根據(jù)百度百科:由免疫細(xì)胞(如單核、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等)和某些非免疫細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞等)經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學(xué)活性的小分子蛋白質(zhì)。細(xì)胞因子一般通過結(jié)合相應(yīng)受體調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化和效應(yīng),調(diào)控免疫應(yīng)答。細(xì)胞因子(cytokine,CK)是免疫原、絲裂原或其他刺激劑誘導(dǎo)多種細(xì)胞產(chǎn)生的低分子量可溶性蛋白質(zhì),具有調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫、血細(xì)胞生成、細(xì)胞生長、APSC多能細(xì)胞以及損傷組織修復(fù)等多種功能。細(xì)胞因子可被分為白細(xì)胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子超家族、集落刺激因子、趨化因子、生長因子等。
細(xì)胞因子可被分為白細(xì)胞介素(IL)、干擾素(IFN)、腫瘤壞死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、趨化因子、生長因子(GF)等。
接下來從五個方面,帶您系統(tǒng)了解什么是細(xì)胞因子,以及細(xì)胞因子的特點(diǎn)和應(yīng)用,相信看完本文,大家會對細(xì)胞因子有個清晰全面的了解。
信號分子
多種細(xì)胞因子之間互相聯(lián)系,它們是由免疫細(xì)胞合成與分泌出來,目的是機(jī)體生理平衡的維持,防止惡性腫瘤的發(fā)生,抵抗病原微生物的入侵。
細(xì)胞因子的本質(zhì)一種小分子蛋白質(zhì),是細(xì)胞釋放到血液中的,可以令免疫細(xì)胞沖到感染部位、吞噬遭到損傷的細(xì)胞,甚至穿透血管壁,細(xì)胞因子還可以引發(fā)炎癥,令被破壞的機(jī)體腫脹、發(fā)熱以及疼痛。
細(xì)胞因子是一種“信號分子”,因為細(xì)胞因子在細(xì)胞之間傳遞信息,調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理過程,提高機(jī)體的免疫力,在免疫過程中,免疫細(xì)胞可以通過分泌細(xì)胞因子,招募更多的免疫細(xì)胞,更快地清除病原體。
作用方式
細(xì)胞因子有三種作用方式。一是自分泌(autocrine),作用于分泌細(xì)胞自身,最典型的是輔助性T細(xì)胞;二是旁分泌(paracrine),作用于比鄰細(xì)胞;三是內(nèi)分泌(endocrine),通過血液循環(huán),產(chǎn)生遠(yuǎn)距離作用。
作用特點(diǎn)
細(xì)胞因子有五種作用特點(diǎn)。
一、網(wǎng)絡(luò)性:多項作用互成網(wǎng)絡(luò)
二、多效性:可對不同細(xì)胞產(chǎn)生作用
三、協(xié)同性:可增強(qiáng)其他細(xì)胞因子作用
四、雙重性:相同細(xì)胞因子具有相似作用
五、拮抗性:可能抑制其他細(xì)胞因子功能
應(yīng)用范圍
細(xì)胞因子的研究淵源始于50年代的干擾素研究和60年代的集落刺激因子研究,由于基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展,使細(xì)胞因子研究發(fā)生了突破性的進(jìn)展。在80--90年代相繼克隆出一大批細(xì)胞因子,細(xì)胞因子的化學(xué)本質(zhì)是多肽,從信息傳遞的角度,細(xì)胞因子是生物體內(nèi)一類重要的信使分子,是細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的產(chǎn)物。其應(yīng)用范圍包括檢測、治療與美容。
一、檢測
對細(xì)胞因子的檢測不僅是基礎(chǔ)免疫研究的有效手段,同時在臨床對疾病診斷、療效判斷及細(xì)胞因子治療檢測方面具有重要價值。但是,由于細(xì)胞因子在體內(nèi)的含量甚微,對細(xì)胞因子檢測的實施較為困難,而且采用不同方法所得的結(jié)果差異也較大,其準(zhǔn)確性難以判斷。
目前檢測方法有:⑴生物學(xué)檢測法。包括細(xì)胞增殖法、靶細(xì)胞殺傷法、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的產(chǎn)品分析法和細(xì)胞病變抑制法。⑵免疫學(xué)檢測法。⑶分子生物學(xué)方法。以上檢測方法,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。生物學(xué)檢測法為常用方法,比較敏感、可靠,但檢測時間較長,步驟繁多,不易掌握;免疫學(xué)檢測法較簡單、迅速,且敏感度低于生物學(xué)檢測;分子生物學(xué)檢測法是檢測基因的表達(dá),主要用于對機(jī)制的探討。
二、治療
