干扰素γ生物学功能及其应用的研究进展
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干扰素抗病毒研究进展摘要: 干扰素(IFN)是一种广谱感病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制乙肝病毒的复制;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。
它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性IFN具有毒副作用小,高剂量仅有一般生物制剂的常见反应,抗原性弱,可反复应用等优点。
随着IFN基因工程产品在临床上的推广应用,将大大提高病毒性疾病的治疗效果,具有广阔的应用。
关键词:干扰素;抗病毒活性;抗肿瘤免疫;生物学特性;1 干扰素的分类和生物学活性IFN蛋白家族基于它们的基因序列、染色体定位和受体特异性[2]分为3型,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干扰素,Ⅰ型包括IFN-α、β、ω、ε、κ [3]、δ、τ、δ[4]等,但IFN-δ、τ、δ只在猪、牛、反刍动物和鼠体内检测到,在哺乳动物中IFN-α/β是多基因家族,IFN-α包括25个以上的亚型[5]。
Ⅱ型干扰素由单基因家族IFN-γ构成,又称为免疫干扰素。
Ⅲ型干扰素是一种新发现的细胞因子,与Ⅰ型干扰素关系密切,称为IFN-λ[6-7],研究认为Ⅲ型干扰素有特殊的生理学功能[8]。
干扰素本身并非直接抗病毒物质,其抗病毒作用体现在多方面。
IFN对于病毒复制的任何阶段都具有靶向作用,包括穿入、转录、RNA稳定性、翻译起始、成熟、装配和释放过程。
2 干扰素的研究意义近年来,国际反病毒和抗癌研究领域,在自然免疫调节和抗病毒物质,作为一种天然抗病毒蛋白质干扰素人类开发更多的关注。
干扰素将成为一个21世纪的反病毒,防癌,其中最广泛使用的药物之一。
α-干扰素治疗慢性乙型肝炎是目前抗病毒药物的第一选择是,对肝炎的药物治疗总有效率约为20%-30%。
IFN-γ研究进展与临床应用作者:李靖,董文学,杨美盼,等来源:《卫生职业教育》 2019年第23期李靖1,董文学2,杨美盼1,马利锋1,康龙丽1(1.西藏民族大学医学部高原相关疾病分子遗传机制与干预研究重点实验室,陕西咸阳712082;2.西藏民族大学医学部基础医学院,陕西咸阳 712082)摘要:干扰素是细胞被病毒感染时产生的一类细胞因子,调控感染后固有免疫和获得性免疫反应。
干扰素γ作为干扰素家族的一员,已被广泛应用于自身免疫疾病的治疗中。
本文概述IFN-γ的定义、结构、理化特性、来源、生物学活性、临床应用等,讨论IFN-γ的应用前景。
关键词:干扰素;IFN-γ;分子结构;作用机制;临床应用中图分类号:R593.2文献标识码:A文章编号:1671-1246(2019)23-0157-03干扰素(Interferon)由英国病毒学家Alick Isaacs和瑞士研究者Jean Lindenmann在研究病毒的干扰现象时发现,他们在鸡胚绒毛膜尿囊膜的培养液中加入流感病毒,发现产生了一类抗病毒物质,并命名为干扰素[1]。
干扰素是细胞被病毒感染时产生的一类细胞因子,调控感染后固有免疫和获得性免疫反应[2]。
国际干扰素命名委员会按干扰素的抗原特异性将其分为3型:IFN-α、IFN-β和IFN-γ,各型又因氨基酸序列的不同分为若干个亚型,IFN-γ可能有4个亚型[3]。
IFN-α和IFN-β属于Ⅰ型干扰素,为病毒或人工合成的聚核苷酸诱导白细胞产生,IFN-γ为特异性抗原(细菌、LPS)、PHA和卡介苗(BCG)等刺激T细胞产生。
因此,干扰素γ(IFN-γ)作为干扰素家族的一员,也是一类多功能、活性高的细胞因子。
1 IFN-γ概述1.1 IFN-γ的分子结构ISG(干扰素基因)为编码IFN-γ的基因,位于人类12号染色体(12q24.1),长6 kb,基因中包含3个内含子和4个外显子。
