科普：细胞因子有什么作用？可应用到哪些领域

作者：杨超月

Lssacs等在1957年最先发现这种细胞因子，它是由病毒感染的细胞产生的一种因子，由于它可抵抗病毒及干扰病毒的复制，因此而得名。根据其来源和结构可分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ等十余种不同的亚型，其生物活性基本相同，除抗病毒外，尚有抗肿瘤、调节免疫机制、控制细胞增殖及引起发热等作用。IFN是由白细胞、成纤维细胞和活化的T细胞产生。IFN于1991年在中国已通过新药评审，且在临床中得到广泛应用。

4、肿瘤坏死因子(TNF)

最初发现这种物质能造成肿瘤组织坏死而得名。根据其产生来源和结构不同，可分为TNF-α和TNF-β两类，前者由单核-巨噬细胞产生，后者由活化T细胞产生，又名淋巴毒素(LT)。两类TNF基本的生物学活性相似，除具有杀伤肿瘤细胞外，还有免疫调节、参与发热和炎症的发生。大剂量应用TNF-α可引起恶液质，并引起患者进行性消瘦，因而TNF-α又称恶液质素(cachectin)。

5、生长因子(GF)

生长因子包括表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、干细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、IGF-2、白血病抑制因子(LIF) 、抑瘤素M (OSM)、血小板衍生的内皮细胞因子(PDFCGF)、转化生长因子α(TGF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等。

6、趋化因子家族

包括四个亚族：（1）C-X-C/α亚族，主要趋化中性粒细胞，主要成员有IL-8、黑素瘤细胞生长刺激活性(GRO/MGSA)、血小板因子4(PF-4)、血小板碱性蛋白、蛋白水解来源的产物CTAP-Ⅲ和β-thromboglobulin、炎症蛋白10(IP-10)、ENA-78；（2）C-C/β亚族，主要趋化单核细胞，这个亚族的成员包括巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)、MIP-1β、RANTES、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1/MCAF)、MCP-2、MCP-3和I-309。（3）C型亚家族的代表有淋巴细胞趋化蛋白。（4）CX3C亚家族，Fractalkine是CX3C型趋化因子，对单核-巨噬细胞、T细胞及NK细胞有趋化作用。

7、神经营养因子(NT)

神经营养因子(NT)是诱导神经元存活、发育和功能的蛋白质家族，其成员包括神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)、神经营养因子4(NT-4)、NT-5等。

8、转化生长因子-β(TGF-β)家族

由多种细胞产生，主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白(BMP)等。

9、酶类

包括组织基质金属蛋白酶抑制剂1(TIMP-1)、纤溶酶(PL)、超氧化物歧化酶(SOD)等。

细胞因子的作用

细胞因子的特点是含量甚微，但作用巨大。那么，它们具体起到什么作用呢？

1、免疫调节

迄今为止，发现的免疫调节因子主要有白细胞介素6(IL-6)、肝细胞生长因子(HGF)、吲哚胺2,3双加氧酶(IDO)、血红素氧合酶1(HO-1)、转化生长因子β1(TGF-β1)、一氧化氮(NO)、人类白细胞抗原Ⅰ类分子G5(HLA-G5)、前列腺素E2(PGE2)和白细胞介素10(IL-10)等。

2、血管新生

血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、肝细胞生长因子(HGF)、单核细胞趋化蛋白1(MCP1)、基质细胞衍生因子1(SDF1)等细胞因子对于血管网络的重塑发挥关键作用。此外，促进血管新生的诱导因子还包括胎盘生长因子(PIGF)、一氧化氮(NO)、胰岛素样生长因子(IGF)等。

3、抑制细胞凋亡

能抑制细胞凋亡的细胞因子包括：B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、存活素(survivin)和蛋白激酶B( PKB，也称为Akt)。抗凋亡相关细胞因子还有：VEGF、IL-10、HGF、斯钙素1(STC-1)和粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等。

4、抗氧化

当受到生理或病理等内外环境因素刺激时，机体的氧化和抗氧化系统之间的稳态和平衡被破坏，从而导致细胞内活性氧分子(ROS)的大量产生和积累，造成氧化应激(OS)。氧化应激造成的过多活性氧分子会刺激细胞引发脂质过氧化反应，使细胞的结构以及功能遭到破坏，从而导致多种疾病的发生，如高血压、糖尿病、心血管疾病、组织纤维化和癌症等。在动物实验不同疾病模型的研究中已发现多种抗氧化相关的因子，如超氧化物歧化酶(SOD)、核因子E2 P45相关因子2(Nrf2)、斯钙素1(STC-1)和血红素氧合酶1(HO-1)等。

5、抗纤维化

纤维化是指各种原因造成组织损伤后的愈合反应，表现为组织内细胞外基质过度沉积、组织顺应性和再生能力下降，导致组织功能障碍。组织纤维化包括心肌纤维化、肝纤维化、肾纤维化和肺纤维化等，是许多疾病致残和致死的重要原因。

研究发现，间充质干细胞(MSCs)的抗纤维化作用与免疫调节，促进血管新生和抗炎等协同发挥作用，MSCs对多种组织纤维化疾病模型都有很好的治疗效果。在肺损伤模型的研究中发现，MSCs移植后可通过分泌斯钙素1(STC-1)减轻肺纤维化的严重程度。STC-1通过多种方式抑制组织纤维化，可减少成纤维细胞胶原蛋白的分泌量，也可通过解偶联内质网上线粒体呼吸链来降低活性氧水平，还可以抑制上皮细胞产生TGF-β1。