- 细胞因子功能
- 免疫系统中的交流
- 防御病毒
- 生长因子
- 细胞因子和激素?
- 细胞因子的类型
- -根据炎症反应
- 促炎细胞因子
- 抗炎细胞因子
- 接收者
- I型(造血素家族)
- II型(来自干扰素家族)
- IL-1和Toll样受体(TLR)
- 转化生长因子受体丝氨酸激酶家族
- 参考文献
该细胞因子或细胞因子是小的信号蛋白(有些作者称这些为肽)调节许多生物学功能,其中许多相关的免疫系统,造血组织修复和细胞增殖。
术语“细胞因子”将具有大量不同的结构和功能特征的大量蛋白质归为一组,并且由于它们的合成不限于体内的单一类型的细胞,因此或多或少地意味着“细胞产生的因子”。
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这些蛋白质是由动物中不同类型的细胞产生并以高浓度分泌的,并且可以影响附近的细胞,这就是为什么据说它们发挥“旁分泌”信号传导功能的原因。
它们还可以通过诱导可溶性因子分泌到血液中来远程起作用(内分泌或全身功能),甚至可以直接作用于合成这些因子的细胞(自分泌功能)。
细胞因子被视为一种特殊语言的“符号”,其含义取决于将它们表达并从一个地方发送到另一个地方的上下文。
最早描述的细胞因子是淋巴因子,是淋巴细胞响应多克隆和特异性抗原而产生的可溶性产物。这些代表了重要的一组免疫反应因子。
细胞因子功能
细胞因子是由人体中不同类型的细胞产生和释放的小尺寸(最大40 kDa)的可溶性糖蛋白(不是免疫球蛋白类型),它们可以具有局部或远程作用,它们以峰值或纳摩尔浓度发挥作用。
免疫系统中的交流
细胞因子最显着的功能是它们参与免疫系统不同组成部分之间的通讯以及这些组成部分与身体其他细胞之间的信息交换(细胞间信号传导)。
换句话说,实际上所有的免疫功能都取决于这些系统性“信使”的生物学活性。
细胞因子表现出广泛的免疫功能,包括效应物和调节物,并且它们在产生它们的大多数生物中对组织和生物系统水平的作用可能极为广泛和复杂。
它们是如此重要的免疫效应物,以至于在对任何刺激的免疫应答过程中产生的细胞因子的类型首先决定了该应答是细胞毒性的,体液的,细胞的还是过敏的。
防御病毒
它们深入参与炎症过程和防御病毒源感染。它们参与抗原的呈递,骨髓的分化,细胞的活化和募集,细胞粘附分子的表达等。
因此,细胞因子不仅参与人体的免疫防御,而且参与“正常”的生理和代谢过程,从而整合了细胞和有机生命的两个方面。
生长因子
许多作者认为这些蛋白质起着生长因子的作用,因为肿瘤坏死因子(TNF),淋巴因子,白介素和干扰素(IFN)等代表与肝细胞的增殖,死亡,分化和发育密切相关。不同的身体环境。
该视频显示了一个动画,其中巨噬细胞吸收细菌,然后释放细胞因子:
细胞因子和激素?
