第五章　细胞因子

第一节　概述

　　细胞因子（cytokines）是一大类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。这些因子主要是由免疫细胞产生，也可由非免疫细胞如血管内皮细胞产生。细胞因子的生物活性可表现在多个方面：调节免疫应答、诱导炎症反应、影响造血功能、抗增殖作用、神经－内分泌样效应等。从广义上讲，细胞因子是免疫系统的一个组成部分，是免疫功能中不可缺少的一类活性介质。

　　一、细胞因子的类型

　　细胞因子来源广泛，靶细胞众多，生物活性复杂，因此分类方法也不统一。例如可根据其产生细胞分类：将淋巴细胞产生的称为淋巴因子（lymphokines），单核－巨噬细胞分泌的称为单核因子（autocrine）细胞因子，作用于邻近细胞的称为旁分泌性（paracrine）细胞因子，进入循环发挥作用的称为内分泌性（enkocrine）细胞因子；还可根据其功能分类：有免疫调节作用的称为调节因子（regulator），直接参与炎症反应的称为效应因子（effector）等等。

　　目前普遍使用的分类方法还是根据细胞因子的基本理化性状和主要生物学活性进行综合分类。主要的细胞因子有以下几种：

　　1．白细胞介素（interleukins，IL）为在白细胞之间传递免疫调节信息的生物分子，目前已认定了至少15种IL（IL-1～15），成为免疫学中最庞大、也是最重要的一类细胞因子。

　　2．干扰素（interferons，IFN）为能干扰病毒在宿主细胞内复制的一类蛋白质；现已知IFN可分成不同的类型，有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。

　　3．造血生长因子（himopoieticfactors，TNF）能使造血前体细胞分化增殖的生物分子；主要作用是调节机体的造血功能，包括各种集落刺激因子和红细胞生成素等。

　　4．肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）能使肿瘤组织坏死并能杀伤肿瘤培养细胞的一类细胞因子，其中由巨噬细胞产生的称为TNF、由淋巴细胞产生的称为TNF。

　　5．其他细胞因子除了上述几类主要的细胞因子之外，还有一些细胞因子与免疫学相关。如转化生长因子（transforminggrowthfactor，TGF）、白细胞病抑制因子（leukemiainhibitoryfactor，LIF）、癌抑制素M（omcosatinM，OncoM）、单核细胞趋化蛋白1（monocytechemoattractantprotein1，MCP-1）等。有些细胞因子虽然与免疫学也有关联，但其主要生物学活性不是影响免疫系统，如神经生长因子（nervegrowthfactor，NGF）、表皮生长因子（epidermalgrowthfactor，DGF）、血小板来源的生长因子（platelet-derivedgrowthfactor，PDGF）、胰岛素样生长因子（insulin-likegrowthfactor，IGF）等等。

　　二、细胞因子的共同特征

　　尽管细胞因子种类繁多，但它们具有许多共同特性，有别于免疫球蛋白和其他生物分子。其特点可概括如下：

　　1．多源性一种细胞因子可由多种细胞产生，几乎没有一种细胞因子是由单一类型细胞产生的。而且诱导细胞因子产生的因素也多种多样。

　　2．多效性每种细胞因子的生物学活性都不是单一的。各种细胞因子都是通过其特异性受体而发挥作用，但同样的受体可分布在不同类型的细胞上，因此可介导不同的生物活性。

　　3．高效性细胞因子多具有微量强效的特点，一般在浓度为10^－15～10^－10mol/L时即可刺激靶细胞，表现很强遥生物学活性；与内分泌激素的效果相似，是免疫球蛋白等分子远不能及的。

　　4．速效性对激发因素的反应迅速是细胞因子的又一特性。虽然细胞因子一般不是预先合成储存于细胞内，但其基因的转录和分子的合成与释放极其快捷。

　　5．短效性一般，细胞因子基因的转录时间不象其他基因那么长，其mRNA分子不稳定、易分解，而且细胞因子的半衰期又很短，所以细胞因子作用的时间都很短暂。

　　6．局效性由于细胞因子具有短效性而且微量，所以在进入循环前多被稀释和灭活，只能靠其高效性和高速性在分泌局部发挥作用，即自分泌效应和旁分泌效应；只有少数因子在大量分泌时可进入循环发挥作用。

　　7．网络性各种细胞因子的生物学活性常常相互关联，一种细胞因子可以诱导另一种可子的产生，或者抑制其它因子的分泌，这种连锁的生物学效应形成了一个复杂的、开放式的细胞因子网络，共同调节机体的免疫功能及生理平衡。

　　8．难检性细胞因子的检测极其困难，即使用目前最敏感的免疫学方法，也难以从血清等标本中直接对细胞因子进行定量检测（详见第二十三章）。