畢業(yè)設(shè)計（論文）：趨化因子研究進(jìn)展

1、細(xì)胞因子總論1.導(dǎo)言在免疫系統(tǒng)中，各種免疫細(xì)胞均能合成和分泌小分子的多肽類因子，它們調(diào)節(jié)機(jī)體的免 疫調(diào)節(jié)功能,參與免疫細(xì)胞的增殖，分化和行使功能，這些因子統(tǒng)稱為細(xì)胞因子(cytokine)o細(xì)胞 因子除存在于免疫系統(tǒng)外，在機(jī)體的各個系統(tǒng)也廣泛存在，發(fā)揮極為重要的生理調(diào)節(jié)作用， 某些情況下可產(chǎn)生病理作用。與免疫冇關(guān)的細(xì)胞因子主要包括淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子、單 核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的單核因子、h細(xì)胞介索(interleukin,il). t擾素(interferon,ifn)、集落刺激 因子(colony stimulating factor,csf)a 腫瘤壞死因子(tumor necrosis fa

2、ctoi;tnf)、趨化因子 (chemokine)>轉(zhuǎn)化生長因子p (transforming growth factor p,tgfp)等，它們在免疫系統(tǒng)中起 著非常重要的調(diào)控作用，在異常情況下也會導(dǎo)致免疫病理反應(yīng)。l1研究歷史1957年,issacs等人發(fā)現(xiàn)病毒感染的細(xì)胞產(chǎn)生-種因子，對抵抗病毒的感染，干擾病毒的 復(fù)制，因而命名為干擾素，這是發(fā)現(xiàn)第一個細(xì)胞因了。但以后很長時間內(nèi)，對細(xì)胞因了的了 解只限于發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞培養(yǎng)上清液具有各種生物學(xué)活性，例如，分裂素或抗原刺激的t淋巴細(xì) 胞培養(yǎng)上清含冇t細(xì)胞生長因子(t cell growth factor,tcgf)> b細(xì)胞生長因子

3、(b cell growth factor,bcgf)、t細(xì)胞替代因子(t cell replacing factor)活性；脂多糖(lps)刺激的單核巨噬細(xì) 胞可產(chǎn)生淋巴細(xì)胞活化因子(lymphocyte activating factor,laf)、腫瘤壞死因子活性等，這主要 是由于這些細(xì)胞因子的含雖非常低，并且多種細(xì)胞因子同時存在，純化困難，因而限制了對 其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的研究。70年代末以來，隨著分子牛物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為細(xì)胞因子的研究提 供了新的契機(jī)，利用cdna克降化技術(shù),一個又一個的細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)被闡明，利用外源基因表 達(dá)技術(shù)，可獲得大量的重組細(xì)胞因子純品，使細(xì)胞因子的功能研究獲得明

4、確的結(jié)果。在短短的 十幾年時間內(nèi)，細(xì)胞因子研究領(lǐng)域獲得驚人的成果,分子克隆成功并闡明結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞因 子已達(dá)數(shù)白種，有上白種重組細(xì)胞因子在進(jìn)行臨床研究，治療腫瘤，感染，造血功能障礙等疾病, 其屮數(shù)十種細(xì)胞因子或其抑制劑已被批準(zhǔn)做為藥物正式上市，一些細(xì)胞因子基因治療的研究 也已進(jìn)入臨床。1. 2命名1. 2. 1白細(xì)胞介素(il)在1979年第二屆淋巴因子的國際會議上，將介導(dǎo)白細(xì)胞間相互作用的一些細(xì)胞因子命 名為il,并以阿拉伯?dāng)?shù)字排列，如il1、il2、il-3o以后不斷冇新的il被命名，迄今已被命名 到il-27o表1介紹了近2年發(fā)現(xiàn)的新白細(xì)胞介素，可以預(yù)期，新的il還可能被不斷發(fā)現(xiàn)。目

5、前的研究發(fā)現(xiàn)，許多il不僅介導(dǎo)口細(xì)胞相互作用,還參與其它細(xì)胞的相互作用，如造血干細(xì)胞、 血管內(nèi)皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、成骨和破骨細(xì)胞等的相互作用，在機(jī)體的多系統(tǒng)中 發(fā)揮作用。表1：新白細(xì)胞介素的結(jié)構(gòu)為功能名稱結(jié)構(gòu)功能il-19成熟區(qū)153個氨基酸，與il-10 有同源性；染色體lq32對抗原呈遞細(xì)胞具有調(diào)節(jié)和促增殖效應(yīng)。活化stat3,受體為 il20r1/il20r2il-20成熟區(qū)164個氨基酸，與il10 有同源性；染色體lq32結(jié)合il-20r1/il-20r2,重組il-20小鼠腹腔注射 可明顯刺激中性粒細(xì)胞的移動；參與上皮細(xì)胞發(fā)育，活化角質(zhì)細(xì)胞stat3,與牛皮癬有關(guān)il-2

6、1成熟區(qū)131個氨基酸，與il2、 il、4、il15空間結(jié)構(gòu)同源， 受體包括il2ry鏈；染色體 4q26-q27促進(jìn)骨髓nk細(xì)胞的增殖與分化，與抗cd40抗 體協(xié)同刺激b細(xì)胞的增殖，與抗cd3抗體協(xié)同刺 激t細(xì)胞的增殖。il-22成熟區(qū)146個氨基酸，aiil-10 有同源性；染色休12ql5活化多種細(xì)胞系的stat1, 3,包括tp-10 (腎癌 細(xì)胞系)和sw480 (腸癌細(xì)胞系)。促進(jìn)炎癥時 的急性期蛋白產(chǎn)生；結(jié)合il22r/il10r2 oril22bpil-23與il-12有同源性,異源雙聚 體，a鏈為pl9,含189個氨 基酸，與il-12p35同源性； 染色體12ql3；其b

7、鏈為il-12 的 p40.經(jīng)stat4活化pha刺激的t細(xì)胞,促進(jìn)其增殖和丫 干擾素產(chǎn)生，并誘導(dǎo)記憶性t細(xì)胞的增殖。il-24與il-10有同源性，206個氨 基酸；染色體lq32結(jié)合 il22r1/il2or2 or il-20r1/il-20r2,活化stat3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡il-25與il-17 <同源性,含161個氨基酸；14號染色體th2細(xì)胞產(chǎn)生，刺激th2細(xì)胞功能，參與速發(fā)型 變態(tài)反應(yīng)；支持淋巴樣細(xì)胞增殖，刺激fdcp2的 增殖il-26/ak155與il-10有同源性，全長171個氨基酸；染色體12ql5t細(xì)胞產(chǎn)生il-27與ilj2有同源性，異源雙聚 體

