7细胞因子
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细胞因子的定义、生物学功能及分类细胞因子的定义、生物学功能及分类关键词:细胞因子白介素干扰素上皮细胞巨噬细胞试剂标准物质北京标准物质网细胞因子(cytokine)是指由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成、分泌的一类具有生物学效应的小分子蛋白物质的总称。
天然的细胞因子由机体内特定细胞常规分泌或在某种刺激条件下分泌到细胞外间质空间,以旁分泌(paracrlne)、自分泌(autocrlne)或内分泌(endocrine)等方式,参与调节细胞生长、凋亡、分化、抗病毒、免疫成熟等过程。
若某种细胞因子的分泌细胞和靶细胞非同一细胞,且二者相邻,则该细胞因子对靶细胞表现出的生物学作用称为旁分泌效应;若某种细胞因子作用的靶细胞与该细胞因子的生产细胞是同一细胞,则该作用方式为自分泌效应:一部分细胞因子能够在分泌后作用于机体远端的靶细胞,这种行为称为内分泌效应。
多数细胞因子为分子量低于25kD的糖蛋白,某些小分子细胞因子的分子量可以低至8kD(如IL-8)。
细胞因子通常以单体形式存在,部分细胞因子如IL-12、M-CSF或TGF-β等以二聚体形式发挥牛物学作用。
在细胞因子的靶细胞表面,通常存在可以与细胞因子具有高亲和性和特异性的受体蛋白分子,经与细胞因子结合后,激发细胞内信号系统,实现细胞因子对靶细胞的调节作用。
某些细胞因子在不同种类细胞表面,有多种受体蛋白分子,通过与不同细胞表面受体的结合,实现对多种类型细胞的特异性调节作用。
细胞因子曾经被用于定义一类免疫调节剂,比如白介素(IL)或干扰素(mterferon),但是,如何区分细胞因子和具有类似功能的一类分子——激素(荷尔蒙,hormone)一直是科学家研究的问题。
经过长时间的研究发现,相较于激素,细胞因子具有更强的生物学活性。
典型的蛋白类激素,循环浓度通常在nM(10-9M)级,而pM(10-12M)级别的细胞因子(如IL-6)即可对靶细胞产生显著的调节作用。
细胞因子共用受体γ链的结构,功能及生物学意义细胞因子共用受体γ链(common gamma chain,γc)是一种跨膜蛋白,由CD132基因编码。
它是许多细胞因子受体的共用信号转导子,包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21等。
γc具有两个亚型:长链γc和短链γc。
长链γc存在于T细胞、B细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)中,短链γc主要存在于单核细胞和树突状细胞中。
这两种亚型的结构类似,都是由单个跨膜蛋白组成,胞外区域与配体结合,胞内区域参与信号转导。
γc在细胞因子信号转导中起着关键的作用。
它与细胞因子特异性的受体共同组成相应的细胞因子受体复合物,使信号转导通路被激活。
γc的缺失会导致X-连锁重度综合症(X-linked severe combined immunodeficiency,X-SCID),这种疾病表现为免疫系统功能严重受损,易感染和死亡。
细胞因子共用受体γ链的发现提供了一种新的治疗方法,即利用具有长链γc的细胞因子来治疗X-SCID。
例如,IL-2、IL-4和IL-7等细胞因子与γc共同作用,可以促进T、B、NK细胞的增殖和分化,从而恢复免疫功能。
此外,对于其他免疫疾病和肿瘤,也可以利用γc来开发新的治疗方法。
细胞因子在自身免疫疾病中的作用在我们的身体中,细胞因子就像是一群忙碌的“信差”,它们在细胞之间传递着各种重要的信息,调节着身体的免疫反应和生理过程。
然而,当这些“信差”出现异常时,就可能引发一系列的问题,其中就包括自身免疫疾病。
自身免疫疾病是一类由于免疫系统错误地攻击自身组织和器官而导致的疾病。
在正常情况下,免疫系统能够准确地识别“自我”和“非我”,从而有效地抵御外来病原体的入侵,同时避免对自身组织造成损伤。
但在自身免疫疾病中,免疫系统的调节失衡,导致自身反应性淋巴细胞被激活,产生大量针对自身组织的抗体和免疫细胞,进而引发炎症和组织损伤。
那么,细胞因子在这个过程中究竟扮演了怎样的角色呢?首先,让我们来了解一些常见的细胞因子。
白细胞介素(Interleukin,IL)是一类非常重要的细胞因子家族,包括IL-1、IL-2、IL-6 等等。
其中,IL-1 主要由巨噬细胞产生,它能够促进炎症反应的发生。
在自身免疫疾病中,如类风湿关节炎,IL-1 的过度表达会导致关节滑膜的炎症和破坏。
IL-6 则具有多种生物学功能,它可以刺激免疫细胞的增殖和分化,同时也参与了炎症反应的调节。
在系统性红斑狼疮等疾病中,IL-6 的水平常常升高,与疾病的活动度密切相关。
肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)也是一种关键的细胞因子。
TNFα主要由巨噬细胞和活化的 T 细胞产生,它在炎症反应和免疫调节中发挥着重要作用。
在类风湿关节炎、强直性脊柱炎等自身免疫疾病中,TNFα的过度产生会导致关节炎症和骨质破坏。
干扰素(Interferon,IFN)同样在自身免疫疾病中具有重要作用。
IFNγ主要由活化的 T 细胞和自然杀伤细胞产生,它能够增强巨噬细胞的吞噬功能和抗原提呈能力,同时也参与了炎症反应的调节。
