干扰素调节因子家族的生物学功能和研究进展
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干扰素调节因子在肿瘤发生中的研究进展陈妍洁;吴昊;沈锡中【摘要】Interferon regulatory factors(IRFs),which have 10 members,belong to the transcription factor family,and are named because of the regulation of interferon expression.They play important roles in the immune regulation,cell differentiation,cell apoptosis,and cell cycle regulation.This article will review the functional characteristics and immune activity of the family members,especially in the role of cell differentiation and tumor development.%干扰素调节因子(interferon regulatory factors,IRFs)是一类在干扰素表达调控中起重要作用的转录因子家族,目前共发现有10个成员,其在免疫调节、细胞分化、细胞凋亡和细胞周期调节中具有重要作用.本文就该家族成员的功能特点、免疫活性,特别是在细胞分化及肿瘤发生中的作用作一综述.【期刊名称】《中国临床医学》【年(卷),期】2017(024)004【总页数】6页(P644-649)【关键词】干扰素调节因子;细胞免疫;免疫调节【作者】陈妍洁;吴昊;沈锡中【作者单位】复旦大学附属中山医院消化科,上海 200032;复旦大学附属中山医院消化科,上海 200032;复旦大学附属中山医院消化科,上海 200032【正文语种】中文【中图分类】R730.23120世纪中叶,干扰素作为抗病毒蛋白被发现,此后发现了干扰素调节因子家族(interferon regulatory factors,IRFs)。
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 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 of immunologically 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。
干扰素生物学作用的研究进展干扰素(Interferon,IFN)是人和动物细胞受到适宜的刺激时产生的一种微量的、具有高度生物学活性的糖蛋白,是由Issacs和Lindenmann等于1957年利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时发现的。
随着分子生物学及DNA重组技术的迅速发展,应用基因工程技术将会生产出大量高效的干扰素应用于人畜疾病。
同时中药也能诱导机体产生干扰素,从而发挥其各种生物学作用,相信随着中药有效成分的进一步深入研究,干扰素将会得到更为广泛的应用。
一、干扰素的分类干扰素是诱生蛋白,正常细胞一般不自发产生干扰素,只存在合成干扰素的潜能,干扰素的基因处于被抑制的静止状态。
根据干扰素的来源、生物学性质及活性可分为以下两大类。
1.Ⅰ型干扰素Ⅰ型干扰素包括IFN-α与IFN-β等。
IFN-α主要由单核-巨噬细胞产生,此外B细胞和成纤维细胞也能合成IFN-α;IFN-β主要由成纤维细胞产生。
IFN-α/β二者结合相同受体,分布广泛,包括单核-巨噬细胞、多形核白细胞、B细胞、T细胞、血小板、上皮细胞、内皮细胞与肿瘤细胞等。
2.Ⅱ型干扰素Ⅱ型干扰素即γ干扰素,主要由活化的T细胞(包括Th0、TH1细胞和几乎所有的CD8+T细胞)和NK细胞产生,IFN-γ可以以细胞外基质相连的形式存在,故通过旁邻方式控制细胞生长,其可以分布在除成熟红细胞以外的几乎所有细胞表面。
二、干扰素的来源基因工程干扰素在体外大规模生产人工干扰素,这就是基因工程干扰素。
基因工程α-干扰素系从人体细胞中克隆出α-干扰素基因,然后将此基因与大肠杆菌表达载体连接物构成重组表达质粒,转化到大肠杆菌中,从而获得高效表达人α-干扰素蛋白的工程菌。
工程菌经发酵后可收集到大量菌体,将菌体破裂,用先进的生物工程手段将α-干扰素蛋白从菌体中分离、纯化,即得到高纯度的人基因工程α-干扰素。
基因工程α-干扰素与血源性干扰素相比,具有无污染、安全性高、纯度高、比活性高、成本低、疗效确切等优点中国兽药114网。
动物医学进展,2008,29(2):85-89Pr ogress in Veterinary Medicine干扰素研究进展刘运龙,程远国*,刘学龙*(延边大学农学院动物医学系,吉林龙井133400)摘要:干扰素是一类具有广泛生物学活性的蛋白质,具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。