8、，a鏈為p28,與il12p35 同源；其b鏈為ebi3,y與 il-12的p40同源.由抗原呈遞細(xì)胞活化早期階段產(chǎn)生，促進(jìn)naive t 細(xì)胞增殖，與il-12協(xié)同刺激t細(xì)胞的丫干擾素產(chǎn) 生1. 2. 2集落刺激因子(csf)在進(jìn)行造血細(xì)胞的體外研究中,發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞因子對刺激不同的造血干細(xì)胞在半固休培 養(yǎng)基中形成細(xì)胞集落，這類因子被命名為csf。根據(jù)它們的作用范囤，分別命名為g-csf(粒細(xì) 胞csf)、m-csf(巨噬細(xì)胞csf)、gm-csf(粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞csf)和多集落刺激因子 (multi-csf,乂稱il3),不同的csf對不同發(fā)育階段的造血干細(xì)胞和祁細(xì)胞起促增殖分化的作 用，

9、是血細(xì)胞發(fā)生必不町少的刺激因子。從廣義來說，凡是刺激造血細(xì)胞的細(xì)胞因子都可統(tǒng)稱 為csf,例如刺激紅細(xì)胞的紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,epo)、刺激造血干細(xì)胞的干細(xì)胞因子 (stem cell factor,scf)> 刺激胚胎干細(xì)胞的 a 血病抑制因子(leukemia inhibitoiy factor,lif)、以 及刺激血小板的血小板生成素(thrombopoictin)等均有集落刺激活性。另夕卜，csf也可作用于 多種成熟的細(xì)胞，促進(jìn)其功能，具有多相性的作用。1. 2. 3 干擾素(ifn)ifn是最先發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因了，早在1957年,issacs等人發(fā)現(xiàn)病毒感染

10、的的細(xì)胞產(chǎn)生一種因 子，可抵抗病毒的感染，干擾病毒的復(fù)制，因而命名為干擾索。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)，可將ifn分 為ifna、ifn- p > ifny,它們分別由白細(xì)胞、纖維母細(xì)胞和活化的t細(xì)胞產(chǎn)生» ifn-a 為多基因產(chǎn)物，冇十余種不同的亞型，但它們的生物活性基本相同。ifn除冇抗病作用外,還冇 抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、控制細(xì)胞增殖、及引起發(fā)熱等作用。1. 2. 4腫瘤壞死因子(tnf)tnf是一類能直接造成腫瘤細(xì)胞死亡的細(xì)胞因子,可直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，根據(jù)其來 源和結(jié)構(gòu)分為兩種，即tnf- a和tnf- p，詢者由單-核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,厲者由活化的t細(xì)胞產(chǎn)生, 乂名淋巴毒索a(l

11、ymphotoxin a, lt(x)。最近還發(fā)現(xiàn)了 tnf家族的一些新成員，包括lt卩、 trail (tnf-related apoptosis-inducing ligand)等。tnf 除冇殺腫瘤作用外,還可引起發(fā)熱 和炎癥反應(yīng),大劑量tnf-a可引起惡液質(zhì)，呈進(jìn)行性消瘦，因而tnf- a又稱惡液質(zhì)素 (cachectin)o125趨化因子趨化因子是一組具有趨化作用的細(xì)胞因子，能吸引免疫細(xì)胞到免疫應(yīng)答局部，參與免疫 調(diào)節(jié)和免疫病理反應(yīng)。它們多為小于100個氨基酸的小分子多肽，根掘結(jié)構(gòu)可主要分為4個 趨化因子亞家族:cys-x-cys (cxc)、cys-cys (cc)、cys (c)

12、、cys-x3-cys (cx3c)亞家 族。cxc家族成員多數(shù)基因定位于笫4對染色休，包括il-8. ip-10(ifn inducible protein-10). mgsa等,cc家族成員多數(shù)基因定位于第17對染色體，包括mip-1 a , p (macrophage inflammatory protein)> mcp 1 (macrophage chemotactic protein)> rantes (regulated upon activation> nonnal t expressed and secreted)等。c 家族只有一個成員 lymphotact

13、in,基因立 位于1號染色體。cx3c家族也只有一個成員fractalkine (neurotactin),基因定位于笫16對 染色休。2.來源2. 1正常細(xì)胞來源細(xì)胞因子主耍由活化的免疫細(xì)胞合成和分泌。免疫細(xì)胞遭遇外來抗原或病原體后，因受 到刺激而被活化，從而產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，激發(fā)體內(nèi)一系列生物應(yīng)答過程，促進(jìn)免疫功能的行 使,最終達(dá)到清除異物、維持自身穩(wěn)定的口的。淋巴細(xì)胞是細(xì)胞因子的最重要的產(chǎn)生細(xì)胞，特 別是輔助性t細(xì)胞(th),它的許多重要功能是通過分泌細(xì)胞因子來完成的。近年來發(fā)現(xiàn)，根 據(jù)產(chǎn)生的il種類不同，可將th細(xì)胞分為th1和th2兩種亞類細(xì)胞，前者主要分泌il2、干 擾素y、腫瘤壞

14、死因子b,后者主要分泌il4、il5、il6、il10、il-13等。il-12和干擾 素y可誘導(dǎo)th1細(xì)胞的產(chǎn)生,il4和il-10可誘導(dǎo)th2細(xì)胞的產(chǎn)生。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),th1 細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫功能,th2細(xì)胞主要介導(dǎo)體液免疫功能，兩者間有相互抑制作用和此消 彼長的關(guān)系。有關(guān)th1和th2的調(diào)節(jié)關(guān)系的發(fā)現(xiàn)為免疫調(diào)節(jié)理論提供了新的觀點(diǎn)。除淋巴 細(xì)胞外，單核冃噬細(xì)胞也是一些細(xì)胞因子的重要來源，包括il-k il6、il-8. il-10.干擾素、 腫瘤壞死因子a、csf籌，單核巨噬細(xì)胞通過分泌這些因子對機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。 -些非免疫細(xì)胞，如內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞

15、亦可產(chǎn)生某些細(xì)胞因子。 這表明體內(nèi)有多系統(tǒng)在通過分泌細(xì)胞因子來調(diào)控免疫系統(tǒng)。2. 2腫瘤細(xì)胞來源體外研究發(fā)現(xiàn)，一些腫瘤細(xì)胞可持續(xù)性產(chǎn)生某些細(xì)胞因子，例如,jurkat細(xì)胞株在體外分泌 較大量的人il2,骨髓瘤細(xì)胞在體內(nèi)體外均可分泌較大量的il-6,rtl j: il-6同時為骨髓瘤細(xì)胞 的生長因子，因而對產(chǎn)生自分泌的現(xiàn)象，造成骨髓瘤細(xì)胞的失控生長，是多發(fā)性骨髓瘤的重要 發(fā)病機(jī)理z 。此外，一些白血病細(xì)胞亦可分泌csf,產(chǎn)生自分泌現(xiàn)象，對白血病發(fā)病起促進(jìn)作 用。2. 3重組細(xì)胞因子為研究細(xì)胞因子的結(jié)構(gòu)與功能,必須耍有耍大量的細(xì)胞因子純品。過去，只能通過免疫細(xì) 胞或腫瘤細(xì)胞株體外培養(yǎng)，從培養(yǎng)上淸液

