為了維持機體的生理平衡，抵抗病原微生物的侵襲，防止腫瘤發(fā)生，機體的許多細胞，特別是免疫細胞合成和分泌許多種微量的多肽類因子。它們在細胞之間傳遞信息，調(diào)節(jié)細胞的生理過程，提高機體的免疫力，在異常情況下也有可能引起發(fā)燒、炎癥、休克等病理過程。這樣一大類因子已發(fā)現(xiàn)的有上百種，統(tǒng)稱為細胞因子，包括淋巴細胞產(chǎn)生的淋巴因子、單核細胞產(chǎn)生的單核因子、各種生長因子等。許多細胞因子是根據(jù)它們的功能命名的，如白細胞介素（IL）、干擾素（IFN）、集落刺激因子（CSF）、腫瘤壞死因子（TNF）、紅細胞生成素（EPO）等。

　　細胞因子研究具有非常重要的理論和實用意義，它有助于闡明分子水平的免疫調(diào)節(jié)機理，有助于疾病的預(yù)防、診斷和治療，特別是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組細胞因子已用于治療腫瘤、感染、炎癥、造血功能障礙等，并收到良好療效，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

　　從分子結(jié)構(gòu)來看，細胞因子都是小分子的多肽，多數(shù)由100個左右氨基酸組成。細胞因子都是通過與靶細胞表面的細胞因子受體特異結(jié)合后才能發(fā)揮其生物學效應(yīng)，這些效應(yīng)包括促進靶細胞的增殖和分化，增強抗感染和殺腫瘤細胞效應(yīng)，促進或抑制其他細胞因子的合成，促進炎癥過程，影響細胞代謝等。細胞因子的這些作用具有網(wǎng)絡(luò)性的特點，即每種細胞因子可作用于多種細胞；每種細胞可受多種細胞因子的調(diào)節(jié)；不同細胞因子之間具有相互協(xié)同或相互制約的作用，由此構(gòu)成了復雜的細胞因子免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。目前人們對這一網(wǎng)絡(luò)的認識尚遠未清晰明了。

　　zui近幾年，基因重組的細胞因子作為一種新型的生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑在臨床應(yīng)用上取得了令人矚目的成就。例如，zui早用于臨床的干擾素α在治療白血病和病毒感染中收到顯著療效。中國的干擾素a1在1991年通過新藥審評，已得到較為廣泛的應(yīng)用。目前在上已批準生產(chǎn)的細胞因子藥物還包括EPO、干擾素γ、GM-CSF、G-CSF、IL-2等。由于細胞因子為人體自身成分，通過調(diào)節(jié)機體生理過程和提高免疫力來治療疾病，在低劑量即可發(fā)揮作用，因而療效顯著，副作用小是一種全新的生物療法，將會很快獲得突飛猛進的發(fā)展。

　　細胞因子：一類非抗體蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱。此種蛋白質(zhì)由一個細胞群（如已活化的T淋巴細胞）與特異性抗原接觸后所釋放。如淋巴活素。
　　細胞因子的研究淵源始于50年代的干擾素研究和60年代的集落刺激因子研究，由于基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，使細胞因子研究發(fā)生了突破性的進展。在80--90年代相繼克隆出一大批細胞因子，細胞因子的化學本質(zhì)是多肽，從信息傳遞的角度，細胞因子是生物體內(nèi)一類重要的*信使分子，是細胞內(nèi)基因表達的產(chǎn)物。
　　在自然狀態(tài)下，細胞因子受體 （cytokine receptor, CK-R）主要以膜結(jié)合細胞因子受體 （membrane-bound cytokine receptor, mCK-R） 和存在于血清等體液中可溶性細胞因子受體 （soluble cytokine receptor, sCK-R）兩種形式存在。 細胞因子復雜的生物學活性主要是通過其與相應(yīng)的mCK-R結(jié)合后所介導的，而sCK-R卻具有*的生物學意義。近年來， sCK-R水平變化與某些疾病的關(guān)系日益受到學者們的重視。部分重組sCK-R（rsCK-R） 基因工程產(chǎn)品已進入臨床驗證，關(guān)于sCK-R的產(chǎn)生機理， 結(jié)構(gòu)特點及其免疫學功能等方面的基礎(chǔ)研究也取得了長足的進展。
　　研究表明，體內(nèi)的各種細胞因子之間并不是孤立存在的，而是有著復雜的相互作用，它們之間通過合成和分泌的相互調(diào)節(jié)，受體表達的相互調(diào)節(jié)、生物學效應(yīng)的相互影響等組成一個復雜的細胞因子互作網(wǎng)絡(luò)。    