该文主要叙述了干扰素的分类基本特性,作用机理及其在人医和兽医上的应用,并指出了当前干扰素研究中存在的问题。
关键词:干扰素;分类;基本特性;作用机理;临床应用中图分类号:S852.4文献标识码:A文章编号:1007-5038(2008)02-0085-0520世纪30年代,人们发现机体感染某种病毒后,会对另一种病毒产生干扰现象。
但直到1957年,Isaacs等利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感干扰现象时才了解到被病毒感染的细胞能产生一种因子,该因子作用于其他细胞会干扰感染病毒的复制,因而命名为干扰素[1](interfer on,IFN)。
干扰素是一类高活性多功能的糖蛋白。
对干扰素基因核酸序列分析结果表明,它于5亿~10亿年前即存在于生物细胞中,是生物体内一类古老的保护因子。
自被发现以来,大量的临床研究表明,干扰素对病毒性疾病和恶性肿瘤以及增强机体免疫调节能力有明显效果。
而且,随着分子生物学及DNA重组技术的迅速发展,已经应用基因工程技术为人类抗肿瘤、抗病毒生产出大量高效的干扰素。
所以,干扰素日益受到人们的广泛关注。
1干扰素的分类在过去,干扰素是按其与受体结合的原则,分为Ñ型和Ò型,后来发现Ñ型干扰素按其与抗体结合的抗原性不同又可分为二类,故把Ñ型干扰素又分为A、B两大类,将原来的Ò型干扰素命名为C,此后30多年都把干扰素分为A、B、C三大类,其中虽然有很多人声称发现了第四、第五类干扰素等,但均未得到国际干扰素和细胞因子研究学会(ISICR)的肯定,最后均被否定。
干扰素研究进展转自:江西猪网摘要:干扰素是一种具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等活性的细胞因子,能通过多种机制影响肿瘤细胞功能,促进免疫细胞的活性。
干扰素是一个大的基因家族,可分为3型,主要包括IFN-α、IFN-β和IFN-γ等。
基因工程干扰素已广泛地应用于病毒和肿瘤性疾病的临床治疗,取得了明显疗效。
科研工作者在研究其作用机理及治疗效果外,也在不断探索基因工程干扰素在临床应用方面的新途径,改善和提高临床治疗效果。
关键词:干扰素;抗病毒活性;抗肿瘤免疫干扰素( Interferon,IFN)是由英国科学家Isaacs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]。
干扰素是由脊椎动物细胞产生的一类分泌型糖蛋白,具有广谱抗病毒和增强免疫应答的作用,在免疫应答调控中处于中心地位。
干扰素在生物体中普遍存在,现已经证明在人及小鼠、羊、兔、犬、鼬等哺乳动物,以及大量野生动物、鱼类、龟类和昆虫等都有干扰素类似物质存在。
干扰素在医学和兽医学临床方面疗效显著,为病毒性和肿瘤性疾病的治疗带来了新的希望。
科研工作者除研究其基因结构、作用机理外,也在不断探索基因工程干扰素的临床应用,改善和提高临床治疗效果。
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。
干扰素基因刺激因子在机体炎症性疾病中的作用干扰素基因刺激因子(IFN-Gamma)是一种细胞因子,属于干扰素家族,由T淋巴细胞、自然杀伤细胞和激活的巨噬细胞产生。
IFN-Gamma在机体的炎症性疾病中发挥着重要的作用。
本文将从IFN-Gamma的基本特性、分子机制和在炎症性疾病中的作用等方面进行探讨,以期延长不少于2000字。
IFN-Gamma是一种重要的免疫调节因子,主要由活化的T淋巴细胞和自然杀伤细胞产生。
它是一种类型II干扰素,与炎症反应和免疫反应密切相关。
IFN-Gamma的生物学活性是通过结合到特定的受体蛋白方能发挥作用的。
IFN-Gamma的受体是一种跨膜的二聚体受体,包括IFN-Gamma受体1和IFN-Gamma受体2。
当IFN-Gamma与其受体结合后,启动一系列信号转导途径,例如通过JAK-STAT信号途径。
这些信号途径间接或直接调控了许多关键基因,从而影响免疫细胞的功能。
IFN-Gamma在炎症性疾病中发挥着重要的作用,其主要作用为:增强免疫细胞活性、调节炎症反应和免疫应答、抑制炎症反应、影响细胞凋亡等。
首先,IFN-Gamma通过增强免疫细胞活性来发挥作用。
IFN-Gamma能够增强巨噬细胞和自然杀伤细胞的活性。
IFN-Gamma能够刺激巨噬细胞增殖和激活,提高其吞噬能力和杀伤能力,增强对病原体的清除能力。
IFN-Gamma还能够增强自然杀伤细胞的活性,促进其对感染让害细胞的杀伤能力。
其次,IFN-Gamma通过调节炎症反应和免疫应答来发挥作用。
IFN-Gamma能够调节炎症反应的强度和持续时间。
它能够刺激巨噬细胞在免疫应答中产生炎症介质,例如一些炎症因子和趋化因子,从而在炎症反应中发挥重要作用。
此外,IFN-Gamma还能够调节和活化其他免疫细胞,例如激活T细胞、B细胞和抗原呈递细胞等,促进免疫应答的进行。