在系统性红斑狼疮等疾病中,IFNγ的异常表达与疾病的发生和发展密切相关。
细胞因子在自身免疫疾病中的作用机制非常复杂。
细胞因子的生物学活性什么是细胞因子细胞因子是由免疫细胞合成并能影响其他细胞生长、分化和功能的多种蛋白质或糖蛋白。
它们在人体免疫反应和炎症反应中起着不可或缺的作用,同时也参与着许多重要的生理过程,如造血、生长和发育、神经传递、代谢和修复等。
细胞因子主要分为类型1和类型2两种,其中类型1包括干扰素(IFN-α、IFN-β等)和白细胞介素(IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α等),类型2包括调节细胞因子(IL-4、IL-10等)和生长因子。
细胞因子的生物学活性细胞因子的生物学活性主要表现在以下几个方面:细胞增殖和分化许多细胞因子可直接或间接促进细胞增殖和分化。
例如,IL-2、IL-3、IL-4和IL-7等可以刺激淋巴细胞增殖和分化;而胰岛素样生长因子(IGF)、成长因子及其受体、血小板衍生生长因子(PDGF)等能促进多种细胞的增殖和分化。
此外,不同类型细胞因子之间也常常相互作用发挥生物学活性,如IFN和IL-2联合使用可以增强抗肿瘤效应等。
免疫应答调节免疫系统中的一些细胞因子能够调节免疫细胞的活性,影响炎症反应和免疫应答。
例如,IL-1和TNF-α等可以刺激单核细胞和T细胞产生其他免疫因子;而IL-2、IL-4、IL-10等则可以抑制免疫细胞的活性,调节免疫应答。
这些细胞因子的作用对维持机体内环境的稳定性和免疫功能的发挥至关重要。
炎症反应多种炎症因子能够引起机体的炎症反应,通常表现为红肿、热痛等症状。
这些炎症因子包括所有免疫细胞合成的细胞因子,如IL-1、TNF-α等。
炎症反应在一定程度上有助于清除感染病原体和损伤组织,但过度的炎症反应会导致组织和细胞损伤,引发多种疾病。
细胞分化和功能许多细胞因子可以影响细胞分化和功能的表达。
例如,IL-3、IL-4、IL-5、IL-6等能够促进B细胞分化为浆细胞和产生抗体等;而胰岛素样生长因子(IGF)、成长因子及其受体、血小板衍生生长因子(PDGF)等则能够促进肌肉细胞、神经细胞和内皮细胞的分化和功能的表达。
医学免疫学细胞因子
免疫学细胞因子(Immunology Cytokines)是一类特殊的低分子量蛋
白质作用于免疫细胞并起到调节免疫应答的内分泌因子。
它们能够激活在
免疫系统中的多种细胞,从而促进免疫系统的发育及功能,影响单核细胞
亚群的分化,增强细胞免疫和细胞因子诱导的抗原呈递。
免疫学细胞因子
包括:白介素(Interleukins)、促分化因子(Colony-Stimulating Factors)、血小板介素(Platelet-Derived Growth Factors)和淋巴素(Lymphokines)。
白介素(Interleukins)是一类普遍存在的多功能信号分子,它们可
以激活细胞免疫应答,主要控制细胞因子的释放,影响免疫细胞的分化,
促进细胞活化,促进抗原呈递,诱导骨髓细胞分化及抗原呈递,维持细胞
迁移,调节正常细胞的生长,限制病毒感染的进程,以及调节免疫应答及
免疫耐受。
最常见的白介素包括IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-10、IL-12和IL-17
促分化因子(Colony-Stimulating Factors)是一类可以诱导骨髓中
细胞分化供免疫系统使用的激素,它们能够促进细胞的增殖,分化和活化,从而促进细胞免疫应答。
10种常用细胞因子检测方法盘点细胞因子是一类在细胞间相互作用中发挥重要作用的蛋白质,对免疫调节、炎症反应、细胞增殖和分化等过程起着关键的调控作用。
因此,检测细胞因子的水平对于研究疾病发病机制、诊断和治疗具有重要意义。
以下是常用的10种细胞因子检测方法盘点:1. 酶联免疫吸附法(ELISA),ELISA是一种常用的细胞因子检测方法,通过将待检测的细胞因子与特异性抗体结合,然后用酶标记的二抗结合,最后通过底物染色来检测细胞因子的含量。
2. 免疫荧光法(IF),IF方法利用激光共聚焦显微镜观察标记的抗体与细胞因子结合的情况,适用于定量和定位分析。
3. 流式细胞术(FCM),FCM结合荧光标记的抗体,可以对多种细胞因子进行快速、高通量的检测和分析。
4. 生物传感器技术,生物传感器技术结合了生物学和传感器学的优势,可以实现对细胞因子的高灵敏度、高选择性检测。
5. 蛋白质芯片技术,蛋白质芯片技术可以同时检测多种细胞因子的含量,具有高通量、高灵敏度的特点。
6. 质谱法,质谱法可以通过检测细胞因子的质荷比来定量和鉴定细胞因子。
7. 生物学功能法,生物学功能法通过观察细胞因子对细胞生物学功能的影响来间接检测细胞因子的活性。
8. 核酸杂交技术,核酸杂交技术可以通过检测细胞因子的mRNA水平来间接反映细胞因子的表达水平。
9. 免疫印迹法(Western blot),Western blot可以用于检测细胞因子的蛋白质水平,结合特异性抗体可以实现对细胞因子的定量分析。
10. 细胞因子生物学活性检测,通过细胞因子对细胞增殖、分化、凋亡等生物学活性的影响来检测细胞因子的活性水平。
以上是常用的10种细胞因子检测方法,它们各自具有特定的优势和局限性,在实际应用中可以根据需要选择合适的方法进行检测分析。