16、中獲取微量的細(xì)胞因子制劑，不但純度很難保證,而 且價格昂貴。80年代以來，隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞因子的研究也進(jìn)入基因水平。現(xiàn)在 可以利用人腸桿菌、酵母菌、昆蟲細(xì)胞、哺乳動物細(xì)胞等工程細(xì)胞大規(guī)模牛產(chǎn)重組的細(xì)胞因 子純品，其產(chǎn)量、純度、成本等指標(biāo)均優(yōu)于天然來源的細(xì)胞因子。這不僅大大促進(jìn)了細(xì)胞因 子的結(jié)構(gòu)與功能研究，也促進(jìn)了細(xì)胞因子作為牛物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑治療各種疾病的應(yīng)用研究，為腫瘤、感染、造血障礙等疑難病癥的治療帶來了新的希望。3.結(jié)構(gòu)絕大部分細(xì)胞因子為小分子的分泌型多肽，少數(shù)細(xì)胞因子能以膜結(jié)合的形式存在于細(xì)胞 衣面，如tnf a、lt b、scf等。從肽鏈結(jié)構(gòu)來看，多數(shù)細(xì)胞因子為單鏈結(jié)構(gòu)，少部

17、分細(xì)胞因 子為同源雙體結(jié)構(gòu)，如il5、il8、il-10. m-csf等;此外,il-12> il23、il-27等的結(jié)構(gòu)比 較特殊，為異源雙體結(jié)構(gòu),兩條肽鏈分別由不同的基因編碼。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看，絕人部分細(xì)胞因 子為糖蛋白，含冇不同程度的糖基側(cè)鏈，但體內(nèi)外生物活性研究證明，多數(shù)細(xì)胞因子的糖慕不 影響發(fā)揮荘功能，因而，大腸桿菌表達(dá)的重組細(xì)胞因子可取代天然來源的細(xì)胞因子用于結(jié)構(gòu)和 功能研究及臨床治療應(yīng)川。實(shí)驗(yàn)表明,細(xì)胞因子的糖基與它們的體內(nèi)半衰期有較密切的關(guān)系。 從一級結(jié)構(gòu)來看，不同的細(xì)胞因子在氨基酸序列上有很人的差異，但它們的基因調(diào)控序列卻有 許多共同z處,這表明它們的某因表達(dá)受某些共同的

18、因素調(diào)節(jié)。從染色體定位來看，一些細(xì)胞 因子的基因是連鎖的，如il3、il4、il5、il9、il13、gmcsf、mcsf等都位于第5對 染色體長臂上，它們的缺失與某些白血病及造血功能不良有關(guān)。細(xì)胞因子需與細(xì)胞農(nóng)面的細(xì)胞因子受體相結(jié)合后才能發(fā)揮效應(yīng)。近年來對細(xì)胞因子受 體的研究越來越受到重視，人多數(shù)細(xì)胞因子受體基因己克隆化成功，對其結(jié)構(gòu)和信號傳遞也已 有初步的了解。細(xì)胞因子受體與其它膜表面受體一樣，均rh 3個功能區(qū)組成，即膜外區(qū)(il結(jié)合 區(qū)),跨膜區(qū)(疏水性氨基酸富冇區(qū))和膜內(nèi)區(qū)(信號轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū))。細(xì)胞因子受體存在冇單鏈,雙鏈或 三鏈不同形式的結(jié)構(gòu)。最近的研究發(fā)現(xiàn)，一些細(xì)胞因子受體共同使用同一

19、條多肽鏈，如il3、 il5和gm-csf共同使用同鏈,il2、il4、il7、il9、il-15等共同使用同一 il2受體 y鏈;il6、il-ik gcsf、lif、抑瘤素m(oncostatin m)>睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子共同使用同一 gpl30蛋白(cd130)的受體鏈。由于細(xì)胞因子在受體水平存在相似性,因而可能使用共同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，發(fā)揮類似的 牛:物學(xué)效應(yīng)。細(xì)胞因子通過其受休轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的過程是非常復(fù)雜的過程，多數(shù)細(xì)胞因子受體本 身不包含內(nèi)部的酪氨酸激酶活性，但與細(xì)胞因子結(jié)合厲，首先引起的細(xì)胞內(nèi)改變就是使多種細(xì) 胞內(nèi)蛋白包括細(xì)胞因子受體木身出現(xiàn)酪氨酸磷酸化。1=1前研究已發(fā)現(xiàn)有多種酪

20、氨酸激酶參與 細(xì)胞因子受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括src家族的lyn和fyn,非src家族的jak1、jak3、tyk2 等。jak 激陋家族町進(jìn)一步活化一些稱為 stat (signal transducers and activators of transcription)錄因子。stat蛋口以非活性形式存在于細(xì)胞漿內(nèi)，一旦活化后出現(xiàn)酪氨酸磷 酸化，即形成雙體形式，進(jìn)入核質(zhì)，與dna結(jié)合,起轉(zhuǎn)錄因了的作用。不同的stat蛋白可參與 不同細(xì)胞因子的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，如ifna活化stat1和stat2;il3、il-5和gm-csf活化 stat5;il-6活化stat3等。在核酸水平上,stat家族結(jié)合的

21、dna序列也已發(fā)現(xiàn)多與gas 序列有關(guān)，所謂gas即ifn y活化位點(diǎn)(gamma interferon activated site),為一種在ifn y誘導(dǎo)基 因啟動子的調(diào)控元件。此外，在細(xì)胞因子受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中述涉及多種不同途徑,其詳盡機(jī)理尚 有待進(jìn)一部揭示。根據(jù)細(xì)胞因子受體膜外區(qū)的氨基酸序列，可將其主要分為5個受體家族：()造血牛長因子受體家族(hemotopoietic cytokine receptor,hpr)大部分細(xì)胞因子如il2、3、4、5、6、7、9、11、12、15、gmcsf、epo等的受體均 屬于這一家族，其典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是含有trp-ser-x-ti-p-ser(w-s

22、-x-w-s)的五聯(lián)保守序列，與細(xì) 胞因子結(jié)合功能密切相關(guān)。(二) ig超家族il-1受體和m-csf受體等屬于這一家族,il6受體同時含冇ig超家族和hpr家族兩個 結(jié)構(gòu)區(qū)。這-超家族的特點(diǎn)是均在膜外區(qū)含有ig樣的分子構(gòu)型，每個ig樣功能區(qū)由100個左 右的氨基酸組成，通過二硫鍵形成穩(wěn)定的發(fā)夾樣反平行的b片層折秤結(jié)構(gòu)。(三) tnf受體家族這類成員包括fas、cd40、ngfr仔申經(jīng)生長因子受體)、tnfri (75kd,cd120a)、tnfrii (55kd,cd120b)等，它們均有3-4個由約40個氨基酸組成的cys豐富區(qū)段，每一區(qū)段含46 個cys,在fas和tnfri的膜內(nèi)區(qū)存在

