细胞因子

细胞因子（字面意思是“细胞运动”）是一组用于细胞信号传导的小蛋白质。它们由多种细胞产生，包括巨噬细胞、淋巴细胞、肥大细胞、内皮细胞和成纤维细胞。它们负责产生一些主要的炎症症状，并影响先天性和适应性免疫反应。细胞因子有不同类型，包括趋化因子、干扰素、白细胞介素、淋巴因子和肿瘤坏死因子。

在本文中，我们将研究不同类别的细胞因子及其作用。

趋化因子

趋化因子在局部细胞中诱导 趋化性（化学诱导的迁移）。趋化因子释放后，局部细胞被这些蛋白质吸引，并遵循其浓度梯度到达浓度最高的来源。来源是趋化因子最初释放的地方，也是最需要吸引细胞的地方。它们主要由感染期间的巨噬细胞产生，例如，白细胞介素 8 (IL-8) 在急性期反应期间将中性粒细胞募集到该部位。

细胞需要趋化因子受体来响应这些细胞因子。趋化因子受体是G 蛋白偶联受体，可激活磷脂酶 C，导致细胞内储存的钙释放。随后，这产生了一些下游效应，包括细胞骨架变化、伪足形成和通过整合素增强细胞粘附。

趋化因子作用

趋化因子可以在组织内发挥多种作用。这些可以是：

• 促炎——例如，将免疫细胞募集到感染或受伤部位。
  • 这些趋化因子是可诱导的。细胞响应感染或创伤而产生或上调促炎趋化因子。趋化因子的分泌受到其他促炎细胞因子（TNF α、IFN γ）或微生物产物（脂多糖）的刺激。促炎趋化因子允许中性粒细胞和单核细胞等免疫细胞离开骨髓并进入受影响的组织。
• 稳态——例如，吸引血管生成所需的细胞并允许新血管生长。
  • 这些趋化因子是组成型产生的。换句话说，身体无需特定刺激即可维持基础水平。例如，骨髓内的基质细胞分泌CXCL12，CXCL12与其受体CXCR4结合，这有助于将中性粒细胞保留在骨髓中，直到它们在感染期间动员到循环中。
  • 趋化因子参与免疫监视，允许 T 细胞和树突状细胞在次级淋巴器官中迁移和循环，以寻找潜在的病原体。
  • 趋化因子对于淋巴器官的发育和淋巴组织内细胞的定位也至关重要。例如，B 细胞的特定子集 - 负责产生 T 独立反应并产生针对封装细菌的 IgM - 通过 CXCR7 定位到脾脏的边缘区。
• 注意：一些趋化因子具有促炎和稳态作用。

笔1234567。 Kohidai, L. 的图像衍生物 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

图 1 – 展示趋化过程的图表。细胞沿着趋化因子的浓度梯度移动，到达浓度最高的区域。

干扰素

干扰素是宿主细胞响应病原体（例如病毒和细菌）和肿瘤细胞而释放的一种细胞因子。它们根据互补受体进行分组。主要分为三类： I 型（干扰素-α 和干扰素-β）； II型（干扰素γ）和III型（干扰素λ）。 III型具有与I型和II型相似的作用。

干扰素作用

这些细胞因子具有多种作用：

• I型干扰素
  • 几乎任何体细胞都可以产生I型干扰素，包括成纤维细胞、内皮细胞和巨噬细胞。 I 型干扰素（例如干扰素-α 和干扰素-β）会干扰病毒复制，帮助免疫系统对抗病毒感染。它们是对微生物产品的反应而表达的。一旦被感染细胞分泌，它们就会与同一细胞和邻近细胞上的干扰素受体结合。这种自分泌和旁分泌信号导致细胞内基因表达的变化。结果，这会导致病毒 mRNA 的破坏并阻止宿主和病毒蛋白的翻译。它们还上调细胞表面的 NK 细胞配体和 MHC I。因此，NK细胞和细胞毒性T细胞更有可能检测和攻击病毒感染的细胞。
• II型干扰素
  • 干扰素-γ是一种II型干扰素。 NK 细胞、细胞毒性 T 细胞和 Th1 细胞响应 IL-12 和 IL-18 产生干扰素-γ。干扰素-γ 可激活巨噬细胞，并通过增强胞饮作用和溶酶体功能来增强其杀死病原体的能力。 II 型干扰素还可上调 MHC II 表达。这促进了抗原呈递和有效的吞噬作用。
  • 注意：干扰素 I 和干扰素 II 的作用有重叠，但它们对于抗病毒和抗肿瘤反应都很重要。 

白细胞介素

白介素是另一种由 T 淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞产生的细胞因子。它们具有广泛的功能，包括：

• 促进 B 和 T淋巴细胞 的产生和分化- 具体来说，IL-1α/β、IL-4、IL-7 和 IL-21。
• 激活中性粒细胞和自然杀伤细胞——例如 IL-2、IL-8 和 IL-12。
• 产生可检测的迹象- 白细胞介素 6 (IL-6) 会升高体温（发烧），从而抑制微生物生长。此外，IL-6 还会升高急性期蛋白，例如与炎症相关的 C 反应蛋白 (CRP)。
• 促进血管通透性，从而导致肿胀并允许更快地招募参与免疫的细胞。

肿瘤坏死因子

肿瘤坏死因子（TNF）是一种细胞因子，主要由巨噬细胞遇到内毒素时产生。然而，它也可以由免疫系统的其他细胞产生，包括肥大细胞、B 细胞和 T 细胞。 TNF α 和 β 具有相似的功能，包括：

• 局部诱导细胞凋亡。
• 增加局部血管通透性。
• 中性粒细胞趋化性。
• 刺激促炎状态——例如，通过增加肝脏中 CRP 的产生和巨噬细胞产生的前列腺素 E2。 TNF也会引起发烧。
• 抑制食欲。

高浓度的 TNF 可通过增加血管通透性并导致血压下降而诱发休克。另一方面，长期接触低水平会导致恶病质综合症，这常见于慢性感染和癌症。

重要的细胞因子及其作用