　　一、胞因子的概念
　　機體的免疫細胞和非免疫細胞能合成和分泌小分子的多肽類因子，它們調(diào)節(jié)多種細胞生理功能，這些因子統(tǒng)稱為細胞因子（cytokines）。細胞因子包括淋巴細胞產(chǎn)生的淋巴因子和單核巨噬細胞產(chǎn)生的單核因子等。目前已知白細胞介素（interleukin,IL），干擾素（interferon,IFN）、集落刺激因子（colony stimulating factor,CSF）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor,TNF）、轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth foctor,TGF-β）等均是免疫細胞產(chǎn)生的細胞因子，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致病理反應(yīng)。
　　研究細胞因子有助于闡明分子水平的免疫調(diào)節(jié)機制，有助于疾病的預(yù)防、診斷和治療，特別是利用細胞因子治療腫瘤、感染、造血功能障礙、自身免疫病等，已收到初步療效，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

　　二、細胞因子的命名

　?。ㄒ唬┌准毎樗?br />
　　在1979年第二屆淋巴因子的會議上，將介導白細胞間相互作用的一些細胞因子命名為白細胞介素（IL），并以阿拉伯數(shù)字排列，如IL-1、IL-2、IL-3。隨著分子免疫學的研究進展，不斷有新的IL被命名，迄今已正式命名到IL-15，可以預(yù)期，還會有更多的IL被發(fā)現(xiàn)。目前的研究發(fā)現(xiàn)，許多IL不僅介導白細胞相互作用，還參與其它細胞的相互作用，如造血干細胞、血管內(nèi)皮細胞、纖維母細胞、神經(jīng)細胞、成骨和破骨細胞等的相互作用（表4-1）。

　　表4-1 白細胞介素的特性（IL）

　　IL 曾用名稱 產(chǎn)生細胞 效應(yīng) 1 淋巴細胞活化因子（LAF） 單核巨噬細胞，樹突狀細胞，纖維母細胞內(nèi)皮細胞 T和B細胞的增殖和分化，刺激造血細胞，參予炎癥反應(yīng) 2 T細胞生長因子 活化的T細胞 T和B細胞的增殖分化，增強NK細胞，單核細胞殺傷活性 3 多集落刺激因子（multi-CSF） 活化的T細胞 多能造血干細胞增殖，促進肥大細胞，嗜酸，嗜堿性粒細胞增殖與分化 4 B細胞刺激因子（BSF-1）

　　B細胞生長因子（BCGF-1） 活化的T細胞 B和T細胞增殖，刺激造血祖細胞增殖與分化，誘導lgE、lgG產(chǎn)生 5 B細胞生長因子-Ⅱ

　?。˙CGF-Ⅱ） 活化的T細胞 促進B細胞增殖與分化，促進嗜酸性粒細胞增殖與分化，誘導lgA產(chǎn)生 6 B細胞刺激因子-2（BSF-2）

　　B細胞分化因子（BCDF） 淋巴細胞

　　單核細胞
　　纖維母細胞 促進B細胞分化、促進肝細胞產(chǎn)生急性期蛋白，抑制乳腺癌細胞、刺激骨髓瘤細胞、刺激造血細胞，參與炎癥 7 淋巴細胞生素（LPO） 骨髓及胸腺基質(zhì)細胞 促進前T、前B細胞增殖，促進成熟T細胞生長，促進血小板生成 8 中性粒細胞趨化因子（NCF）

