第三节 干扰素
一、干扰素的性质及类型
干扰素是由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖蛋白。干扰素在整体上不是均一的分子，可根据产生细胞分为3种类型：白细胞产生的为α型；成纤维细胞产生的为β型；T细胞产生的为型。根据干扰素的产生细胞、受体和活性等综合因素将其分为2种类型：Ⅰ型和Ⅱ型。
1．Ⅰ型干扰素又称为抗病毒干扰素，其生物活性以抗病毒为主。Ⅰ型干扰素有3种形式：IFNα、IFNβ和IFNω。IFN主要由白细胞产生，含有至少14种不同基因编码的蛋白质，各成分之间氨基酸顺序的同源性约为90％，成熟的IFNα的分子量约1820kD。IFNβ是单一基因的产物，主要由成纤维细胞和白细胞以外的其他细胞产生；分子量20kD，与IFNα的同源性在氨基酸水平上仅为30％，在核苷酸水平上约45％。IFNω的基因有6个，但其中只有1个是有功能的；IFNω与IFNα的基因相近，而且其主要产生细胞也为白细胞。IFNα、β和ω的受体为同一种分子，其基因位于第21号染色体上，表达在几乎所有类型的有核细胞表面，因此其作用范围十分广泛。多数Ⅰ型干扰素对酸稳定，在pH2.0时不被破坏。
2．Ⅱ型干扰素又称免疫干扰素或IFN，主工由T细胞产生；主要活性是参与免疫调节，是体内重要的免疫调节因子。IFNγ与Ⅰ型干扰素几乎在所有方向均有不同：IFNγ只有一种活性形式的蛋白质，由一条分子量为18kD的多肽链进行不同程度的糖基化修饰而成；IFNγ的基因只有一个，位于人类第12号染色体上；IFNγ的受体与Ⅰ型干扰素的受体无关，其基因位于第6号染色体上，但也同样表达在多数有核细胞表面；IFNγ对酸不稳定，在pH2.0时极易破坏，利用此特性可以很容易地将其与Ⅰ型干扰素区分开来。
二、干扰素的诱导及产生
正常情况下组织或血清中不含干扰素，只有在某些特定因素的作用下才能诱使细胞产生干扰素。Ⅰ型干扰素的主要诱生剂是病毒及人工合成的双链RNA，此外某些细菌和原虫感染及某些细胞因子也能诱导Ⅰ型干扰素的产生。IFNα和ω的表达细胞非常局限，以白细胞为主；但IFNβ则可由几乎所有的有核细胞产生。IFNγ由CD8+T细胞和某些CD4+T细胞（特别是TH1细胞）产生，NK细胞亦可合成少量的IFNγ；这些细胞只有在免疫应答中受到抗原或丝裂原活化后才能分泌IFNγ。
三、干扰素的生物活性
干扰素的生物活性有较严格的种属特异性，即某一种属细胞产生的干扰素，只能作用于相同种属的细胞。Ⅰ型干扰素的抗病毒作用较强，而Ⅱ型干扰素则具有较强的抑制肿瘤细胞增殖和免疫调节作用。目前，国内外均已利用基因工程技术批量生产重组人IFNα、IFNβ、IFNγ，并投入抗病毒和肿瘤治疗的临床研究。
1．抗病毒作用Ⅰ型干扰素具有广谱的抗病毒活性，对多种病毒如DNA病毒和RNA病毒均有抑制作用；但这种效应不是直接的，而是通过对宿主细胞的作用引起的。①对干扰素敏感的细胞表面存在于干扰素受体，核内有“抗病毒蛋白”基因，受干扰素作用后该基因活化，产生的抗病毒蛋白可阻止病毒mRNA翻译，并促进病毒mRNA降解。②干扰素能提高细胞表面MHCⅠ类分子的表达水平，受到病毒感染的细胞表面MHCⅠ类分子的增加有助于向Tc细胞递呈抗原，引起靶细胞的溶解。③干扰素可增强NK细胞对病毒感染的杀伤能力。
2．抗肿瘤作用Ⅰ型干扰素能抑制细胞的DNA合成，减慢细胞的有丝分裂速度；这种抑制作用有明显的选择性，对肿瘤细胞的作用比对正常细胞的作用强500～1000倍。另外，Ⅱ型干扰素也可通过增强机体免疫机制、加强免疫监督功能来实现其抗肿瘤效应。
3．免疫调节作用干扰素的免疫调节作用表现在对宿主免疫细胞活性的影响，如对巨噬细胞、T细胞、B细胞和NK细胞等均有一定作用。
（1）对巨噬细胞的作用：IFNγ可使巨噬细胞表面MHCⅡ类分子的表达增加，增强其抗原递呈能力；此外还能增强巨噬细胞表面表达Fc受体，促进巨噬细胞吞噬免疫复合物、抗体包被的病原体和肿瘤细胞。
（2）对淋巴细胞的作用：干扰素对淋巴细胞的作用较为复杂，可受剂量和时间等因素的影响而产生不同的效应。在抗原致敏之前使用大剂量干扰素或将干扰素与抗原同时投入会产生明显的免疫抑制作用；而低剂量干扰素或在抗原致敏之后加入干扰素则能产生免疫增强的效果。在适宜的条件下，IFNγ对B细胞和CD8+T细胞的分化有促进作用，但不能促进其增殖。IFNγ能增强TH1细胞的活性，增强细胞免疫功能；但对TH2细胞的增殖有抑制作用，因此抑制体液免疫功能。IFNγ不仅抑制TH2细胞产生IL-4，而且抑制IL-4对B细胞的作用，特别是抑制B细胞生成IgE。
（3）对其它细胞的作用：IFNγ对其他细胞也有广泛影响：①刺激中性粒细胞，增强其吞噬能力；②活化NK细胞，增强其细胞毒作用；③使某些正常不表达MHCⅡ类分子的细胞（如血管内皮细胞、某些上皮细胞和结缔组织细胞）表达MHCⅡ类分子，发挥抗原递呈作用；④使静脉内皮细胞对中性粒细胞的粘附能力更强，且可分化为高内皮静脉，吸引循环的淋巴细胞。