CSF ）是造血细胞因子家族的一部分。 巨噬细胞集落刺激因子（ M-CSF ）和粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子 （ GM-CSF ）分别诱导幼稚骨髓前体细胞增殖并分化为巨噬细胞集落和粒细胞/巨噬细胞集落（ 图 2 ）。

CXCL10 （又称 IP-10 ）是一种趋化因子 ，由 IFNγ刺激的细胞分泌。只有表达 CXCR3（CXCL10 的结合受体）的辅助性 T 细胞 1 （ Th1 ）才能识别并向其迁移。CXCL10 诱导 Th1 细胞从 CXCL10 浓度低的区域向浓度高的区域迁移，例如感染和炎症部位（ 图 3 ）。

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