此外,IFN-Gamma还能够抑制炎症反应。
IFN-Gamma能够通过抑制炎症介质的产生和释放来抑制炎症反应。
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。
干扰素在免疫系统调节中的功能分析免疫系统是人体内部的重要防御系统,它能够识别和消灭入侵的病原体,同时保持身体正常的免疫反应。
干扰素(Interferon,IFN)是一类重要的免疫调节因子,被广泛应用于免疫治疗和疫苗研发领域。
在免疫系统调节中,干扰素发挥着关键的作用。
本文将通过分析干扰素的功能,阐述它在免疫系统调节中的重要性。
首先,干扰素在免疫细胞的活化中具有重要的功能。
当人体面临外来病原体入侵时,免疫细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)会被激活,产生干扰素以增强其吞噬和抗原递呈能力。
干扰素能够促进巨噬细胞的吞噬作用,提高细胞杀伤能力,并增强树突状细胞的抗原递呈功能,促进T细胞的激活。
通过这些机制,干扰素在免疫细胞的活化过程中发挥了重要的调节作用。
其次,干扰素在抗病毒免疫中具有显著的效果。
病毒感染是人体免疫系统主要面临的威胁之一,而干扰素在抗病毒免疫过程中发挥着关键的作用。
干扰素能够直接抑制病毒的复制和传播,并促进病毒感染细胞的凋亡。
此外,干扰素还能够增强天然免疫细胞(如自然杀伤细胞)对病毒感染细胞的杀伤作用,从而加强机体对病毒的抵抗力。
因此,干扰素的抗病毒作用是免疫系统调节中不可或缺的一环。
除了抗病毒作用外,干扰素还在自身免疫性疾病的治疗中表现出良好的效果。
自身免疫性疾病是由免疫系统对自身组织产生错误的免疫反应所引起的疾病,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
研究发现,干扰素能够调节免疫系统的平衡,减少自身免疫反应的过度活跃。
干扰素能够抑制炎症因子的产生,抑制自身免疫细胞的活化,并增强免疫抑制性细胞(如调节性T细胞和抑制性树突状细胞)的功能。
这些作用使得干扰素成为自身免疫性疾病治疗的重要药物。
此外,干扰素还参与调节肿瘤免疫应答。
免疫系统对肿瘤的识别和清除起着重要的作用。
干扰素能够促进天然免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,并增强T细胞对肿瘤抗原的识别。
同时,干扰素能够影响肿瘤微环境,抑制肿瘤细胞的生长和转移。
作者简介:李雪平(1982—),女,硕士研究生,执业兽医,现从事畜禽诊断试剂研发和技术服务工作。
E-mail:********************通讯作者:曹立辉,男,主要从事畜禽诊断试剂产学研和运营工作。
E-mail:133****************干扰素调节因子家族成员及功能简述李雪平,蔡晓丽,曹立辉*(广州悦洋生物技术有限公司广州510300)扰素调节因子(IRF)是一类大的转录因子家族,参与宿主免疫反应、细胞分化及免疫调节。
IRF-1和IRF-2可以作为干扰素激活因子和抑制因子出现。
IRF3和IRF7是重要的抗病毒调节因子。
IRF-4和IRF-8高度同源、功能类似,与细胞分化和炎症有关。
IRF-5与凋亡和针对病原的免疫反应有关。
IRF-6是角质化细胞从增殖到分化重要的转化调节因子。
IRF-9在I型IFN的抗病毒反应中非常重要。
扰素;调节因子;免疫干扰素(IFN)是一类由单核细胞和淋巴细胞产生的具有多种功能的活性蛋白质。
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基因表达受干扰素调节因子(interferon regulatory factors,IRF)调节,并经IRF及干扰素刺激性应答基因(ISG)产物介导,激活相关信号转导途径而发挥其生物学效应。
IRF是一类大的转录因子家族,它们通常具有特异的螺旋-转角-螺旋DNA结合域(DBD)(该结构域可与IFN-β启动子上的IFN调节因子元件结合),参与宿主免疫反应、造血细胞分化及免疫调节。
1IRF家族成员哺乳动物中至少存在10种IRF,有些起激活作用(如IRF-1、IRF-3、IRF-5、IRF-9和IRF-10),有些起抑制作用(如IRF-8),有些则二者兼具(如IRF-2、IRF-4和IRF-7)。
IRF-1在所有脊椎动物中均存在,其基因长度在2163~9028bp之间。
IRF-1有9个外显子(斑马鱼中只有8个)和8个内含子。
生物干扰素的研究与应用生物干扰素,是指体内能够促进细胞抵抗病原体感染的蛋白质,是一种被广泛研究和应用的免疫调节剂。
它可以增强机体的免疫力,帮助人体抵御感染、癌症等疾病,并且可以用于预防和治疗多种疾病。
本文将从以下几个方面进行探讨:生物干扰素的发现历程,生物干扰素的种类与作用,生物干扰素的应用前景以及生物干扰素的研究现状。
一、生物干扰素的发现历程生物干扰素最早是在20世纪60年代被发现的,因其具有抗病毒活性的特点而备受研究者的关注。