目前,利用基因工程技術(shù)產(chǎn)生重組的細(xì)胞因子作為生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑,已用于臨床治療腫瘤、感染、造血功能障礙等,并獲得了較好的療效。細(xì)胞因子已成為新一代的治療藥物,其低劑量即可發(fā)揮藥效作用,且不良反應(yīng)較輕,是一種全新的生物制劑,也是對一些疑難雜癥不可缺少的治療手段。
目前已獲批準(zhǔn)的藥物有IFN-α、IFN-β、IFN-γ、IFN-ε、PO、GM- CSF、G- CSF、IL- 3;臨床試驗的藥物有IL- 1、IL- 3、IL- 4、IL- 6、IL- 11、M- CSF、SCF、TGF-β等。其通過各種途徑而使體內(nèi)細(xì)胞因子水平增加,達(dá)到治療疾病的目的。臨床治療效果較好的有IFN、IL- 2、TNF、CSF。細(xì)胞因子阻斷和拮抗療法是抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生和阻斷細(xì)胞因子與其受體結(jié)合,以及受體后信號的傳導(dǎo)過程,使細(xì)胞因子的病理性作用難以發(fā)揮。
三、美容
皮膚生長期一般在25歲左右就結(jié)束了,也就是說25歲是年輕肌膚與老化肌膚的分水嶺,之后生長與老化是同時進(jìn)行的。人體內(nèi)細(xì)胞因子的自然生理含量極少,由于其生理功能和生物學(xué)效應(yīng)貫穿于人體生長發(fā)育的全過程,故其扮演著重要角色。當(dāng)前,細(xì)胞因子是醫(yī)療美容市場應(yīng)用較廣泛的物質(zhì)之一。目前應(yīng)用生物美容的生長細(xì)胞因子有EGF、FGF、KGF,以及其他細(xì)胞因子(VEGF、HGF、IGF- 1)。
⑴表皮生長因子(EGF)。于1962年由Montalcini和Cohen發(fā)現(xiàn),并于1986年獲得了諾貝爾獎,從此揭開了皮膚衰老之謎。因其能促使皮膚的年輕化,故被稱為“美麗因子”。主要作用是調(diào)節(jié)表皮與上皮細(xì)胞生長及分化增殖,促進(jìn)毛細(xì)血管生長,改善細(xì)胞微環(huán)境,從而保持細(xì)胞的活性等。
⑵成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)。包括酸性成纖維細(xì)胞生長因子(aFGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)。這兩種細(xì)胞因子均能促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長,提高皮膚合成膠原蛋白的功能,從本質(zhì)上改善了皮膚的狀況。其主要作用是修復(fù)損傷、去皺、美白、祛斑、防粉刺等。
⑶角質(zhì)細(xì)胞生長因子(KGF)。該生長因子屬于FGF家族。由間充質(zhì)干細(xì)胞分泌,并通過旁分泌途徑來刺激上皮細(xì)胞增殖,促進(jìn)且維持人角化細(xì)胞、表皮細(xì)胞及上皮細(xì)胞的增殖、遷移分化和存活等,并能促使皮膚毛囊、皮脂腺前體細(xì)胞增強(qiáng)和分化,激發(fā)頭皮毛囊的發(fā)育,預(yù)示生發(fā)的潛在應(yīng)用。
⑷其他。血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及血管生成,增加血管通透性,對改善皮膚微環(huán)境循環(huán)并增強(qiáng)皮膚細(xì)胞的合成代謝起著重要作用;干細(xì)胞生長因子(HGF)是由人腦垂體前葉分泌的。自1985年羅德曼將HGF應(yīng)用于臨床30余年來的研究表明,IGF- 1、腦垂體前葉分泌1的HGH能獨(dú)立存在2~4 min,并由肝臟迅速轉(zhuǎn)化為胰島素樣生長因子1(IGF-1)在體內(nèi)發(fā)揮作用。IGF- 1與 血小板衍生生長因子(PDGF)有協(xié)同作用,能增加表皮和內(nèi)皮的再生。
具體分類
一、根據(jù)產(chǎn)生細(xì)胞因子的細(xì)胞種類不同分類
① 淋巴因子(lymphokine) 主要由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,包括T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞等。重要的淋巴因子有IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、IFN-γ、TNF-β、GM-CSF和神經(jīng)白細(xì)胞素等。
② 單核因子(monokine) 主要由單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、G-CSF和M-CSF等。
③ 非淋巴細(xì)胞、非單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子 主要由骨髓和胸腺中的基質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等細(xì)胞產(chǎn)生,如EPO、IL-7、IL-11、SCF、內(nèi)皮細(xì)胞源性IL-8和IFN-β等。
二、根據(jù)細(xì)胞因子主要的功能不同分類