23、有約80個氨基酸的死亡功能區(qū)(death domain),經(jīng)活化 厲可轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡信號，造成細(xì)胞的程序化死亡。(四) 干擾素受體家族包括干擾素a和b受體、干擾素y受體、il10受體、il20受體、il22受體等，在它 們的膜外區(qū)均有一段200個氨基酸組成的保守序列，含有4個cyso干擾素« b受體含2個 這樣的區(qū)域，而干擾素x受休則只含1個這樣的區(qū)域。(五) 趨化因子受體家族大部分趨化因子結(jié)合的受體均屬于g蛋白受體家族，其典型特征為具有7個穿膜區(qū)，胞內(nèi) 區(qū)冇與g蛋白結(jié)合的結(jié)構(gòu)，并在c末端含絲氨酸/蘇氨酸，可產(chǎn)生磷酸化，參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。4. 生物學(xué)活性細(xì)胞因子具有非常廣泛的生物學(xué)活性，包括促

24、進(jìn)靶細(xì)胞的增殖和分化，增強(qiáng)抗感染和細(xì)胞 殺傷效應(yīng)，促進(jìn)或抑制其它細(xì)胞因子和膜表面分子的表達(dá)，促進(jìn)炎癥過程，影響細(xì)胞代謝等。細(xì) 胞因子的這些作用具有多相性和網(wǎng)絡(luò)性的特點(diǎn)，即每種細(xì)胞因子可與多種免疫細(xì)胞或非免疫 細(xì)胞作用，每種免疫細(xì)胞可受多種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)，不同細(xì)胞因子之間具有相互協(xié)同或相互制 約的作用，細(xì)胞因子本身受到體內(nèi)多種因素的影響，山此構(gòu)成了復(fù)雜的細(xì)胞因子免疫調(diào)節(jié)網(wǎng) 絡(luò)。細(xì)胞因子在行使功能時具有高效性的特點(diǎn)，極微量(pmol)水平即可發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。細(xì)胞 因子自其產(chǎn)生細(xì)胞分泌出來后，一般只作用于鄰近的靶細(xì)胞,這種作用稱為旁分泌(paracrine); 或者作用于口身產(chǎn)牛細(xì)胞，稱z為口分泌(

25、autocrine)o細(xì)胞因子的作用是一時性的，一般只在局 部發(fā)揮作用，因此它與內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生的激索作川于遠(yuǎn)處靶細(xì)胞的方式是不相同的。不過，在 臨床上用重組細(xì)胞因了治療疾病時，由于使用了藥理劑量的細(xì)胞因了，它也可隨血流分布全身, 發(fā)揮藥理學(xué)作用。歸納起來,細(xì)胞因子的生物學(xué)活性包括以下兒方而：41 .參與免疫應(yīng)答免疫細(xì)胞z間存在錯綜復(fù)雜的調(diào)節(jié)關(guān)系，細(xì)胞因子是傳遞這種調(diào)節(jié)信號的必不可少的 信息分子。例如在tb細(xì)胞之間,t細(xì)胞產(chǎn)生il2、4、5、6、10、13、干擾素y等細(xì)胞因子 刺激b細(xì)胞的分化，增殖和抗體產(chǎn)生;而b細(xì)胞乂可產(chǎn)生il-12調(diào)節(jié)thl細(xì)胞活性和ctl活 性。在單核巨噬細(xì)胞與淋巴細(xì)胞z

26、間，前者產(chǎn)牛il1、6、8、10、干擾索a、tnf a等細(xì)胞 因子促進(jìn)或抑制下t、b、nk細(xì)胞功能;而淋巴細(xì)胞又產(chǎn)生il2、6、10、干擾素y、gm-csf. 口噬細(xì)胞移動抑制因子(mif)等細(xì)胞因子調(diào)節(jié)單核口噬細(xì)胞的功能。許多免疫細(xì)胞還可通過 分泌細(xì)胞因子產(chǎn)生口身調(diào)節(jié)作用。例如t細(xì)胞產(chǎn)牛.的il-2町刺激t細(xì)胞的il-2受體農(nóng)達(dá)和 進(jìn)一步的il-2分泌,th1細(xì)胞通過產(chǎn)生干擾素y抑制th2細(xì)胞的細(xì)胞因子產(chǎn)生，而th2細(xì)胞 乂通過il10、il4和il13抑制th1細(xì)胞的細(xì)胞因子產(chǎn)生。通過研究細(xì)胞因子的免疫網(wǎng)絡(luò) 調(diào)節(jié),可以更好地理解完整的免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)理，并冇助于指導(dǎo)細(xì)胞因子做為生物應(yīng)答調(diào)節(jié)

27、劑(brm)應(yīng)用于臨床治療免疫性疾病。在免疫細(xì)胞針對抗原(特別是細(xì)胞性抗原)行使免疫效應(yīng)功能時，細(xì)胞因子是其中重要效 應(yīng)分子之一。例如tnf a和tnf 3可直接造成腫瘤細(xì)胞的凋亡(apoptosis),使瘤細(xì)胞dna斷 裂，細(xì)胞萎縮死亡;干擾素a、b、y可干擾各種病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制,從而防止病毒擴(kuò)散;lif 可直接作用于某些髓性白血病細(xì)胞，使其分化為單核細(xì)胞，喪生惡性增殖特性。另冇一些細(xì)胞 因子通過激活效應(yīng)細(xì)胞而發(fā)揮其功能，如il2和il12刺激nk細(xì)胞與ctl的殺腫瘤活性等。 與抗體和補(bǔ)休等其它免疫效應(yīng)分子相比，細(xì)胞因子的免疫效應(yīng)功能特點(diǎn)是作用強(qiáng)，持續(xù)時間短, 在抗腫瘤，抗細(xì)胞內(nèi)寄生感染，

28、移植排斥等功能中起垂要作用。4. 2 造血刺激功能從多能造血干細(xì)胞到成熟免疫細(xì)胞的分化發(fā)育過程中，每一階段都需要有細(xì)胞因子的參 與，11前的研究表明,scf和il-3是作用于最早階段造血干細(xì)胞的細(xì)胞因子,gmcsf作用稍 晚階段的髓系造血祖細(xì)胞,g-csf作用于粒細(xì)胞系造血細(xì)胞,m-csf作用于單核系造血細(xì)胞, 此外epo作用于紅系造血細(xì)胞,il7作用于淋巴系造血細(xì)胞,tpo、il6、il-11作用于巨核系 造血細(xì)胞,等等。由此構(gòu)成了細(xì)胞因子對造血系統(tǒng)的龐大控制網(wǎng)絡(luò)。某種細(xì)胞因子缺陷就可 能導(dǎo)致相應(yīng)血細(xì)胞的缺陷，如腎性貧血病人的發(fā)病就是腎臟產(chǎn)牛epo的缺陷所致，止因如此, 應(yīng)用epo治療這一疾

29、病收到非常好的效果。h前多種刺激造血的細(xì)胞因子已成功地用于臨 床治療血液病，有非常好的發(fā)展詢景。4. 3 促進(jìn)炎癥反應(yīng)炎癥是機(jī)體對外來刺激產(chǎn)生的一種病理反應(yīng)過程，癥狀表現(xiàn)為局部的紅腫熱痛，病理檢查 可發(fā)現(xiàn)有大屋炎癥細(xì)胞如粒細(xì)胞，巨噬細(xì)胞的局部浸潤和組織壞死，在這一過程中，一些細(xì)胞 因子起到重要的促進(jìn)作用，如il1、il6、il8、tnfa等可促進(jìn)炎癥細(xì)胞的聚集，活化和炎癥 介質(zhì)的釋放，可直接刺激發(fā)熱中樞引起全身發(fā)燒,il8同時還可趨化中性粒細(xì)胞到炎癥部位, 加重炎癥癥狀。在許多炎癥性疾病屮都可檢測到上述細(xì)胞因子的水平升高。用某些細(xì)胞因子 給動物注射，可直接誘導(dǎo)炎癥現(xiàn)彖，這些實(shí)驗(yàn)充分證明細(xì)胞因子