最初的研究者们通过研究小鼠,发现进入体内的病毒可以诱导产生干扰素,而干扰素的作用可以使得病毒在体内失去活性。
此后,人们陆续发现包括病毒、细菌、真菌及寄生虫等各种病原体都可能诱导干扰素产生。
生物干扰素中的Ⅰ型和Ⅱ型干扰素分别于1977年和1980年被分离并纯化出来,使人们对干扰素的研究进入了新的阶段。
此后的几十年间,生物干扰素的研究逐渐深入,除了病毒抑制外,人们还发现干扰素还能调节免疫系统、抑制肿瘤增长等多种作用。
二、生物干扰素的种类与作用生物干扰素主要分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型包括多种类型,如α、β、κ和ω等,Ⅱ型仅包括γ干扰素。
生物干扰素在体内通过上调IFNAR和IFNGR受体来发挥作用。
主要功能包括免疫调节与免疫增强、促进巨噬细胞激活、抑制病毒感染、抑制肿瘤生长、调控细胞增殖与分化、抑制炎症反应、参与导致自身免疫病的产生、保护突触结构、防止凋亡等。
生物干扰素可以刺激T细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞,增强人体免疫力。
通过诱导抗病毒的免疫反应、调节细胞因子的产生、参与抗体的合成等方式,干扰素可以有效地对抗多种感染性疾病,如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、乙型脑炎、流感等。
此外,干扰素在抑制肿瘤的生长和扩散上也起到了重要的作用。
通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、增强免疫活性以及抑制肿瘤血管形成等方式,干扰素可以用于治疗癌症和预防肿瘤的转移、复发。
三、生物干扰素的应用前景干扰素在医学上的应用前景非常广阔。
干扰素信号通路的生物学功能与医药应用干扰素(Interferon,IFN)是一类重要的细胞因子,能够调节免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等。
它与胞质中的多种蛋白质结合形成干扰素信号通路(IFN signaling pathway),从而启动一系列的生物学反应,为人类的健康起到关键作用。
然而,IFN信号通路的异常调节,也可能引起多种疾病,如自身免疫性疾病、感染病和肿瘤等。
因此,深入研究IFN信号通路的生物学功能和医药应用具有重要意义。
第一节:IFN信号通路的激活过程IFN信号通路的激活过程分为两个阶段。
首先,干扰素进入细胞后,通过结合IFN同源受体(IFN receptor,IFNR)激活多种信号分子,从而启动信号转导。
其次,激活后的信号转导将会激活多种转录因子,使之进入细胞核,促使转录相应的基因,调节相关生物学反应的进行。
第二节:IFN信号通路的生物学功能IFN信号通路是一个复杂的信号转导网络,可以参与调节多种生物学反应,包括天然免疫、适应性免疫、细胞凋亡和细胞周期等。
目前已经确定,IFN信号通路对于抗病毒和抗肿瘤具有重要的生物学作用,并且在自身免疫性疾病的发病中也可能发挥着调节作用。
1. 抗病毒作用IFN具有抗病毒作用,其作用机制主要通过抑制病毒反复复制来抵御病毒的侵袭。
IFN可以与病毒侵入的宿主细胞相互作用,从而引发促炎性因子的释放,促进白细胞的浸润和抗病毒基因的表达。
通过这一途径,IFN可以激活天然免疫,增强宿主的抵御能力,以减轻和预防病毒感染。
2. 抗肿瘤作用IFN信号通路能够参与调节细胞凋亡、免疫细胞介导的抗肿瘤反应,从而发挥抗肿瘤作用。
IFN可以促进肿瘤细胞的凋亡和诱导白细胞浸润,从而破坏癌细胞的生长和扩散。
此外,IFN还可以增强免疫细胞的活性,使之更好地杀伤肿瘤细胞。
3. 自身免疫性疾病的调节作用IFN信号通路未成熟或异常激活,会导致自身免疫性疾病的发病。
然而,干预IFN信号通路可以改变该疾病的发展过程。
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。
干扰素的研究进展及应用前景高等生物化学中期答辩作者:ZJJ学院:化学化工学院专业:药物化学学号:干扰素的研究进展及应用前景作者:摘要:干扰素是人体受到病毒或双股RNA刺激物的刺激产生免疫应答,由细胞合成及分泌的一族蛋白质类,具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。
它通过干扰病毒基因转录或病毒蛋白组分的翻译,从而阻止或限制病毒感染,是目前最主要的抗病毒感染和抗肿瘤生物制品。
本文就干扰素的分类、分子结构、作用机理、生物学活性、体外重组技术以及临床应用等方面的研究进展进行了综述,并对其应用前景做出预测展望。