　　粒細胞活化因子（NAF） 單核巨噬細胞

　　血管內(nèi)皮細胞 中性粒細胞活化和趨化作用，T細胞趨化作用，促進血管生成，參與炎癥 9 P40

　　肥大細胞生長增強活性T

　　細胞生長因子（TCGFⅢ） 活化的T 細胞 促進TH產(chǎn)生細胞因子,促進肥大細胞增殖,刺激造血細胞 10 細胞因子合成抑制因子（CSIF） 活化的T細胞,B細胞單核巨噬細胞 抑制TH產(chǎn)生細胞因子,促朝進胸腺細胞增殖,促進B細胞增殖 11 （一） 骨髓基質(zhì)細胞 促進B細胞分化,刺激造血細胞,促進血小板生成 12 細胞毒性淋巴細胞成熟因子（CLMF） B細胞 促進TC，NK，LAK細胞殺傷功能，透導細胞免疫 13 P600 活化的T細胞 抑制細胞因子分泌和表達，刺激B細胞增殖和CD23表達，透導lgE產(chǎn)生 

　?。ǘ┘浯碳ひ蜃?br />　　在進行造血細胞的體外研究中，發(fā)現(xiàn)一些細胞因子可刺激不同的造血干細胞在半固體培養(yǎng)基中形成細胞集落，這類因子被命名為集落刺激因子（CSF）。根據(jù)它們的作用范圍，分別命名為粒細胞CSF（G-CSF），巨噬細胞CSF（M-CSF），粒細胞和巨噬細胞CSF（GM-CSF）和多集落刺激因子（multi-CSF,又稱IL-3）。不同發(fā)育階段的造血干細胞起促增殖分化的作用，是血細胞發(fā)生*的刺激因子。廣義上，凡是刺激造血的細胞因子都可統(tǒng)稱為CSF，例如刺激紅細胞生成素（erythropoictin,Epo）、刺激造血干細胞的干細胞因子（stem cellfactor,SCF）、可刺激胚胎干細胞的白血病抑制因子（leuk emia inhibitory factor,LIF）等均有集落刺激活性。此外，CSF也作用于多種成熟的細胞，促進其功能具有多相性的作用（表4-2）。

　　表4-2 集落刺激因子的特性

　　細胞因子 產(chǎn)生細胞 效應(yīng) Multi-CSF 活化的T細胞 刺激造血干細胞增殖，促進肥大細胞，嗜酸、嗜堿粒細胞增殖分化 GM-CSF 活化的T細胞，巨噬細胞，纖維母細胞等 刺激粒細胞，巨噬細胞集落形成刺激粒細胞功能 G-CSF 纖維母細胞，骨髓基質(zhì)細胞，膀胱癌細胞株等 刺激粒細胞集落，刺激粒細胞功能 M-CSF 巨噬細胞 刺激巨噬細胞集落、刺激粒細胞功能，降低血膽固醇 SCF 纖維母細胞，骨髓和胸腺的基質(zhì)細胞 刺激髓系、紅系、巨核系及淋巴系造血祖細胞 Epo 腎細胞 刺激紅系造血祖細胞 LIF 基質(zhì)細胞、單核細胞 促進某些白血病細胞株的分化促進胚胎干（ES）細胞的增殖，抑制ES細胞的分化 
　?。ㄈ└蓴_素

　　干擾素（IFN）是zui先發(fā)現(xiàn)的細胞因子，早在1957年，lssacs等人發(fā)現(xiàn)病毒感染的細胞產(chǎn)生一種因子，可抵抗病毒的感染，干擾病毒的復制，因而命名為干擾素。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)，可將IEN分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ，它們分別由白細胞、纖維母細胞和活化T細胞產(chǎn)生。IFN-α為多基因產(chǎn)物，有十余種不同亞型，但它們的生物活性基本相同。IFN除有抗病毒作用外，還有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、控制細胞增殖及引起發(fā)熱等作用。

　?。ㄋ模┠[瘤壞死因子

　　TNF是一類能直接造成腫瘤細胞死亡的細胞因子，根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)分為兩種，即TNF-α和TNF-β.前者由單核巨噬細胞產(chǎn)生；后者由活化的T細胞產(chǎn)生，又名淋巴毒素（lymphotoxin）。TNF除有殺腫瘤細胞作用外，還可引起發(fā)熱和炎癥反應(yīng)，大劑量TNF-α可引起惡液質(zhì)，呈進行性消瘦，因而TNF-α又稱惡液質(zhì)素（cac hectin）。