IFN-γ由146个氨基酸组成,其活性形式为二聚体结构,由两个完全相同的多肽链组合而成,多个内部螺旋(螺旋E、螺旋F)将两部分紧密地连在一起,保持其生物学活性,并确保Ⅱ型干扰素与Ⅰ型干扰素有最低程度的同源性。
γ干扰素的抗病机制及临床应用γ干扰素(gamma interferon,以下简称γ干扰素)是一种重要的免疫调节因子,对机体的抗病能力具有关键作用。
本文将探讨γ干扰素的抗病机制及其在临床中的应用。
一、γ干扰素的抗病机制1. 免疫调节作用γ干扰素可促进免疫系统的活化,增强巨噬细胞、T淋巴细胞和自然杀伤细胞的杀伤活性。
它能增强巨噬细胞吞噬效果,提高抗体依赖性细胞毒性(ADCC)反应,抑制病毒复制,并增强细胞介导的免疫反应。
2. 抑制炎症反应γ干扰素能抑制多种炎症因子的产生,包括肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)等。
它通过抑制炎症反应的发生和进一步发展,减轻组织损伤和疾病的严重程度。
3. 促进细胞凋亡γ干扰素可以通过多个途径促使肿瘤细胞发生凋亡。
它能够激活凋亡相关的信号通路,抑制肿瘤细胞的增殖和生存,从而达到抑制肿瘤发展的效果。
4. 抗病毒作用γ干扰素在抵抗病毒感染方面具有重要作用。
它能够抑制病毒的复制和传播,增强抗病毒免疫反应,提高机体的抗病毒能力。
临床应用于治疗乙型肝炎、丙型肝炎等病毒感染性疾病时,显示出明显的疗效。
二、γ干扰素的临床应用1. 肿瘤治疗γ干扰素能够通过多种机制抑制肿瘤的生长和转移。
它可激活免疫细胞,增强免疫杀伤效应,对多种实体肿瘤显示出一定的抑制作用。
此外,γ干扰素还能通过抑制血管生成和改变肿瘤细胞的凋亡信号通路来影响肿瘤的生长和进展。
2. 感染性疾病治疗γ干扰素在感染性疾病的治疗中具有广泛的应用前景。
它可以增强机体的抗病毒能力,抑制病毒的复制和传播,加速疾病的康复。
临床上常用于治疗乙型肝炎、丙型肝炎等病毒感染性疾病,也可用于治疗结核病、艾滋病等疾病的辅助治疗。
3. 免疫性疾病治疗γ干扰素可以调节机体的免疫反应,对于某些免疫性疾病具有治疗效果。
例如,对于类风湿关节炎、克罗恩病等自体免疫性疾病,γ干扰素可通过调节免疫系统功能,减轻病情,改善患者的生活质量。
干扰素的研究进展摘要:干扰素是细胞和机体受到病毒感染, 或者受核酸、细菌内毒素和促细胞分裂素等作用后, 由受体细胞分泌的一种广谱抗病毒糖蛋白。
它具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等活性的细胞,能通过多种机制影响肿瘤细胞功能,促进免疫细胞的活性。
近半个世纪以来, IFN 一直是病毒学、细胞学、分子生物学、临床医学、免疫学和肿瘤学等相关领域的研究热点。
干扰素基因序列研究结果表明, 该序列早在5亿-10亿年前就存在于生命细胞的基因序列中, 是生物体内一种古老的保护因子。
关键词:干扰素;基本性质;作用机制干扰素是在用灭活的病毒处理鸡胚以后发现的, 即灭活的病毒可以诱导干扰素的产生。
能够诱生干扰素的物质很多, 一般称他们为干扰素诱生剂,主要包括:(1)活病毒、灭活的病毒及其产物, 如双链RNA;(2)其他病原微生物及其产物, 如细菌和细菌脂多糖;(3)有丝分裂原等;(4)特异性免疫诱导剂。
第一类物质诱生干扰素最有效,后两种主要诱生II型干扰素,即IFN-γ。
IFN-α和IFN-ω主要由白细胞产生,IFN-B主要由成纤维细胞产生,尽管在适宜的诱导情况下,大部分的人类细胞都能够产生这几种干扰素。
而IFN-γ主要由活化的T 细胞产生。
α、β、ω和γ等几种干扰素主要由诱生剂诱导产生。
IFN-κ在静息状态下表皮角化细胞和先天性免疫系统的细胞(如单核细胞和树突状细胞)中有表达, IFN-γ、IFN-β、病毒与双链RNA 诱导会使IFN-κ表达显著增强[1]。
IFN-κ表达的这些特点是和角化细胞的防御功能相适应的。
IFN-τ不能被病毒等诱生剂诱生, 仅仅在怀孕早期的一个特定时间由滋养层细胞表达, 它们的主要功能是为怀孕的完成做准备[2,3]。