关键词:干扰素研究进展应用前景Research progress and application prospect of interferonAuthor:( Tianjin University of Technology, Tianjin 300072,China) Interferon (IFN) is human body gets virus or double stranded the exciting generation immunity of RNA exciter is respondent, by the cell synthesis reaches excretive gens protein kind ,has the function of regulating the immune function, antiviral and antitumor, is an important part of the body's defense system. It can prevent or limit viral infection by interfering with viral gene transcription or translation of the viral proteins,so it is the main antiviral and antitumor biological products.The research of interferon classification, molecular structure,mechanism of action, biological activity, vitriol recombination techniques and related research development of clinical application are reviewed in the paper, and forecasts the prospect to its application prospect. Key words: Interferon Research progress Application Prospects前言干扰素是由干扰素诱生剂诱导生物细胞后所产生的一类高活性多功能的糖蛋白,由Isaacs和Lindenmann等于1957年利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时发现的。
扰素的研究进展李雅林、牛钟相干扰素是由培养的细胞或细胞体因病毒感染或其他诱生剂作用所产生的一类非特异性抗病毒物质,干扰素由寄主细胞编码,是细胞基因自我稳定的反应产物,是调节细胞功能的重要物质。
干扰素是一种分子量为20-30Kda的糖蛋白。
对哺乳动物的研究表明,其干扰素具有两种类型:即Ⅰ型和Ⅱ型。
前者又分为IFN-α、IFN-β、IFN-ω;后者仅有一类,即IFN-γ。
鸡干扰素至少存在Ⅰ型和IFN-γ两个型别。
有3种类型的干扰素,即由纤维素和上皮细胞形成的纤维素上能上能下细胞干扰素、由白细胞形成的白细胞干扰素以及T细胞在特异性免疫基础上形成的免疫干扰素。
在兽医上,干扰素可用作免疫佐剂,在抗病毒感染时,在初次免疫反应尚未形成前发挥免疫作用。
一、 IFN基因结构:IFN根据其生物学及抗原性不同,分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ3种类型。
目前已发现人IFN-α有20余种亚型,人IFN-β及IFN-γ3各只有1种,未发现亚型。
IFN基因全长约2.2kb,由5′端非编码区、信号肽编码区、IFN结构蛋白编码区和3′端非编码区组成。
其中IFN-α基因无内含子,信号肽编码区有69个碱基对(bp),编码23个氨基酸多肽;结构蛋白编码区长498bp,编码166个氨基酸结构蛋白。
不同亚型,其氨基酸序列不同。
IFN-β基因也无内含子,信号肽编码区仅有63bp,编码21个氨基酸多肽;结构蛋白编码区长498bp,编码166个氨基酸结构蛋白。
IFN-α和IFN-β基因串联在一起,定位于人第9对染色体短臂。
IFN-γ基因含3个内含子,信号肽编码区有69bp,编码23个氨基酸多肽;结构基因编码区有429bp,编码143个氨基酸结构蛋白。
定位于人第12对染色体长臂。
信号肽具有引导蛋白质分泌到细胞外的功能。
二、IFN的作用及机理:1.抗病毒作用。
三型干扰素均有抗病毒作用,动物实验证明,γ干扰素抗病毒活性远较α型低,γ和β型干扰素有相互加强抗病毒作用,干扰素虽有抗病毒作用,但抑制病毒的程度,因病毒不同而千差万别,甚至同一病毒的不同血清型对干扰素的敏感性亦不相同。