　?。ㄎ澹┝馨鸵蜃?br />
　　由活化的淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子都可稱為淋巴因子（lymphokine）,如IL-2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13，TNF-β，IFN-γ等均為淋巴因子。

　?。﹩魏艘蜃?br />
　　由單核已噬細胞產(chǎn)生的細胞因子統(tǒng)稱單核因子（monokine）,如IL-1、6、8，TNF-α、IFN-α等。

　　三、細胞因子的作用特點

　　目前發(fā)現(xiàn)并正式命名的細胞因子有數(shù)十種，每種細胞均有其*的、起主要作用的生物學活性。盡管種類繁多、產(chǎn)生細胞和作用細胞多樣、生物學活性廣泛、發(fā)揮作用的機制不同，但眾多的細胞因子具有以下共同的特性：

　　1．天然細胞因子是由細胞產(chǎn)生的 正常的靜息或休止（resting）狀態(tài)的細胞必須經(jīng)過激活后才能合成和分泌細胞因子。通常是由抗原、絲裂原或其它刺激物激活免疫細胞和相關(guān)細胞，6～8小時后細胞培養(yǎng)上清中即可檢測出細胞因子，于24～72小時期間細胞因子水平zui高。但是有些細胞株不需外源刺激就可以自發(fā)地分泌某些細胞因子。

　　2．細胞因子的產(chǎn)生和作用具有多向性（pleiotropism）即單一刺激如抗原、絲裂原、病毒感染等可使同一種細胞分泌多種細胞因子，而一種細胞因子由多種不同類型的細胞產(chǎn)生可作用于多種不同類型的靶細胞。

　　3．細胞因子的合成和分泌過程是一種自我調(diào)控的過程通常情況下，細胞因子極少儲存，即不以前體形式貯存在細胞內(nèi)，而是經(jīng)過適當刺激后迅速合成，一旦合面后便分泌至細胞外以發(fā)揮生物學作用，刺激消失后合成亦較快地停止并被迅速降解。

　　4．為低分子量的分泌型蛋白質(zhì)常被糖基化。分子量大小不等，大多數(shù)為15～30kD，小者僅8～10kD，一般不超過80kD。

　　5．細胞因子需與靶細胞上的高親和力受體特異結(jié)合后才發(fā)揮生物學效應(yīng)。

　　6．生物學效應(yīng)* 細胞因子在pM（10-12M）水平就能發(fā)揮顯著的生物學效應(yīng)。這與細胞因子與靶細胞表面特異性受體之間親和力*有關(guān)，其解離常數(shù)在10-12～10-10M之間。

　　7．單一細胞因子可具有多種生物學活性，但多種細胞因子也常具有某些相同或相似的生物學活性。

　　8．主要參與免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)影響反應(yīng)的強度和持續(xù)時間的長短。涉及到感染免疫、腫瘤免疫、自身免疫、移植免疫等諸多方面。

　　9．以非特異性方式發(fā)揮生物學作用且不受MHC限制。

　　10．某種細胞因子對靶細胞作用的強弱取決于細胞因子的局部濃度，靶細胞本身的類型（即作用于自身產(chǎn)生細胞）和旁分泌方式（paracrine,即作用于鄰近的靶細胞）短暫性地產(chǎn)生并在局部發(fā)揮作用。

　　11.天然細胞因子大多是在近距離發(fā)揮局部作用　 大多是通過自分泌方式（autocrine,即作用于自身產(chǎn)生細胞）和旁分泌方式（paracrine,即作用于鄰近的靶細胞）短暫性地產(chǎn)生并在局部發(fā)揮作用。 

　　12．細胞因子的作用并不是孤立存在的，它們之間通過合成分泌的相互調(diào)節(jié)，受體表達的相互調(diào)控、生物學效應(yīng)的相互影響而組成細胞因子網(wǎng)絡(luò)（addidveeffect）也可以取得協(xié)同效應(yīng)（synergy），甚至取得兩種細胞因子單用時所不具有的新的*的效應(yīng)