Lin it in主要在骨髓、肾脏表达, 也不需要诱导, 主要活性是抑制淋巴系细胞的生成, 对骨髓系细胞和红细胞前体则没有抑制作用[4]。
IFN-K在正常的血液、脑、胰腺等不同的组织中都有低水平的表达, 也可以被病毒或者干扰素等诱导表达[5,6],。
干扰素研究进展刘占通;舒畅;刘金娥;崔保安【摘要】干扰素具有广谱抗病毒、抗肿瘤的活性以及强大的免疫调节作用,现已成为病毒学、细胞学、分子生物学、临床医学、免疫学、肿瘤学等相关领域的研究热点.本文就干扰素基因结构、作用机理及其基因工程等方面研究进展作一综述.【期刊名称】《中国兽药杂志》【年(卷),期】2006(040)010【总页数】4页(P35-38)【关键词】干扰素;作用机理;基因工程【作者】刘占通;舒畅;刘金娥;崔保安【作者单位】河南农业大学河南省动物性食品安全重点实验室,河南郑州,450002;河南省兽药监察所,河南郑州,450008;河南农业大学河南省动物性食品安全重点实验室,河南郑州,450002;河南农业大学河南省动物性食品安全重点实验室,河南郑州,450002;河南农业大学河南省动物性食品安全重点实验室,河南郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】R978.7干扰素(Interferon,IFN)是由英国科学家 I-saacs于1957年利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时首先发现的[1]。
它是人和动物细胞受到病毒感染,或者受核酸、细菌内毒素、促细胞分裂素等作用后,由受体细胞分泌的一种具有高度生物学活性的糖蛋白。
干扰素被发现时,人们以为其抗病毒活性为其唯一特性,随着研究的不断深入,人们逐渐发现IFN除了具有抗病毒活性外,还具有免疫调节、抗肿瘤等生物学功能。
近几年来,随着干扰素在一些病毒性疾病、肿瘤性疾病的治疗方面取得良好疗效,科研工作者越来越重视干扰素的基因结构、作用机理、基因工程等方面的研究。
干扰素在生物体中普遍存在,而且同一生物体中存在着多种类型的干扰素。
目前,一般将干扰素分为I型和II型两类,I型干扰素主要包括IFN-α和IFN-β,II型只包括IFN-γ。
IFN-α主要由白细胞产生,IFN-β主要由成纤维细胞产生,它们具有相似的生物学活性,结合相同的细胞受体。
IFN-γ主要由T细胞和NK细胞产生,其理化性质及生物学活性与I型干扰素明显不同,如I型干扰素能够耐受pH 2.0的酸处理,而II型干扰素在pH 2.0的酸性条件下很快失活[2]。
兽用干扰素的研究进展摘要IFN是细胞和机体受到病毒感染,或者受核酸、细菌内毒素、促细胞分裂素等作用后,由受体细胞分泌的一种广谱抗病毒糖蛋白,具有种属特异性、作用广谱性及无害性等生物学性质。
IFN不仅有免疫活性,而且还是体内一种递质和激素样物质,具有抗病毒繁殖、抗细胞分裂增殖及调节机体免疫三大基本功能。
主要针对IFN的产生、信号转导路径、作用机制以及研究进展进行综述。
关键词干扰素;作用机理;研究进展1 干扰素的产生与分类1957年,Isaacs和Lindenmann在流感病毒感染的鸡细胞中发现一种细胞分泌物质,可调节鸡细胞的抗病毒状态,这种物质被命名为干扰素(interferon,IFN),其分子质量为15-40ku。
IFN是细胞分泌的小肽,具有抗病毒、抗增生和免疫调节等广泛的生物学活性。
已经研究过的所有哺乳动物当中,全部具有IFN-α、IFN-β(Ⅰ型)的基因和IFN-γ(Ⅱ型)的基因。
IFN-β和IFN-γ具有种属特异性,而IFN-α表现出在异种动物细胞的抗病毒活性。
正常细胞一般不自发产生IFN,只存在合成IFN的潜能,IFN基因处于被抑制状态。
在有诱发剂的条件下,IFN基因解除抑制而获得表达。
根据信号转导受体复合物的不同以及序列同源性,IFN可分为Ⅰ型与Ⅱ型,Ⅰ型IFN是多基因家族的产物,包括14-20种IFN-α基因,1种IFN-β基因;Ⅱ型IFN只包含1个家族成员,即IFN-γ,它参与细胞相容性复合物(MHC)抗原的表达和免疫调节反应。