干扰素调节因子的研究进展沈金花;吕印;刘庆华【摘要】指出了干扰素调节因子(IRFs)是一类在干扰素(IFN)信号通路中起重要调控作用的多功能转录因子,目前已经发现10个IRFs成员,它们在IFN的诱导、病毒防御、免疫调节、细胞分化、细胞生长与凋亡和许多疾病的调节中具有重要作用.对IRFs的结构、IRFs在免疫系统、细胞分化、细胞凋亡和相关疾病如肿瘤、系统性红斑狼疮中的功能作了综述.【期刊名称】《中南民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(033)002【总页数】4页(P41-44)【关键词】干扰素调节因子;功能;疾病【作者】沈金花;吕印;刘庆华【作者单位】中南民族大学生命科学学院医学生物研究所,武汉430074;中南民族大学生命科学学院医学生物研究所,武汉430074;中南民族大学生命科学学院医学生物研究所,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】R392IRFs是指一类能对IFN基因表达起调控作用的转录因子,它们能结合到IFN基因顺式作用元件和干扰素刺激应答基因(ISC)序列中干扰素刺激性反应元件(ISRE)上,诱导和调节IFN及其信号通路基因的表达.目前已发现10个IRFs成员,IRF1~IRF9和病毒IRF(V-IRF).IRFs作为IFN信号通路中起关键调控作用的转录因子,在IFN的诱导、病毒防御、免疫调节、细胞分化、细胞生长与凋亡和诸多疾病的调节中均具有重要作用.本文将从IRFs的结构、功能和免疫活性等方面作一综述.1 IRFs的结构、功能和激活所有IRFs成员的DNA结合区(DBD)都位于氨基端的前115个氨基酸内[1].含有一个由5个色氢酸残基组成的基序,每个色氨酸被10~18个氨基酸隔开,这个基序介导IRF结合到ISRE的核心序列GAAA上.除IRF6外,其他的IRF还包含一个羧基端IRF相关结构域(IAD),促进不同成员间形成异二聚体.IRFs作为IFN信号通路中起关键调控作用的转录因子,在免疫调节、细胞分化、肿瘤调节、病毒防御、应激反应、细胞凋亡和细胞周期调节中具有重要作用.IRFs的激活主要是依赖于C末端和相关结构域的磷酸化及其形成多聚体而实现的.IRFs对IFNs的诱导是通过对IFN基因的顺式作用元件的调节实现的,其信号通路中涉及许多细胞因子,如CBP/p300、TBK1和IKKe等.2 IRFs与免疫IRFs作为转录因子在IFN的转录调控、病原体的免疫反应、造血干细胞的发育、淋巴细胞分化及先天性免疫和适应性免疫、细胞周期和增殖调控等方面均发挥着重要作用.2.1 IRFs在免疫应答中的作用PRRs成员的Toll样受体家族(TLR)与IFN相互作用,能识别病原体感染和启动先天免疫防御反应.TLR与PAMP结合,诱导炎症反应清除病原体的感染.LPS、dsRNA和PAMP可被特定的TLR识别,由IRF3、IRF7等介导,诱导IFN的表达,从而激活IFN下游靶基因表达,同时诱导T细胞分化,激活机体特异抗病原体的适应性免疫途径. PRRs识别特异的PAMP后通过其特有的接头蛋白以及MyD88信号,引起IRF3、IRF7和NF-κB的激活,诱导IFN、IL、TNF的转录,激活非特异的抗病毒途径和特异的获得性免疫.在髓样树突细胞(mDC)中,IRF3、IRF5和IRF7通过下游MAVS信号共同调节Ι型干扰素应答.各类IRF在免疫应答中的作用见表1[2].表1 IRFs在免疫应答中的作用Fig.1 The role of IRFs in the immune responseIRFs免疫应答中的作用被调节的靶基因编码蛋白IRF1刺激IFN诱导基因的表达,与MyD88 结合,增强TLR依赖性的诱导GBP、iNOS、Caspase-1、Cox-2、CIITA、TAP1、和LMP2[3]IRF2拮抗IRF1,IRF9,减弱Ι型IFN应答,一些情况下又可以协同IRF1激活基因转录IL-12p40 和 Cox-2[2]IRF3诱导Ι型IFN、趋化因子、TLR和胞质DNA刺激IFN-α4、IFN-β 和 CXCL10[3]IRF4与MyD88 结合,负调控TLR依赖性的促炎细胞因子 IL-12p40、IL-6、和TNF-α[2]IRF5与MyD88 结合,正调控TLR依赖性的促炎细胞因子IL-12p40、IL-6、和TNF-αIRF6尚无报道IRF7与MyD88 结合,通过TLR途径诱导Ι型IFNΙ型IFNsIRF8与TRAF6 结合,DCs中TLR9信号途径所必需,刺激IFN-γ和PAMP诱导的基因,使DC产生Ι型IFNIL-12p40、iNOS、FcγRI、PML 和I IFNs等[4]IRF9 与STAT1 和 STAT2结合,诱导Ι型IFN产生OAS、PKR、IRF7等[5]2.2 IRFs与免疫细胞分化IRF在调节免疫细胞,如T、B细胞、NK细胞和巨噬细胞的分化发育和功能调节等方面起着重要的作用[2].不同的IRF通过不同的信号通路对不同的免疫细胞分化产生不同影响[2].