30、在炎癥過程的重要促進(jìn)作用。 基于上述理論研究結(jié)果,目前已開始利用細(xì)胞因子抑制劑治療炎癥性疾病，例如利用1l1的受 體扌吉抗劑(il1 receptor antagonist,illra)和抗tnf a抗體治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等，已收到較好療 效。4. 4.其它許多細(xì)胞因子除參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效應(yīng)功能外，還參與非免疫系統(tǒng)的一些功能.例如 il-8具有促進(jìn)新牛血管形成的作用;m-csf n；降低血膽固醇;1l1刺激破骨細(xì)胞，軟骨細(xì)胞的 生長;il6促進(jìn)肝細(xì)胞產(chǎn)生急性期蛋白等。這些作用為免疫系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的相互調(diào)節(jié) 提供了新的證據(jù).5. 細(xì)胞因子的臨床意義51細(xì)胞因子與疾病的關(guān)系止常情況下，細(xì)胞因子

31、的衣達(dá)和分泌受機(jī)休嚴(yán)格的調(diào)控,在病理狀態(tài)下，細(xì)胞因子會出現(xiàn) 異常性表達(dá)，表現(xiàn)為細(xì)胞因子及其受體的缺陷，細(xì)胞因子表達(dá)過高，以及可溶性細(xì)胞因子受體 的水平增加等。5. 1. 1細(xì)胞因子及其受體的缺陷包括先天性缺陷和繼發(fā)性缺陷兩種病理情況，例如一種先天性的性聯(lián)重癥聯(lián)合免疫缺 陷病人(xscid),表現(xiàn)為休液免疫和細(xì)胞免疫的雙重缺陷，一出生就必須在無菌罩中生活，往往 在幼兒期因感染而夭折。現(xiàn)己發(fā)現(xiàn)這種患者的il-2受體y鏈缺陷，由此導(dǎo)致il-2jl-4和il-7 的功能障礙，使免疫功能嚴(yán)重受損。細(xì)胞因子的繼發(fā)性缺陷往往發(fā)生在感染，腫瘤等疾病以后, 如人類免疫缺陷病毒(h1v)感染并破壞th后,可導(dǎo)致t

32、h細(xì)胞產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子缺陷，免疫 功能全面下降，從而表現(xiàn)出繼承性免疫缺陷綜合癥(aids)的一系列癥狀。5. 1. 2細(xì)胞因子表達(dá)過高在炎癥，自身免疫病，變態(tài)反應(yīng),休克等疾病時，某些細(xì)胞因子的表達(dá)量可成白上千倍的增 加，例如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的滑膜液屮可發(fā)現(xiàn)il-u il6、il8水平明顯高于正常人，而這些細(xì)胞 因子均可促進(jìn)炎癥過程，使病情加重，應(yīng)用細(xì)胞因子的抑制劑冇可能治療這類炎癥性細(xì)胞因子 水平升高的疾病。5. 1. 3可溶性細(xì)胞因子受體水平升高細(xì)胞膜表面的細(xì)胞因子受體可脫落下來，成為可溶性細(xì)胞因子受體，存在于體液和血清 z中，在某些疾病條件下，可出現(xiàn)可溶性細(xì)胞因子受體的水平升高，這類分子可能

33、結(jié)合細(xì)胞因 子，使其不再與膜表面的細(xì)胞因子受體結(jié)合，因而封閉了細(xì)胞因子的功能。5. 2 細(xì)胞因子在疾病治療的應(yīng)用1=1前，利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組細(xì)胞因子做為生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑（brm）治療腫斕，造 血障礙，感染等疑難病癥已收到了良好療效,成為新一代的藥物。重組細(xì)胞因子做為藥物具冇 很多優(yōu)越z處,例如細(xì)胞因子為人體口身成分，町調(diào)節(jié)機(jī)體的牛理過程和提高免疫功能，在很 低劑量即可發(fā)揮作用，因而療效顯著，副作用小，是一種全新的生物療法,已成為某些疑難病癥 不可缺少的治療手段。重組細(xì)胞因子的主要適應(yīng)癥包括腫瘤、感染（如川炎,aids）、造血功 能障礙、創(chuàng)傷、炎癥等。表2介紹了目前已經(jīng)被批準(zhǔn)上市細(xì)胞因子藥

34、物。表2。已批準(zhǔn)上市的細(xì)胞因子基因工程藥物名稱適應(yīng)癥ifna白血病、kaposi肉瘤、肝炎、癌癥、aidsifn y慢性肉芽腫、生殖器疣、過敏性皮炎、感染性疾病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎g-csf自身骨髓移植、化療導(dǎo)致的粒細(xì)胞減少癥、aids、白血病、再生障礙性 貧血gm-csf自身骨髄移植、化療導(dǎo)致的血細(xì)胞減少癥、aids、再生障礙性貧血、epo慢性腎衰導(dǎo)致的貧血、癌癥或癌癥化療導(dǎo)致的貧血、失血后貧血il-2癌癥、免疫缺陷、疫苗佐劑ifn 3多發(fā)性硬化癥il-11放化療所致血小板減少癥干細(xì)胞因子（scf）與g-csf聯(lián)合應(yīng)用于外周血干細(xì)胞移植egf外用藥治療燒傷、潰瘍bfgf外用藥治療燒傷、外周神經(jīng)炎p

35、eg-ifna長半衰期的ifnapeg-g-csf長半衰期的g-csf此外，由于在病理情況下，一些細(xì)胞因子衣達(dá)過高，導(dǎo)致炎癥性的病理作用，因而細(xì)胞 因子抑制劑用于治療炎癥、自身免疫病、移植排斥、休克等（表3）表3進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞因子抑制劑名稱公司適應(yīng)癥臨床階段可溶性il-1受體（干粉吸入劑）immuncx哮喘i/ii 期可溶性il-1受體急性髓樣白血病i期(注射劑)il-1受體拮抗劑amcgcn敗血性休克(試驗(yàn)屮止)，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎上市可溶性il-4受體immunex哮喘i/ii 期抗il4人源化抗體smithkline哮喘ii期抗il5人源化抗體smithkline哮喘ii期可溶性tnf受體

36、ii-fc融合蛋白immunex類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，慢性心衰上市，i期可溶性tnf受體i-fc融合蛋白hoftmann-la roch休克，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎,多發(fā)性腴化癥ii/iii 期抗tnfoc單抗(infliximab)centocorcrohn's disease上市tnfa合成抑制肽(rdp58)sangstat medicalco.crohn 's 病ii期人源化抗her2(egfr2)單抗gene ntech乳腺癌轉(zhuǎn)移上市dab389-il-2(il-2免疫毒素)seragent細(xì)胞淋巴瘤i型糖尿病，嚴(yán)重類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，牛皮癬,hiv 感染上市i/ii 期dab389-egf