Ⅱ型IFN的抗病毒作用比Ⅰ型弱。
IFN-α主要为人或动物白细胞经诱生后分泌的一种23ku糖蛋白,其中包括1种信号前导肽和1种成熟肽。
信号肽能够引导IFN-α通过细胞膜而分泌到细胞外,然后信号肽通过蛋白分解,保留成熟的IFN蛋白。
其分子结构中包含促肾上腺皮质激素(ACTH)和内啡肽(EP)的氨基酸序列,该种IFN及其受体的分布,在pH值为2时是稳定的。
IFN-β主要由成纤维细胞产生,在许多方面与IFN-α相似。
干扰素的抗病毒作用及其临床应用摘要】本文结合与干扰素相关的一些文献资料,对其信号转导、抗病毒作用以及在临床应用的具体情况进行综述,仅供参考。
【关键词】干扰素;信号转导;抗病毒;临床应用【中图分类号】R96 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2015)30-0135-02病毒是寄生于细胞内的微生物,因多数细胞对病毒都有一定的抵抗能力,在遭受病毒感染时会产生多种细胞因子,如白介素、干扰素、肿瘤坏死因子等,从而产生天然免疫反应。
由于机体特异性免疫应答要晚于非特异应答,在感染初期多通过天然免疫系统对病毒的传播和复制进行限制,最先被激活的是Ⅰ型IFN基因(干扰素的一种),该基因因子也就成为了抵抗病毒感染的第一道防线,而抑制细胞对该类因子的应答则成为了药物作用的靶点,备受临床重视。
1.干扰素的信号转导及其抗病毒基因1.1 干扰素的信号转导根据IFN的抗原性及分子结构,可将其分为IFN、IFN、IFN、IFN和IFN 等多个种类,分别由不同数量氨基酸构成,各亚型结构也存在一定的差异,但其药用作用基本一致,以IFN 为例,由白细胞或成淋巴细胞产生,156~166个氨基酸组成,是目前应用最广的抗病毒药物之一,有IFN -2a、IFN -2b、IFN -2c等多个亚型[1]。
根据IFN信号传导途径的不同,可将IFN、IFN、IFN和IFN归为Ⅰ型为IFN,IFN 归为Ⅱ型为IFN,前者通过与高亲和力浆膜受体结合,可使Jak1和Tyk2磷酸化,并将信号转导与相关调节因子结合成复合物,在转入细胞核后再与ISRE相结合,最终激活IFN刺激基因,实现ISG转录;后者通过与SH2-磷酸酪氨酸作用,诱导STAT1同型聚合成GAF,再与自身活化序相结合,最终刺激相应的基因转录。
研究表明,由IFN刺激产生的基因产物具有较强的生物活性,具体表现为抗增殖、抗病毒以及免疫调节作用[2]。
1.2 受IFN刺激的抗病毒基因基因芯片实验证实,受IFN刺激的基因包括抗病毒基因、激素基因、肿瘤抑制基因、受体因子等,大约300多种,其中抗病毒基因共8个,分别为IFNAR1、IFNAR2、PRKR、MX1、MX2、GBP2、SCYA5及OAS2等,不同种类基因的活性、效用以及作用靶位均存在一定的差异,IFNAR1和IFNAR2均是IFN 、IFN 的受体,但是前者表现为酪氨酸磷酸化效用,作用于Jaks、STAT、Tyk2等,后者则为信号转导,作用于STAT1、Jak1等[3]。
畜牧与饲料科学Http://www.xmysl.cn●干扰素的研究进展银晓,关平原(内蒙古农业大学动物科学与医学学院,内蒙古呼和浩特010018)干扰素是人和动物细胞受到适宜的刺激产生的一种微量的、具有高度生物学活性的糖蛋白。
自被发现以来,由于其广谱抗病毒活性、抗肿瘤作用以及强大的免疫调节活性而成为免疫学、病毒学、细胞学、分子生物学、临床医学、肿瘤学等相关领域的研究热点。
随着对其研究的不断深入,在其基因结构、作用机理、体外重组表达以及临床应用等方面取得了巨大突破。
1干扰素的分类及一般特性在20世纪60年代,人们根据IFN的来源以及其对酸耐受程度将干扰素分为Ⅰ型和Ⅱ型2类。
迄今为止,Ⅰ型干扰素已发现IFN-α、IFN-β、IFN-ω、IFN-κ、IFN-τ、IFN-δ6种类型,而Ⅱ型却只发现IFN-γ1种。
人们还发现IFN-α存在着多种结构序列不同的亚型,分别命名为α1、α2、α3等,目前已鉴定IFN-α的亚型至少有23种。