通过对IRF8-/-、IRF4-/-和 IRF8-/-/IRF4-/-小鼠的研究发现,CD4+ DCs、CD8α+ DCs 和pDC的分化主要由IRF4、IRF8调控,同时也受IRF1和IRF2的调控.IRF8还能通过调节骨髓细胞分化凋亡的关键基因的表达调节骨髓细胞生长、分化和凋亡,如IRF8 直接诱导 Prdm1 、Etv3 、Blimp-1 和 METS的表达.NK细胞由IRF1,IRF2共同调节,IRF1诱导IL-15促进NK细胞分化,IRF2可能是通过细胞内在方式和促进细胞凋亡来促进NK细胞分化[2].B细胞分化也主要由IRF4和IRF8调节,IRF8能通过IECS直接与EBF的启动子结合,激活EBF的表达,EBF能激活与B细胞分化有关的基因,如 Pax5, Cd79a, Vpreb1.IRF4是B细胞成熟分化成浆细胞必需的转录因子,IRF4通过与Fas凋亡抑制分子(FAIM)IRF4结合位点结合,调节B细胞凋亡,IRF4结合位点突变,失去Fas基因对B细胞凋亡控制,导致B细胞增殖和恶变[6].2.3 IRFs与Th细胞分化IRFs通过IL、TGF、STAT等一系列细胞因子调节T细胞分化,这些因子也会影响IRFs的表达,形成一个复杂的网络调控系统[1].IRFl与IRF2能强烈启动Thl应答,IRFl促使编码IL-12的p35亚基、编码IL-12和IL-23的p40亚基及Caspase1基因上调,导致IFN-β产生增多,从而促进Th1细胞的分化.另外,IRFl刺激NOS的表达,IRF2通过IAD2介导的与IRF8的相互作用来增加IL-12和IL23的p40亚基表达,促进Th1的分化.IRF2也参与NOS的转录后修饰来增加NO的产量.反过来,IFN-β通过STATl的活性来诱导T 细胞中IRFl的表达,形成一个正反馈调节.IRF5和IRF8通过调节IL-l2促进向Th1细胞分化[1].IRF4主要参与Th2细胞分化.IRF4通过直接或间接机制结合在IL-4启动子的一个元件上,并与活化T细胞核因子(NFAT)和STAT6相互作用,触发IL-4的转录,从而促进CD4+ T细胞向Th2细胞分化.IRF4还能控制GATA3等Th2细胞分化的主要调节因子表达[7].IRFl通过结合IL-4启动子的3个不同位点从而抑制其转录,抑制CD4+T向Th2细胞分化,IRFl、IRF2使之向Th1方向偏移,IRF4使之向Th2方向偏移.它们共同作用,调节CD4+T细胞的Th1/Th2分化平衡.IRF4还可以调节Th9和Th17细胞的分化,IRF5对Th17细胞的分化也有促进作用,但是IRF8却有抑制CD4+ T向Th17分化的作用[8].IRF4对Treg也有调节作用,可能是通过控制Foxp3的表达而实现[7].2.4 IRFs与细胞生长、细胞凋亡和肿瘤研究发现,除IRF2、IRF4和V-IRF对肿瘤发生有促进作用外,其余的IRFs对肿瘤发生均有抑制作用[9].IRF1可与p53协同作用于p21启动子,抑制DNA损伤诱导的细胞增殖,表明IRF1通过参与p53通路而行使对细胞周期和凋亡的调控作用,IRF1的表达能诱导小鼠乳腺癌细胞凋亡和抑制肿瘤生长,IRF1的缺失可以明显增加肿瘤易感性[10].IRF3能增强病毒诱导的凋亡,而且这种调节作用不依赖于p53和IFN,当细胞DNA损伤时,DNA-PK可使IRF3磷酸化,磷酸化的IRF3从胞浆移位到胞核,激活凋亡相关基因的转录[11]. IRF5通过参与p53凋亡通路而促使肿瘤细胞凋亡.非磷酸化的IRF6能与Maspin协同调节细胞周期,对肿瘤的发生、进展产生抑制.P53能和IRF6结合,增强靶基因的表达[12],也能与Notch结合,调节对肿瘤的抑制[13].IRF7可被I型干扰素和TNF-α诱导,IRF7诱导的I型干扰素基因表观遗传沉默破坏了抑癌的I型干扰素途径. IRF8是I型干扰素基因的激活剂,可通过免疫调节发挥抗肿瘤活性,IRF8通过诱导 Cdkn2b 抑制细胞周期,促进细胞凋亡,通过抑癌基因Bcl2l 和 Bcl2 抑制癌症的发生,如抑制黑素瘤的发生[14].IRF2与IRFl的识别位点相同,一方面,IRF2会与IRFl竞争而抑制IRFl的转录,所以IRF2在肿瘤调节过程中具有与IRFl相反的作用,另一方面,IRF2能与Blimpl共同结合于IFN-β基因VRE的PRDI结构域,IRF2能抑制Blimpl的作用而引起细胞癌变.在HTLV-1感染的T细胞中,癌蛋白Tax能诱导IRF4 mRNA高表达,持续表达的IRF4抑制了G2-M 检验点基因cyclinBl和DNA修复基因Rad51,XRRPA、PCNA的表达,从而引起癌变.有研究报道IRF2和IRF4在抑制肿瘤中具有双重作用,IRF2可以通过调节p53的表达及泛素化抑制肿瘤[15, 16],IRF4则通过 p27KIP1途径抑制肿瘤细胞的增殖[17].V-IRF主要是通过抑制其他IRFs,如IRF3、IRF5、IRF7的活性,以及对p53和IFN的负调控来促进肿瘤的发生[18].2.5 IRFs与系统性红斑狼疮干扰素调节因子家族通过对淋巴细胞分化的调节,诱导IFN的产生及对IFN相关基因表达的调控,在系统性红斑狼疮(SLE)的发病机制中起作用[4].不同干扰素调节因子通过相同或不同的作用机制对SLE产生正性或负性调节.影响SLE的IRFs主要有IRF5、IRF7、IRF8.IRF5和IRF7可诱导IFN-α基因转录,而SLE病人血清中IFN-α大量增加,IRF5、IRF7变异或过表达会诱发SLE的产生.目前,“gene + antibody = high IFN-α”前反馈调节学说认为:SLE相关自身抗体通过TRP信号途径,使MyD88衔接蛋白与IRF5/IRF7相互作用,IRF5/IRF7磷酸化激活,导致IFN-α大量产生,最终诱发SLE的产生[19-21].