细胞因子融合蛋白技术及其应用前景
房永祥, 冯海燕, 莫斯科, 景志忠
【关键词】 细胞因子 融合蛋白
细胞因子是由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成、 分泌的一大类多功能、 高活性的生物物质。它在介导机体多种免疫反映及对各类免疫活性细胞的分化、 发育和活化中起着十分重要的作用。细胞因子融合蛋白(cytokine fusion protein)技术是现今免疫学研究的一个热点方向。该方式是基于这些细胞因子具有相同或相关的功能活性而各自作用靶点不同, 利用基因工程技术将两种或多种细胞因子融合在一路, 其融合基因表达产物既具有其组成因子独特的生物学活性或使其某些活性显著提高, 还可能会通过生物学活性的互补及协同效应发挥出较单一细胞因子简单配伍所不具有的复合生物学功能, 乃至还可能会产生一些新的结构及生物学功能, 这种新型的人工蛋白具有极高的应用价值和良好的进展前景。早在1986年Seno等用含EcoR I的12个核苷酸(4肽)CCGGAATTCATG为接头, 将IFNγ和IL2片段加以连接, 结果发觉产生的融合蛋白具有IFNγ与IL2的双重活性。迄今为止, 国内外已接踵报导了多种有价值的细胞因子融合蛋白。现就细胞因子融合蛋白技术的原那么、 构建类型、 应用现状和进展前景做一简要概述。
1 细胞因子蛋白融合技术
蛋白融合的构建原那么 基因工程构建细胞因子融合蛋白须知足以下几个条件: (1)各融合分子的目的DNA片段置于同一套调控序列(包括启动子、 增强子、 核糖体结合序列、 终止子等)的操纵之下。(2)融合分子间须以富含疏水性氨基酸的接头Linker连接, 同时也要考虑接头序列的长度和核苷酸、 氨基酸的组成、 排列顺序等因素。如融合蛋白内部接头的不同, 可致使融合蛋白各部份化学结构的改变,
而阻碍到各融合分子的空间构象, 致使其生物学活性不同。因此, 设计肽链之间的接头时, 要尽可能不阻碍两头蛋白的自然折叠, 使各融合成份互不干扰。(3)为了保证融合蛋白的生物学活性, 还需考虑组成融合蛋白各成份本身的特性及其彼此作用机制。如肿瘤坏死因子(TNF)和α干扰素(IFNα)在抑制肿瘤细胞、 增强抗病毒活性等方面有协同作用。有学者构建了TNF和IFNα的融合蛋白, 但发觉该融合蛋白的抗病毒和抗肿瘤活性与单独应用TNF和IFNα相较, 抗病毒活性降低24倍, 抗肿瘤活性降低15倍, 与构建融合蛋白的初衷相背。分析缘故, 可能是这两种细胞因子的理化性质不同较大, IFNα活性稳固, 而TNF活性极易丧失, 其融合蛋白在必然程度上阻碍了彼此的活性。
NK细胞及其应用
自然杀伤（Natural Killer，NK）细胞是一群不同于T、B淋巴细胞的大颗粒淋巴细胞，属 于一类独立的淋巴细胞。它来源于骨髓干细胞，主要分布于外周血、肝脏和脾脏。该细胞群是抗肿瘤的第一道防线，无需抗原预 先致敏即可直接识别和杀伤肿瘤细胞，能发 挥非特异性杀伤靶细胞的作用，尤其是对多种肿瘤细胞有快速杀伤和溶解的作用，是除T、B细胞之外的第三类淋巴细胞，具有独特功能的细胞亚群，其具有溶解靶细胞(某些肿瘤细胞和病毒感染细胞)的能力，而且还兼有重要的生理性免疫调节作用，，被认为是机体免疫中不町忽视的细胞。
主要分布于外周血，占外周血淋巴细胞总数的5％－10％，不需抗原刺激，可以直接杀伤靶细胞。主要功能是参与细胞免疫，在肿瘤免疫和抗病毒感染中均起重要作用。
人类NK细胞表达CD3,CD16,CD56等分化抗原。其中CD16为Ig FcR,介导ADCC。
NK细胞表面有NK细胞活化受体（KAR)和NK细胞抑制受体（KIR)。KAR与相应配体结合后可激活NK细胞；KIR与MHC分子识别后能抑制NK细胞的杀伤活性。
NK细胞主要生物学功能：
1、抗感染和抗肿瘤作用：细胞毒作用
2、免疫调节作用：分泌大量CK，活化Mφ，促进Ig类别转换，诱导T细胞极化。
NK细胞杀伤靶细胞的作用机制：
1、穿孔素/颗粒酶作用途径
2、Fas/FasL作用途径
NK细胞的优点：
1、无需抗原提前致敏就有较强的杀伤肿瘤细胞的活性
2、对肿瘤细胞的杀伤具有直接、灵敏、反应速度快的优点 3、无毒副作用，提高患者生存质量
NK可释放穿孔素、颗粒酶，穿孔素在靶细胞表面穿孔，使颗粒酶b进入靶细胞诱导靶细胞
凋亡。同时分泌大量的细胞因子，如ifn-v、tnf-x、gm-csf、il-3、m-csf等，直接作用 于靶细胞，或通过进一步激活其他种类免疫细胞攻击靶细胞。并可表达可以诱导细胞凋亡 的蛋白（fasl）和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（trail），使靶细胞进入程序性凋 亡状态。