最近新发现的IFN-λ被认为是一族新的干扰素,国际最新分类标准里将它命名为Ⅲ型干扰素,它分为3种亚型,分别为IFN-λ1、IFN-λ2和IFN-λ3。
干扰素的分子量为20~100kD,不能通过普通透析膜,但可通过滤器,比病毒颗粒小。
干扰素一般在56℃、30min不被灭活,-20℃可长期保存。
Ⅰ型干扰素耐酸,在pH值为2.0~10.0中很稳定。
Ⅱ型干扰素有严格的种属特异性,不耐酸,不耐热,在pH值为2.0时极易破坏,在56℃、30min即被破坏。
干扰素一般由150~160个氨基酸组成,含17种氨基酸。
干扰素的一般特性是:①干扰素属于分泌性蛋白;②干扰素是诱生蛋白;③干扰素具有广谱性。
2干扰素的分子结构IFN-α各亚型均含有165~166个氨基酸残基,结构相似,无糖基,分子量约为19kD左右,不同种属之间的同源性为70%左右。
IFN-α分子含有4个半胱氨酸(Cys),在第99和199位半胱氨酸之间形成2个分子内二硫键。
2024干扰素在曲霉感染中的免疫作用机制研究进展要点(全文)摘要肺曲霉病是一种严重的肺部真菌感染性疾病,临床诊治困难,现有抗曲霉药物存在治疗失败率高、药物耐药率增加等问题,无法满足临床需求。
因此开发新的治疗方案是非常必要的。
研究表明,干扰素广泛参与细菌和病毒等感染性疾病的免疫反应。
干扰素表达不足或功能缺陷常常导致机体易发生感染性疾病。
已有临床研究探索了干扰素在感染性疾病中作为预防或辅助治疗的潜在疗效。
近年来,研究者们逐渐开始关注干扰素在曲霉感染中的免疫作用及其在临床应用中的潜力。
本综述将总结曲霉感染中干扰素免疫作用及其临床应用的最新研究进展。
干扰素(interferon,IFN)最初被认为是一种干扰病毒复制并引发强效抗病毒活性的天然糖蛋白,后续研究证实其也参与机体抵御细菌、真菌和寄生虫时的免疫反应。
IFN由模式识别受体识别病原体后产生,根据基因序列、染色体位置和受体特异性可将其分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型。
Ⅰ型IFN是最大的干扰素家族,包括IFN-α、IFN-β、IFN-ε和IFN-ω等亚型,主要由单核-巨噬细胞、B细胞和成纤维细胞产生[1]。
Ⅰ型IFN 与细胞表面的Ⅰ型IFN受体(IFNAR)结合后,通过下游信号传导激活干扰素刺激基因的表达,发挥防御病原体、免疫调控等多种生物学功能。
Ⅱ型IFN,即IFN-γ,主要来源于CD4+T细胞、CD8+T细胞和NK细胞。
IFN-γ受体由IFNGR1和IFNGR2组成,在大部分细胞中均有所表达,IFN-γ与其结合后发挥免疫作用。
2003年Ⅲ型IFN(IFN-λ)家族首次从人类基因组中被鉴定出来,尽管与Ⅰ型IFN在基因和蛋白质结构上几乎没有同源性,IFN-λ仍然展现出与Ⅰ型IFN相似的信号通路和生物学功能。
两者均通过JAK/STAT(janus kinase/signal transducer and activator of transcription)信号通路激活干扰素刺激基因,发挥生物学功能。
干扰素γ生物学功能及其应用的研究进展【摘要】干扰素γ(Interferon gamma,IFNγ)是体内重要的细胞因子,能够通过调控免疫相关基因的转录和谐机体的免疫反映。
本文对IFNγ的生物学功能(要紧包括诱导机体的抗病毒状态、抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、免疫调剂)及其应用的研究进展作一综述。