37、seragen腫瘤i/ii 期人源化抗vegf單 抗genentech inc晚期肺癌，腸癌iii期抗 v egfr2ckdr) 嵌合抗體albert lobuglio轉(zhuǎn)移性腸癌i期可溶性vegf受體(vegftrap)rcgcncron實(shí)體瘤和非何淋巴瘤i期人源化抗il8抗體(abx-il8)abgenixsevere psoriasisi/ii期臨床ii期臨床失敗人源化抗egf抗 體(abx-egf)abgcnix化療失敗的轉(zhuǎn)移性腸癌(2.5mg/kg weekly over an 8-week treatment cycle)ii期臨床il13-pe38qqr(il-13免疫毒素)neo

38、pharm, inc腎癌i期臨床tnfot反義寡核昔 酸isis類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，牛皮癬ii期臨床抗eotaxin抗體(cat-213)cambridgeantibody變態(tài)反應(yīng)i期臨床抗il-15人源抗體(humax il15)genmab類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎i/ii期臨床抗 il-2r (cd25) 人源化抗體(zenapax)proteindesignlabs慢性哮喘ii期臨床trail-r1 mabhgs晚期癌癥i期臨床i標(biāo)記blyshgs多發(fā)性骨髓瘤i期臨床(lymphorad)53 細(xì)胞因子的檢測細(xì)胞因子檢測是判斷機(jī)休免疫功能的一個重耍指標(biāo)，因而具有重要的實(shí)驗(yàn)室研究價值, 同時還可能在臨床上冇

39、諸多實(shí)用價值，包折許多疾病的診斷，病程觀察,療效判斷及細(xì)胞因了 治療監(jiān)測等，例如，在新生兒感染時，人量研究發(fā)現(xiàn),il6是最先出現(xiàn)的感染指標(biāo),甚至比常規(guī)的 c反應(yīng)蛋白指標(biāo)還要提前,因而具冇非常重要的早期診斷價值，冇助于早期治療和降低死亡率; 再如，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎時，通過檢測細(xì)胞因子tnf « . il-1 3 . il-6水平可觀察抗風(fēng)濕藥物的 客觀療效。但是，山于細(xì)胞因子在體內(nèi)的含量臭微，給細(xì)胞因子的檢測帶來困難。目前細(xì)胞因 子的主要檢測方法包括：5. 3. 1依賴性細(xì)胞株一些腫瘤細(xì)胞株必須依賴于細(xì)胞因子方能在體外增殖，如ctll細(xì)胞株依賴 il-2;fdc-pl細(xì)胞株依賴于小鼠il

40、-3;tf-1細(xì)胞株依賴丁人il-3和人gm-csf,因而可利用這 些依賴細(xì)胞株檢測相應(yīng)的細(xì)胞因子。這種方法皺感性高，但并非所有細(xì)胞因子都能找到相應(yīng) 的依賴株,而且多數(shù)依賴株的特異性不如免疫學(xué)技術(shù)，容易受干擾因素的影響，因而不宜于臨 床標(biāo)木的檢測，主要適用于重組細(xì)胞因子的質(zhì)量控制。5. 3. 2功能檢測利用一些細(xì)胞因子的功能特性,可建立相應(yīng)的活性測定方法，如t擾索的抑制病毒感染 效應(yīng)、腫瘤壞死因子對l929細(xì)胞的殺傷作用、趨化因子的趨化實(shí)驗(yàn)等。這樣的方法敏感性 髙,但特異性較差，容易受一些干擾因素的影響。5. 3. 3免疫測定利用抗原抗體反應(yīng)的原理，制備出抗細(xì)胞因子的單克隆抗體或多克降抗體，可

41、進(jìn)行細(xì)胞 因子的免疫檢測。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)，操作簡便，缺點(diǎn)是靈敏度不夠，口不能代表活性 測足結(jié)果。從目前的國際發(fā)展趨勢來看，已研制出了高靈敏度、高特界性、高度配套的細(xì)胞 因了檢測試劑盒,可測出10pg/ml水平的細(xì)胞因了，可滿足臨床檢測的需要,因而其應(yīng)用范圍正 在擴(kuò)人，有非常良好的發(fā)展前景。此外，近年來新的細(xì)胞因子免疫檢測的技術(shù)在不斷建立， 如細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子的熒光檢測、酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)實(shí)驗(yàn)（elispot）等。5. 3. 4分子雜交試驗(yàn)利用分子生物學(xué)技術(shù)，制備岀細(xì)胞因子的基因探針m通過分子雜交技術(shù)檢測細(xì)胞內(nèi)細(xì) 胞因子mrna的表達(dá)，這是一種髙度敏感和髙度特異的檢測技術(shù),口前在實(shí)驗(yàn)室研究中使

42、用 較廣，其缺點(diǎn)是操作較為繁瑣，測定結(jié)果只能代表細(xì)胞因子基因的表達(dá)，而不能代表活性細(xì)胞 因子的水平。5. 3. 5 rt-pcr 技術(shù)pcr（polymerase chain reaction）技術(shù)是一種高效的基因體外擴(kuò)大技術(shù)，目前pcr技術(shù)己 用于細(xì)胞因子的檢測中:首先將細(xì)胞因子產(chǎn)生細(xì)胞的rna提取出來，再經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成cdna, 以cdna為模板，在細(xì)胞因子特異性引物的引導(dǎo)下，即可進(jìn)行pcr擴(kuò)增。這種技術(shù)是迄今最敏 感的細(xì)胞因子檢測技術(shù),操作也較簡便，缺點(diǎn)與分子雜交實(shí)驗(yàn)類似，并不容易對細(xì)胞因子表 達(dá)水平進(jìn)行定量。（馬人龍）趨化因子研究進(jìn)展趨化因子（chemokines, chemoattra

43、ctant cytokines）是能使細(xì)胞發(fā)生趨化運(yùn)動的小 分子細(xì)胞因子，所謂趨化運(yùn)動是指細(xì)胞向高濃度刺激物方向的定向運(yùn)動。趨化因子結(jié)構(gòu)和功 能相似，分子量多在8-12kd z間，對嗜屮性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等多種細(xì)胞均有 趨化作用。趨化因子受體是能夠特異性結(jié)合趨化因子的細(xì)胞膜蛋白，屬于7次跨膜的g蛋白 偶聯(lián)受體超家族。近年來，趨化因子及其受體的研究越來越受到巫視，已經(jīng)證明它們在機(jī)體 發(fā)揮重要的生理和病理效應(yīng)，在炎癥、腫瘤、白身免疫病、變態(tài)反應(yīng)、aids等疾病中均有 趨化因子及其受體的參與，重組趨化因子、趨化因子及其抗體的拈抗劑己經(jīng)進(jìn)入臨床研究, 成為新的生物治療熱點(diǎn)。1. 趨化因子及其