在TRP应答中,缺乏IRF8的DC细胞不能产生炎症因子. 研究显示,SLE患者Th1的应答下降.IRF1-/-小鼠由于外周血中IL12p3缺乏,Th1细胞分化缺陷,具有Th2应答倾向,可推测IRFl功能缺陷是SLE患者Th1应答下降,Th2细胞优势活化的主要原因.由于IRF2具有下调Th2和上调Th1的功能,对SLE也具有抑制作用.IRF3对SLE具有双重作用,一方面,IRF3在病毒感染早期间接激活IRF7而产生IFN,IFN大量增加可能诱发SLE或加重SLE患者的病情,另一方面,IRF3可通过活化IL-12p35而使Th1的功能上调而抑制SLE,除病毒感染早期外,IRF3也是SLE的保护因子.SLE中,IRF4的高表达诱导IL-4的高表达,导致Th1应答低下,Th2应答增强,使B细胞的功能亢进而产生大量的自身抗体和免疫复合物.2.6 IRFs在其他疾病中的研究进展IRFs在许多疾病中发挥作用.IRF7通过TLR9和MyD88途径与FXR启动子结合,控制FXR的表达,具有抑制肠炎的作用[22].在气道平滑肌细胞中,IRF1的表达增加哮喘的发作[23];IRF3通过Th2途径应答气道过敏反应.通过对IRF3基因敲除小鼠和心脏IRF3过表达小鼠的研究发现,IRF3在心肌肥大模型小鼠中通过钝化ERK1/2 对心脏起防护作用,故IRF3可能作为预防和治疗心肌肥大的新靶点.3 总结与展望IRFs主要在免疫系统中通过对IFN的诱导、病毒防御、免疫调节、细胞分化、细胞生长与凋亡等调节许多疾病的发生,如IRF4是调节淋巴细胞分化的核心,可将IRF4作为一个靶位治疗或缓解某些炎症疾病[24].某些IRFs如IRFl、IRF2、IRF4、IRF8在Th细胞分化中起关键的调节作用,可将特定IRF作为一个理想的靶位干预Th分化,如用模拟IRFl、IRF2、IRF8的制剂或IRFl、IRF2、IRF8的激动剂可上调Th1细胞分化,拮抗IRF4的制剂如IRF4受体、抗IRF4抗体或增加IRF4结合蛋白等以减少Th2的应答和自身抗体的产生而治疗SLE、IRFl、IRF5、IRF7、IRF9等在病毒感染后诱导Ι型IFN的产生过程中起重要的作用,IFN-α的产生将诱发或者加重SLE患者的病情.IRF对肿瘤的调节主要是通过调节细胞周期、凋亡或抑癌基因p53而实现的,也有的是调节抗肿瘤免疫(如IRF8),或调节干扰素信号通路(如IRF9).深入了解IRFs的生物学功能不仅对宿主免疫调节研究具有重要意义,而且可为癌症和许多疾病的治疗提供分子基础.参考文献【相关文献】[1] Zhang R, Chen K, Peng L, et al. 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干扰素 -γ的生物学特性与相关应用摘要作为一种具有免疫调节作用的干扰素,干扰素-γ最初被发现具有抗病毒效果,但在随后几年的研究中,研究者陆续发现干扰素-γ的功能不仅仅局限于抗病毒,干扰素-γ在肿瘤免疫调节、抑制细菌等方面具有卓越功效,干扰素-γ可通过干扰素-γ信号通路及其下游靶基因抑制癌细胞,不同种类的干扰素可以激活不同的信号级联,并且它们可以相互作用以增强或降低反应,通过这种机制,干扰素-γ可以促进数百个不同的基因的转录,从而抑制SARS-CoV的复制。
关键词:干扰素-γ,免疫调节反应,癌症,新型冠状病毒肺炎介绍干扰素-γ是唯一的Ⅱ型干扰素,并且已被证明在各类免疫调节反应中发挥至关重要的作用,其作用包括抗肿瘤、抗菌、抗病毒等,是一种多效性的细胞因子[1, 2]。
干扰素-γ的主要是由主要由自然杀伤(NK)细胞产生,在特异性抗原的情况下,细胞毒性T细胞也能产生干扰素-γ[3]。
干扰素-γ在抑制肿瘤、炎症方面均有不同的作用。
在这篇综述中,我们研究了近几年关于干扰素γ在抑制肿瘤与抑制新型冠状病毒肺炎的功能的报道,有助于我们全面了解干扰素γ在抗肿瘤免疫反应与其他反应中的作用,这有助于更好地研究相对应的治疗药物与免疫治疗方法。
干扰素-γ的常规抗肿瘤效果干扰素-γ的受体分为干扰素-γR1与干扰素-γR2两个亚基部分,干扰素-γR1主要负责配体结合,在干扰素γ的信号转导过程中十分重要,干扰素-γR2长度与干扰素-γR1相比较短,功能方面更加倾向于传导信号,在配体结合中作用较小,干扰素-γR1与干扰素-γR2作为受体广泛分布于各种细胞类型。
当与干扰素γ受体连接时,干扰素-γ信号通路的下游靶基因将会发挥广泛的生物学功能,比如调节炎症、病毒感染、细菌侵袭相关免疫反应、以及细胞周期与细胞凋亡的调节,干扰素-γ下游的靶基因包括JANUS激酶,包括JAK1和JAK2、STAT1以及干扰素调节因子(IRF1)、凋亡蛋白(Caspase)等,干扰素-γ可以通过Jak- Stat1 - Caspase信号诱导肿瘤细胞凋亡,JANUS激酶激活后,进一步激活STAT1,STAT1促进凋亡蛋白caspase 3和caspase 7转录合成,进而启动癌细胞凋亡过程。