【关键词】干扰素γ;生物学功能;医治应用Progress in Research on Biological Function and Application of Interferon γTIAN Yuan△,DING Zhuang,YUE Yu-huan(△College of Animal Science and Veterinary Medicine,Jilin Univer-sity,Changchun 130062,China)【Abstract】Interferon γ(IFNγ)is an critical cytokine which coordinates immune response through transcriptional regulation ofimmunologically relevant genes.This article reviews the progress in research on biological functions,including induction of antiviralstate,inhibition of cell proliferation,induction of apoptosis and immunomodulation,as well as application of IFNγ.【Key words】Interferon γ(IFNγ);Biological function;Therapeutic effect干扰素(Interferon,IFN)是最先被发觉的细胞因子,依照同源性及受体特异性的不同,迄今为止,发觉3 类干扰素:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
干扰素及其临床应用
郭良耀;陈志哲
【期刊名称】《福建医药杂志》
【年(卷),期】1991(0)1
【摘要】干扰素(IFNs)是指干扰素诱生剂诱导有关生物细胞所产生的一种具有广泛生物活性的调节蛋白质,这种蛋白质是由于干扰素产生细胞产生并释放出来以后又作用于相应的其他同种生物细胞,使其获得抗病毒或抗肿瘤等多方面免疫力。
极据抗原性的不同分为α、β、γ3型。
人白细胞诱导出的主要是α型,人类淋巴细胞干扰素亦属α干扰素(IFNa)。
IFNS有非常高的生物学活性,大约1mg纯化IFNs就有10亿个活性单位;它的活性有广谱性和选择性,几乎对所有的病毒均可抑制,主要作用于异常细胞,对正常细胞作用很小。
自70年代以来IFNs试用于临床防治已达数万人次,尚未发现它对人体有危害性,现将IFNs的特性及其临床应用
【总页数】2页(P39-40)
【作者】郭良耀;陈志哲
【作者单位】[1]三明市第一医院;[2]三明市第一医院
【正文语种】中文
【中图分类】R9
【相关文献】
1.重组人干扰素-α的局部治疗及临床应用进展 [J], 高凌云
2.干扰素口含片及其它非注射用干扰素制剂的研究进展及临床应用 [J], 王雪;陈泽
莲
3.重组人干扰素α1b雾化吸入治疗手足口病的临床应用分析 [J], 陈静华
4.更昔洛韦联合干扰素治疗EB病毒感染患儿的临床应用价值 [J], 蔡洁明
5.康复新液联合重组人干扰素α_(1)b注射液治疗小儿疱疹性咽峡炎的临床应用价值分析 [J], 陈志峰;冯宝宝
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干扰素γ生物学功能及其应用的研究进展
【摘要】
干扰素γ(Interferon gamma,IFNγ)是体内重要的细胞因子,能够通过调控免疫相关基因的转录协调机体的免疫反应。
本文对 IFNγ的生物学功能(主要包括诱导机体的抗病毒状态、抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、免疫调节)及其应用的研究进展作一综述。
【关键词】干扰素γ;生物学功能;治疗应用
Progress in Research on Biological Function and Application of Interferon γ