44、受體的命名口從1987年第一個趨化因子il-8被止式命名后，在10多年的時間內(nèi)，近50種趨化 因子得以發(fā)現(xiàn)，成為口前最人的細(xì)胞因子亞家族。趨化因子分子量較小，絕人多數(shù)趨化因子 在氨基酸序列上都有4個保守的半胱氨酸，根據(jù)前兩個半胱氨酸的相對位置不同，可以分為 四大類：cxc趨化因子（a趨化因子），前兩個半胱氨酸z間冇一個非保守氨基酸相隔；cc 趨化因子（卩趨化因子），前兩個半胱氨酸相鄰；c趨化因子（廠趨化因子），只有第二和第 四個半胱氨酸；cx£趨化因子（趨化因子），前兩個半胱氨酸被其它3個非保守氨基酸隔 開。早期發(fā)現(xiàn)的趨化因子多根據(jù)其來源、靶細(xì)胞、結(jié)構(gòu)特征不同而命名，不同實(shí)驗(yàn)室克隆的

45、 同一個趨化因子多有兩個以上名稱，比較混亂。為了便于交流，從1999年開始，國際命名 委員會在趨化因子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對趨化因子及其受體進(jìn)行了統(tǒng)一命名，即用cxcln、ccln、 cx3cln、xcln分別代表cxc、cc、cx3c和c家族的不同成員，其中l(wèi)為配體即ligand, n 為不同的數(shù)字。迄今發(fā)現(xiàn)的cc趨化因子為ccl1-ccl28, cxc趨化因子為cxcl1- cxcl16, cx3c趨化因子|=|前只有cx3cl1 -*個成員，c趨化因子有xcl1和xcl2兩個成員。與其他細(xì) 胞因子相似，趨化因子通過與相應(yīng)的受體結(jié)介而發(fā)揮作用，趨化因子受體的命名規(guī)則與趨化 因子相似，不同z處在于

46、用r即受體receptor代替l。目前發(fā)現(xiàn)的cc趨化因子受體為 ccr1-ccr11, cxc趨化因子受體為cxcr1- cxcr6, cx3c和c趨化因子受體目前各只有一個 成員，分別為cx3cr1和xcr1 （l）o各趨化因子及其受體的名稱、曾用名及其主要特點(diǎn)請參 考北京大學(xué)人類疾病基因中心網(wǎng)站：http:/gene, bjmu. edu。2. 趨化因子的分類2. 1根據(jù)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類2. 1. 1 cxcl在cxcl家族趨化因子中，前兩個半胱氨酸被一個非固定氨基酸隔開，根據(jù)該家族趨化 因子第一個半胱氨酸前是否有elr （glu-leu-arg,谷氨酸-亮氨酸-精氨酸）功能區(qū)，可分

47、為 elr趨化因子和非elr趨化因子。elr趨化因子包括cxcl8/il-8、cxcl1, 2, 3/ gro- a , b, y、cxcl5/ena-78、cxcl6/ gcp-2 和 cxcl7/nap-2,絕大多數(shù) elr 趨化因子對嗜中性 粒細(xì)胞有強(qiáng)烈的趨化活性，但不能趨化單核細(xì)胞；非elr趨化因子包括cxcl4/ pf4、cxcl10/ ip-10. cxcl9/m1g、cxcl12/ sdf,這些趨化因子是淋巴細(xì)胞或造血細(xì)胞的高效趨化劑，對 嗜屮性粒細(xì)胞沒有趨化作用。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：cxc家族趨化因子參與血管形成，其屮絕人多數(shù)elr cxc趨化因子能夠直接趨化內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血管的生成；而

48、ip- elr cxc趨化因子則對血管的 牛成起抑制作用（2）。cxcl16為2001年新克隆的趨化因子，以膜結(jié)合形式表達(dá)于在抗原呈 遞細(xì)胞表而，與cx3cl1相似，有穿膜區(qū)，在適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件下，可以分泌到細(xì)胞上清中（3）o 大多數(shù)cxc家族趨化因子基因位于4號染色體q21上。2. 1. 2 cc趨化因子cc趨化因了的笫一個和第二個半胱氨酸相鄰，趨化譜較寬，對單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì) 胞、嗜堿性粒細(xì)胞、t淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞均有趨化作用，有些cc趨化 因子對屮性粒細(xì)胞也有一定的趨化作用（4）。多數(shù)cc趨化因子有4個保導(dǎo)的半胱氨酸，而 ccl15/lkn-1, ccl21/slc/6c

49、kine等是近年來發(fā)現(xiàn)的含冇6個保守的半胱氨酸的cc家族趨 化因子，該類因子除了原有的4個半胱氨酸外，在c末端又多了一對半胱氨酸。大多數(shù)cc 趨化因子位于17號染色休，ccl17/ tarc和ccl22/stcp-1基因位于16號染色體，與 cx3cl1/fractalkine連鎖，說明它們可能在進(jìn)化上與其它c(diǎn)c趨化因子的親緣性較遠(yuǎn)（5）。2. 1. 3 c趨化因子目前發(fā)現(xiàn)的c家族趨化因子成員有xcll/lymphotactin和xcl2/1 ymphotactin b兩種, 它們只有趨化因子所具有的笫二個和笫四個半胱氨酸，對t淋巴細(xì)胞、b淋巴細(xì)胞和口然殺 傷細(xì)胞有明顯的趨化作用，其基因定位于

50、1號染色體。2. 1. 4 cx：c趨化因子cx3cli/fractalkine/neurotactin是人cx3c家族趨化因子的唯一成員，屬于膜結(jié)合型 趨化因子。它的結(jié)構(gòu)特殊，其cdna編碼397個氨基酸殘基，包括信號肽（24個氨基酸）， 趨化因子功能區(qū)（37個氨基酸），17個粘蛋白樣重復(fù)單位（241個氨基酸），穿膜區(qū)（19個 氨基酸）和胞漿區(qū)（37個氨基酸）。膜結(jié)介型神經(jīng)趨化素能趨化單核細(xì)胞和t淋巴細(xì)胞，但 對中性粒細(xì)胞無趨化作用；體外表達(dá)的神經(jīng)趨化素的趨化因子功能區(qū)在體內(nèi)外均能趨化中性 粒細(xì)胞。神經(jīng)趨化素基因與ccl17/ tarc和ccl22/stcp-1連鎖,位于16號染色體。2.