许多科学家在细胞因子和激素之间进行类比,但是由于某些重要原因,这并不完全正确:
-激素是由高度专业化的组织合成和释放的,而细胞因子是由体内大量不同细胞产生的。
-激素是产生它们的专门细胞的主要合成产物,而细胞因子仅代表细胞合成的少量产物。
-激素的表达是对稳态控制信号的响应(其中一些信号取决于昼夜周期),但另一方面,细胞因子仅在对细胞生命“有害”的事件特别刺激时才表达。
细胞因子的类型
最初根据它们的主要生物学功能描述了许多细胞因子,但如今,它们主要以其结构为特征,因为它们可以发挥多种功能,而这些功能很难用一个简短的概括来概括。
但是,这些蛋白质的当前分类取决于几个参数:根据其发现的“数字顺序”,根据某些功能活性,根据它们参与炎症反应的程度,已经确定了一些参数。其主要的细胞起源,以及与其他相关分子的结构相似性。
因此,细胞因子“超家族”的成员具有特征,例如序列同源性,相互受体系统等,尽管不一定具有结构相似性。一些家庭是众所周知的:
-TNF家族-TNF受体(肿瘤坏死因子),包括免疫调节细胞因子,例如肿瘤坏死因子(TNF),淋巴毒素和一些细胞配体,例如CD40L(介导B和T淋巴细胞的激活)和FasL或CD95(促进程序性细胞死亡)。
-IL-1 / IL-1受体(白介素)家族,该类细胞因子包括IL-1β,IL-1α,IL-18,IL-33和IL-36以及受体拮抗剂,被称为IL-1RA,IL-38和抗炎细胞因子IL-37(介导生理和防御功能)。
-IL-1 / IL-1受体家族还包括Toll样受体(TLR),它们充当先天免疫系统的分子,用于识别与物种相关的分子模式微生物。
相关科学文献的某些文献根据其产生部位将细胞因子分为“单核吞噬细胞衍生的细胞因子”和“ T淋巴细胞衍生的细胞因子”。它们还根据其介导的反应将它们分开:细胞毒性(抗病毒和抗癌),体液,细胞或过敏性;除了那些具有免疫抑制作用的药物。
-根据炎症反应
根据它们是否促进炎症反应或反应,将细胞因子分为促炎性细胞因子和抗炎性细胞因子。
促炎细胞因子
这些细胞因子介导的炎症由健康人通常不表达的基因产物的表达级联组成。
尽管某些内毒素和其他“炎性”产物能够触发这些“促炎性”基因的表达,但细胞因子IL-1和TNF甚至IFN-γ干扰素对它们的刺激特别有效,因此据说是主要的促炎细胞因子。
人类beta干扰素的结构(来源:通过Wikimedia Commons)
不管炎症过程是由感染,创伤,局部缺血,活化的T细胞还是某些毒素触发的,这两个分子都协同作用来引发炎症介质的级联反应。
抗炎细胞因子
相反,这些蛋白质阻断炎症反应过程或抑制其发生的强度。该组的一部分是白介素IL-4,IL-10,IL-13和转化生长因子(TGF)-β(可阻止IL-1和TNF的产生)。
还有由B细胞,T细胞和单核细胞产生的IL-6,以及由基质细胞和成纤维细胞产生的IL-11。
基于以上所述,据说疾病的发展(短期或长期)在很大程度上取决于促炎和抗炎细胞因子作用之间的“平衡”。
实际上,一些研究表明,某些疾病的易感性在遗传上是由编码两种细胞因子的基因表达的平衡决定的。
然后,当抗炎介质提供的控制措施不足以阻止促炎活性(在由免疫系统控制的疾病中)或当控制措施被夸大并最终抑制免疫反应,从而导致宿主产生病理状态时,病情就会发展。全身感染的风险。
接收者
任何细胞因子功能的重要组成部分是其与受体对的相互作用和结合(配体-受体相互作用)。
一些作者根据它们结合的受体类型对细胞因子进行分类,可以是:
-I型(造血素家族)
-II型(干扰素家族)
-TNF蛋白(肿瘤坏死因子)受体家族
-IL-1受体
-收费型接收器
-IL-17受体
-酪氨酸激酶受体
-转化生长因子受体丝氨酸激酶家族
I型(造血素家族)
激素(促红细胞生成素(EPO),血小板生成素(TPO)和瘦蛋白)和细胞因子,例如粒细胞集落刺激因子(G-CSF),是巨噬细胞粒细胞集落(GM-CSFs)和白介素IL-2至IL-7,IL-9,IL-11至IL-13,IL-15,IL-21,IL-23,IL-27,IL- 31和IL-35。
这些“ I型”细胞因子的特征在于它们在序列中共有的相似性,因为每种包含四个反平行的α螺旋,具有两个连接或环,一个短和一个长,在结构上“排列”为“上-上”构型。 “和”下来。
II型(来自干扰素家族)
这些受体被干扰素IFN-α/β,IFN-γ,白介素IL-10,IL-19,IL-20,IL-22,IL-24,IL-26和IL-28结合至IL- 30岁
它们是由称为IFNAR1和IFNAR2的两个亚基组成的异二聚体,它们与I型受体的某些基序序列具有相似性,它们主要与抗病毒细胞因子协同工作。
IL-1和Toll样受体(TLR)
它们与白介素IL-1α/β,IL-18,IL-33和IL-36对IL-38触发的反应有关。
转化生长因子受体丝氨酸激酶家族
该细胞因子受体家族与蛋白质TGF-β1,TGF-β2和TGF-β3的反应有关,这些蛋白质是由T细胞,巨噬细胞和体内其他细胞产生的。
参考文献
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