TIAN Yuan△,DING Zhuang,YUE Yu-huan(△College of Animal Science and Veterinary Medicine,Jilin Univer-sity,Changchun 130062,China)【Abstract】Interferon γ(IFNγ)is an critical cytokine which coordinates immune response through transcriptional regulation of immunologically relevant genes. This article reviews the progress in research on biological functions
,
including induction of antiviral
state,inhibition of cell proliferation,induction of apoptosis and immunomodulation,as well as application of IFNγ.
【Key words】 Interferon γ(IFNγ);Biological function;Therapeutic effect
干扰素(Interferon,IFN)是最先被发现的细胞因子,根据同源性及受体特异性的不同,迄今为止,发现 3 类干扰素:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
Ⅰ型 IFN 包括IFNα(包括多个亚型)、IFNβ、IFNω、IFNε、IFNκ、反刍动物中发现的 IFN τ以及在小鼠中发现的ζ等;Ⅱ型 IFN 只有 IFNγ;Ⅲ型 IFN 是 2003 年发现的一种新型干扰素,包括 IFNλ1、IFNλ2 和 IFNλ3。
其中,Ⅱ型 IFN 也被称为免疫干扰素,大量研究表明,IFNγ除具有广谱抗病毒功能外,对免疫系统也起着关键的调节作用[1],具有极为重要的临床应用价值,因此成为当今免疫学、遗传学、分子生物学等研究最为活跃的领域之一。
1. IFNγ的生物学功能
1. 1免疫调节功能
IFNγ是体内重要的免疫调节因子,能促进 MHCⅠ类及Ⅱ类抗原的加工提呈:能够从多方面上调细胞表面 MHCⅠ类分子的表达:IFNγ的刺激使组成型蛋白酶体转换成免疫蛋白酶体,后者酶解的特异性使多肽能够更好地结合于Ⅰ类MHC 分子,提高 MHCⅠ类分子中提呈给 CD8+T细胞识别的表位的表达水平和多样性,因此提高机体的免疫监视功能[2]。
IFNγ通过上调 MHCⅡ类抗原提呈提升 CD4+T细胞的肽特异性活性。
通过上调 MHCⅠ类抗原的提呈途径增加细胞毒性 T 淋巴细胞(Cytotoxic T lym-phocyte,CTL)对病原体的敏感性,使 CTL 更有效地将病原体清除[3]。
1. 2广谱抗病毒作用
IFNγ主要通过与细胞表面受体的结合,诱导病毒感染细胞产生多种抗病毒蛋白,使细胞内产生抗病毒状态而发挥抗病毒作用,其抗病毒作用是非特异性的。
在诱导效应因子表达的同时,由于IFNγ能够提高细胞表面MHC分子的表达,增
强免疫活性细胞对病原体的杀伤作用,从而协同促进了机体对病毒感染细胞的杀灭,而使机体处于抗病毒状态。
虽然各种类型的干扰素均能介导细胞对病毒感染的反应,但 IFNγ的免疫调节活性在协调免疫反应和确定机体长期的抗病毒状态中发挥更为重要的作用。
1. 3 抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡
IFNγ能够干扰细胞周期,抑制细胞增殖。
IFN能够在转录水平诱导 p21 和
p27,p21 和 p27 能够分别抑制细胞周期调节蛋白E:CDK2 以及细胞周期调节蛋白 D:CDK4 复合体的活性,使细胞从 G1 向 S期的转化停滞。
另外,c-myc (前癌基因)能够通过活化细胞周期调节蛋白:CDK 复合体,引起 S 期所需基因的转录,以使细胞由 G1 向 S 期过渡,IFNγ能够通过抑制 c-myc 的表达而抑制细胞周期。
IFNγ对细胞生长的抑制能力比IFNα/β强[4]。
2. IFNγ的应用
2. 1人 IFNγ的应用:由于IFNγ能够抑制细胞增生,促进细胞凋亡,抑制肿瘤血管生成,具有抗病毒及免疫调节活性,还可抑制癌基因的表达,因此引起了人们对其在治疗恶性肿瘤方面的关注。