51、2根據(jù)趨化因子的細(xì)胞來源分類兒乎所有的細(xì)胞在一定條件下，均可產(chǎn)生趨化因子，根據(jù)產(chǎn)生模式不同，趨化因子乂 可分為組成性表達(dá)趨化因子/淋巴組織趨化因子，和誘導(dǎo)性表達(dá)趨化因子/炎性趨化因子。2. 2. 1組成性表達(dá)趨化因子/淋巴組織趨化因子胸腺、淋巴結(jié)和其他淋巴組織i古i有性髙表達(dá)的趨化因子為組成性表達(dá)趨化因子，主要 包括 cxcl12/sdf-1、ccl25/teck. ccl17/tarc、ccl21/slc、ccl19/elc、ccl22/stcp-1 等， 這些趨化因子主要在淋巴組織和淋巴器官小高表達(dá)，又稱淋巴組織趨化因子，例如： ccl22/stcp-1由胸腺和淋巴管產(chǎn)牛，cxcl12/s

52、df-1在胎肝和骨髓基質(zhì)細(xì)胞中高表達(dá)，対t 淋巴細(xì)胞、b淋巴細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、增殖和定位起重要的調(diào)控作用。2. 2. 2誘導(dǎo)性表達(dá)趨化因子/炎性趨化因子是指在脂多糖等外源性和il-1. tnf-a等內(nèi)源性炎性因子刺激下產(chǎn)生的趨化因子。絕大 多數(shù)趨化因子均為誘導(dǎo)性表達(dá),主要包括cxcl7/nap-2、cxcl10/ip-10、cxcl6/gcp-2、 cxcl8/il-8、ccl2,8,7, 13/mcp1,2,3,4、cclll/eotaxin 等。這些趨化因子在炎癥反應(yīng)時高 表達(dá)，乂稱炎性趨化因子。如單核吞噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞在脂多糖或il-k tnf-a的刺激下， 可產(chǎn)生多種炎性趨

53、化因子，有重要的防御功能，但當(dāng)炎性反應(yīng)過度時，會對自身的細(xì)胞產(chǎn)生 破壞作用，導(dǎo)致口身免疫病的發(fā)生。關(guān)于趨化因子的來源分類并不絕對，如ccl2/mcp1為誘導(dǎo)型表達(dá)趨化因子，但在某些腫 瘤中，卻為組成性表達(dá)；ccl22/stcp-1在淋巴組織中為組成性表達(dá)，但也可以誘導(dǎo)型方式 表達(dá)。一些其他細(xì)胞因子如igf-1, hgf等具有趨化活性，但其主要作用不是趨化作用，不 列為趨化因子。3. 趨化因子受體及信號傳導(dǎo)3. 1趨化因子受體及分類與其它細(xì)胞因子相似，趨化因子通過與相應(yīng)的受體結(jié)介而發(fā)揮作用。根據(jù)結(jié)介配體的 不同，趨化因子受體可分為四類：cxc趨化因子受體(cxcr), cc趨化因子受體(ccr)

54、, cx3c 趨化因子受體(cx£r)及xc趨化因子受體(xcr)。趨化因子與受體結(jié)合，具有不同的特異 性。根據(jù)結(jié)合配體的特界性不同，趨化因子受休可分為三類：特界性趨化因子受體，一種受 體只能結(jié)合-種配體，例如cxcr4僅能結(jié)合cxcl12/sdf-1；共享性趨化因子受體，一種受 體能結(jié)介cc趨化因子家族或cxc家族中多個成員，但不能結(jié)介跨家族的趨化因子，人多數(shù) 的趨化因子受體屬于此類；雜合性趨化因子受體，即既能與cc家族趨化因子結(jié)合，也能與 cxc家族趨化因子結(jié)合，darc (duffy血型抗原，紅細(xì)胞趨化因子受體)是此家族的唯一成 員，darc是瘧原蟲的受休。3.2趨化因子受體的

55、特點(diǎn)趨化因子受體屬于g蛋白偶聯(lián)受體超家族(gpcrs, g-protein coupled receptors), 胞內(nèi)區(qū)與g蛋白偶聯(lián)。g蛋白rflct旳三個亞單位組成，旳亞單位通常形成緊密的二聚體，共 同發(fā)揮作用。不同g蛋白結(jié)構(gòu)上的差別，主要表現(xiàn)衣a亞單位上，a亞單位的多樣性實(shí)現(xiàn)了 g 蛋白對多種功能的調(diào)節(jié)。不同的a亞單位都有g(shù)tp結(jié)合位點(diǎn)和gtp酶活性，當(dāng)外環(huán)境中不存 在趨化因子等激動劑時，g蛋白的三個亞單位呈聚介狀態(tài)，(x亞單位與gdp結(jié)介，當(dāng)趨化因 子與受體結(jié)合時，gtp取代gdp,與cc亞單位結(jié)合，同時形成游離的旳二聚體，分別活化下 游效應(yīng)物。3. 3趨化因子的信號傳導(dǎo)盡管目前對趨化

56、運(yùn)動有了一定程度的了解，但細(xì)胞按濃度梯度向高濃度刺激物方向定 向移動的精確機(jī)制尚不甚清楚。絕大多數(shù)趨化因子能夠激活g蛋白敏感的磷脂酶c,導(dǎo)致 3, 4, 5-三磷酸激醇的產(chǎn)牛和胞內(nèi)鈣離子水平的升高。然而,在某些細(xì)胞的趨化運(yùn)動中，并檢 測不到鈣離子水平的升高，這提示對能有其它生化改變在趨化過程中起更為重要的作用。研 究報導(dǎo)，有些趨化因子能夠抑制腺甘酸環(huán)化酶，活化mek和erk-1/2, nf- k b,在有些趨化 因子的活化過程中，發(fā)現(xiàn)st ati, stat3的轉(zhuǎn)錄水平明顯升高。趨化因子與受體結(jié)合后的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以il-8/ cxcl8的研究最為深入，ti廠8/ cxcl8 受體的a亞單位為t

57、tfi咳毒素敏感的goci (6)0當(dāng)外環(huán)境中不存在il-8時，g蛋口的三個亞 單位呈聚合狀態(tài)，a亞單位與gdp結(jié)合；當(dāng)il-8與受體結(jié)合時，gtp取代gdp,與a亞單位 結(jié)介，同時形成游離的旳二聚體，旳二聚體活化兩條主要信號傳導(dǎo)途徑屮的酶：磷脂酶c0 2、3 3 ( phospholipase c 3 2 and p 3, plc p 2and 3 )和肌醇磷脂-3 激酶 (phosphatidylinositol-3-0h kinases, pi-3k)。plc 活化后,水解細(xì)胞膜上磷酸肌醇酯, 產(chǎn)生三磷酸肌醇(ip3)和甘油二脂(dag),三磷酸肌醇促使胞內(nèi)儲存鈣的釋放，引起胞內(nèi) 鈣離子濃度的快速升髙，甘汕二脂活化pkco pi-3k活化厲，快速產(chǎn)生人量的3, 4, 5三磷 酸激醇，活化蛋白激酶b (protein kinase b, pkb)o近來研究表明：旳亞單位二聚體還能 導(dǎo)致map激酶的活化，具體機(jī)制尚在研究z中；而a業(yè)單位的作用不僅是通過與gtp或gdp 的結(jié)合調(diào)控旳亞單位二聚體而發(fā)揮間接作用，還能通過活化酪氨酸激酶而發(fā)揮作用。當(dāng)gtp水解后，gctgdp與旳二聚體重新結(jié)合，結(jié)束信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程（7）o3. 4趨化因子受體表達(dá)譜趨化因子受體有其相對特異的表達(dá)譜，如cxcr4主要表達(dá)于單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和 淋巴細(xì)胞，ccr3主要表達(dá)于嗜酸