传感器融合理论及应用
——传感器信息融合及其应用综述
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传感器信息融合及其应用综述
1 引 言
近年来,多传感器信息融合技术不论在军事领域还是在民事领域都受到了广泛的关注。这一技术正广泛应用于自动目标识别、战场监视、自动飞行器导航、机器人、遥感、医疗诊断、图像处理、模式识别和复杂工业过程控制等领域。多传感器数据融合是指对不同知识源和传感器采集的数据进行融合,以实现对观测现象更好地理解。从表面上看,多传感器融合的概念很直观,但实际上要真正实现一个多传感器融合系统是比较困难的。异质传感器数据的建模、协同与解释都是富有挑战性的工作。尽管有很多困难,但由于多传感器融合系统具有改善系统性能的巨大潜力,人们还是投入了大量的精力进行研究。传感器是智能机器与系统的重要组成部分,其作用类似于人的感知器官,可以感知周围环境的状态,为系统提供必要的信息。例如,一个机器人可以通过位置传感器获得自身当前的位置信息,为下一步的运动任务提供服务。通过传感器可以将系统的输入和输出联系在一起,构成一个闭环的控制回路,这对实际应用有着极其重要的意义。随着工作环境与任务的日益复杂,人们对智能系统的性能提出了更高的要求。单靠一个位置传感器无法消除由于其自身的累积误差对系统造成的影响。另外单个传感器往往无法满足某些系统对鲁棒性的要求。显然,解决这些问题的一种有效途径就是多传感器技术。多传感器技术的使用可以提高系统的性能,但在实际应用中还存在许多问题。目前,针对这些问题的研究已经形成了一个新的研究领域,即多传感器集成与融合。虽然这方面的研究只有短短十几年,但已经取得了许多研究成果,其中多传感器融合的研究更是受到人们的重视,并且已经成为目前该领域的研究热点之一。和国外的研究相比,国内在多传感器融合方面的研究尚处于初始阶段,对这方面系统介绍的文献也相对较少。此外,多传感器融合是一个复杂的信息处理过程,所要研究的问题多,而且解决问题的方法也很多,因此有必要对目前的研究情况进行系统的介绍。
细胞因子及其在化妆品中的应用
近年来，生物基因工程技术的发展给美容化妆品行业带来了全新的发展机遇，化妆品己经从传统的化学美容、植物美容走向生物美容与基因美容发展。例如传统的皮肤护理仅局限于油膜覆盖与保持水分等物理方法，而现在美容护肤理念开始转向细胞水平的护理，化妆品（用生物技术制造与人体结构相仿，且含高亲和力的生物精华物质的化妆品）己应运而生。如今，国际上越来越多的医药及生物工程技术专家投身于该研究领域，许多国家也都瞄准生物化妆品这一巨大市场，开发生物美容产品。将以生物工程技术制得的EGF(表皮生长因子)、透明质酸、酶和核酸等应用于化妆品，这一新的研究动态，也使人们认识到生物化妆品将给化妆品品质带来根本性的变化。
生物化妆品是指应用生物工程技术及其制品制得的化妆品，其主要成分生物活性多肽，大部分是细胞生长因子，它们在体内含量极微，物活性极高，对多种细胞生理功能和代谢活动发挥生物调节作用，胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移，在美容护肤、整形外科、烧伤溃疡以及各种皮肤病的伤口修复与愈合中有重要作用。细胞生长因子经过稳定的结构修饰或特殊的保护处理后，以一定的有效浓度添加到化妆品中，可以有效地与皮肤细胞发生作用，促进上皮细胞营养代谢，预防由于各种原因导致的皮肤损伤。正常护肤品中添加活性细胞生长因子还可以有效地促进皮下胶原细胞的功能，加速皮肤胶原细胞的生长，使细胞加速分泌胶原，从而达到抗皱及延缓衰老的作用。目前的生物美容产品中，将EGF(表皮生长因子)、bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)、aFGF(酸性成纤维细胞生长因子)等细胞生长因子应用于化妆品中是一种创新的尝试。
1表皮生长因子(EGF)
EGF的发现及生物特性 EGF是1962年由美国科学家Cohen博士和Montalcini教授在试验中发现的一种可以促使皮肤细胞生长速度加快的成分，这种物质自然存在于人体皮肤细胞内，其含量的多少直接影响着皮肤新细胞的生长分化速度，从而决定着皮肤的年轻程度，这种成分被科学家定名为“表皮生长因子”。它的主要生理活性是诱导细胞(尤其是表皮基底层细胞)增殖、分裂分化，促进其生长。EGF通过与细胞膜上受体的结合，激活受体，产生一系列的信号从而加速皮肤新生细胞替代衰老细胞的进程，使皮肤细胞年轻化。