目前,已有文献报道将IFNγ用于肝细胞癌(Hepatic cellular carcinoma,HCC)切除术后和消融术后,以预防复发,如Nishisuchi等[5]对 30 例行 HCC 根治性术后患者进行长达 88 周的IFNγ治疗,结果显示,IFNγ治疗可提高术后患者的累积生存率。
Lin 等[6]也对行消融术后的 HCC 患者进行 IFNγ治疗,结果发现 IFNγ能够降低肿瘤复发率,提高患者生存率。
IFNγ局部用药,还可治疗暴露性肿瘤,如恶性黑色素瘤、恶性淋巴瘤、宫颈癌等。
3.小结和展望
虽然IFNγ已用于临床一些疾病的治疗,但其疗效还存在争议,仍有一些问题需要解决,如其对不同疾病及疾病不同阶段治疗的量效关系及作用于个体所产生的不良反应等。
同时,动物 IFNγ的大规模生产和实际应用仍需进一步研究。
随着分子生物学和基因工程技术的不断发展,人们对 IFNγ的认识将会更加深入,更多其诱导的抗病毒蛋白、免疫调节基因产物将会被发现,其更多的生物学活性及作用机理将不断被阐明,这将有利于基因工程细胞因子药物的应用,为疾病的治疗提供更加有效多样的方法。
参考文献
[1]Schroder K, Hertzog PJ, Ravasi T, et al. Interf eron-gamma:an overview of signals, mechanisms and functions[J]. J Leukoc Biol,2004, 75(2): 163-189.
[2]Groettrup M, Khan S, Schwarz K, et al. Interferon-gamma inducible exchanges of 20S proteasome active site subunits: why[J]. Biochimie,2001, 83(3-4): 367-372.
[3]Ferris RL, Whiteside TL, Ferrone S. Immune escape associated with functional defects in antigen-processing machinery in head and neck cancer[J]. Clin Cancer Res, 2006, 12(13): 3890-3895.
[4] Giroux M, Schmidt M, Descoteaux A. IFN-gamma-induced MHC class II expression:transactivation of class II transactivator promoter IV by IFN regulatory factor-1 is regulated by protein kinaseC-α[J]. J Immunol, 2003, 171(8): 4187-4194.
[5]Nishiguchi S, Tamori A, Kubo S, et al. Effect of long term
postoperative interferon therapy on intrahepatic recurrence and survival rate after resection of hepatitis C virus-related hepatocellular carcinoma[J]. Intervirology, 2005, 48(1): 71-75.
[6] Lin SM, Lin CJ, Hsu CW, et al. Prospective randomized controlled study of interferon-alpha in preventing hepatocellular carcinoma recurrence after medical ablation therapy for primary tumors [J].Cancer, 2004, 100(2): 376-382.。