① 白細(xì)胞介素(interleukin, IL) 1979年開始命名。由淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞或其它非單個核細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子,在細(xì)胞間相互作用、免疫調(diào)節(jié)、造血以及炎癥過程中起重要調(diào)節(jié)作用,凡命名的白細(xì)胞介素的cDNA基因克隆和表達(dá)均已成功,已報道有三十余種(IL-1―IL-38)。
② 集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF) 根據(jù)不同細(xì)胞因子刺激造血干細(xì)胞或分化不同階段的造血細(xì)胞在半固體培養(yǎng)基中形成不同的細(xì)胞集落,分別命名為G(粒細(xì)胞)-CSF、M(巨噬細(xì)胞)-CSF、GM(粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)-CSF、Multi(多重)-CSF(IL-3)、SCF、EPO等。不同CSF不僅可刺激不同發(fā)育階段的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞增殖的分化,還可促進(jìn)成熟細(xì)胞的功能。
③ 干擾素(interferon, IFN) 1957年發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,最初發(fā)現(xiàn)某一種病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種物質(zhì)可干擾另一種病毒的感染和復(fù)制,因此而得名。根據(jù)干擾素產(chǎn)生的來源和結(jié)構(gòu)不同,可分為IFN-α、IFN-β和IFN-γ,他們分別由白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和活化T細(xì)胞所產(chǎn)生。各種不同的IFN生物學(xué)活性基本相同,具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等作用。
④ 腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF) 最初發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)能造成腫瘤組織壞死而得名。根據(jù)其產(chǎn)生來源和結(jié)構(gòu)不同,可分為TNF-α和TNF-β兩類,前者由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,后者由活化T細(xì)胞產(chǎn)生,又名淋巴毒素(lymphotoxin, LT)。兩類TNF基本的生物學(xué)活性相似,除具有殺傷腫瘤細(xì)胞外,還有免疫調(diào)節(jié)、參與發(fā)熱和炎癥的發(fā)生。大劑量TNF-α可引起惡液質(zhì),因而TNF-α又稱惡液質(zhì)素(cachectin)。
⑤ 轉(zhuǎn)化生長因子-β家族(transforming growth factor-β family, TGF-β family) 由多種細(xì)胞產(chǎn)生,主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白(BMP)等。
⑥ 生長因子(growth factor,GF)如表皮生長因子(EGF)、血小板衍生的生長因子(PDGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、胰島素樣生長因子-I(IGF-1)、IGF-Ⅱ、白血病抑制因子(LIF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、抑瘤素M(OSM)、血小板衍生的內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(PDECGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-α(TGF-α)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)等。
⑦ 趨化因子家族(chemokinefamily) 包括四個亞族:
(1)C-X-C/α亞族,主要趨化中性粒細(xì)胞,主要的成員有IL-8、黑素瘤細(xì)胞生長刺激活性(GRO/MGSA)、血小板因子-4(PF-4)、血小板堿性蛋白、蛋白水解來源的產(chǎn)物CTAP-Ⅲ和β-thromboglobulin、炎癥蛋白10(IP-10)、ENA-78;
(2)C-C/β亞族,主要趨化單核細(xì)胞,這個亞族的成員包括巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1α(MIP-1α)、MIP-1β、RANTES、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1/MCAF)、MCP-2、MCP-3和I-309。
(3)C型亞家族的代表有淋巴細(xì)胞趨化蛋白。
(4)CX3C亞家族,F(xiàn)ractalkine是CX3C型趨化因子,對單核-巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞及NK細(xì)胞有趨化作用。
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