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細胞因子

由多种细胞产生的一类在细胞信号传导中起重要作用的小蛋白 来自维基百科,自由的百科全书

细胞因子
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細胞因子(英語:cytokine)又稱細胞激素細胞介素[1]細胞活素[2]細胞素[3],是一組蛋白質多肽,在生物中用作信號蛋白。這些類似激素神經遞質的蛋白用作細胞間溝通的信號。細胞因子多是水溶性蛋白和糖蛋白,分子量小(8-30千道耳頓[4]

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在細胞訊號傳導中扮演重要角色的細胞因子(粉紅小顆粒)被分泌,3D醫學動畫的靜止圖像。

細胞因子可以由多種細胞釋放,尤其重要的是在先天性免疫反應後天的適應性免疫反應。由於其免疫系統中的作用,細胞因子參與免疫性疾病、炎症及傳染性疾病。不過,並非所有的功能僅限於免疫系統,細胞因子還涉及多個胚胎發育環節。

細胞因子是由多種細胞類型(如造血性和非造血細胞)產生。並能對鄰近細胞或整個機體有作用。這些效應強烈依賴於其他化學因子和細胞因子的存在。

命名

根據其假定功能,來源細胞或靶細胞,細胞因子曾被命名為淋巴因子白細胞介素趨化因子。因為細胞因子的特點是相當冗餘性和多效性,這些區分已經過時。

  • 白細胞介素一詞最初使用是因為有些研究者推定其主要靶細胞是白細胞。現主要用於命名新的細胞分子,與其可能的功能沒有太大的關係。
  • 趨化因子是指可以介導細胞趨化的細胞因子。值得注意是,白細胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)是唯一被命名為白細胞介素的趨化因子。

作用

每個細胞因子與其特異的細胞表面受體結合,由此引起的細胞內信號傳遞而改變細胞功能。這可能包括上調或下調幾個基因的轉錄及其轉錄因子。從而導致細胞內其它細胞因子的生產、細胞表面受體分子的增加,或通過反饋抑制而抑制其自身的作用。

對於某一特定細胞的某一特定細胞因子,其作用取決於細胞外濃度,相應的細胞表面受體的多少,以及配體-受體結合活化後的下游信號。而後兩種因素可因細胞類型而異。有趣的是,細胞因子的特點是相當的「過剩」,許多細胞因子似乎有着相似的功能。

細胞因子的功能可以被歸納為:

  • 自分泌:細胞因子作用於釋放它的細胞當中。
  • 旁分泌:細胞因子作用於相鄰的細胞上。
  • 內分泌:細胞因子擴散到遠處的區域(通過血液或血漿)來影響不同組織。

分類

按結構分類

  • 根據結構的同源性,可以將細胞因子分為四種類型:
    • 四α螺旋束家族:其三維結構有四束α螺旋。這個家族又分為三個亞家族:
    • 白細胞介素-1家族:主要包括白細胞介素-1白細胞介素-18
    • 白細胞介素-17家族
    • 胱氨酸結

按臨床和實驗功能可以把一些細胞因子分為:

細胞效應

每種細胞因子都有其對應的細胞因子受體。當它們結合後,後續的細胞內信號級聯反應會該改變細胞功能。這可能包括基因及其轉錄因子的上調和/或下調,導致其他細胞因子的產生,細胞表面其他因子受體的的數量上升,或者是其自身效應的負反饋減弱。某個特定細胞因子對某個給定細胞的作用依賴於細胞因子本身,細胞外環境中細胞因子的豐富度,細胞表面互補受體的存在與豐富度,和由受體結合所激活的下游信號。後兩個因素因細胞種類不同而異。細胞因子具有顯著的功能冗餘性,即許多細胞因子似乎具有相似的功能。一個看似矛盾的現象是:與抗體結合的細胞因子比單獨的細胞因子具有更強的免疫效應。這可能幫助取得更少的治療劑量。研究已經發現炎性細胞因子通過上調單核細胞上的PD-1水平,引起IL-10依賴性[5]T細胞擴增和功能抑制,這導致在PD-1與PD-L[5]結合後單核細胞的IL-10產生。細胞因子的不良反應主要表現為注射部位的局部炎症和/或潰瘍,偶爾可出現更廣泛的丘疹性皮疹。[6]

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在健康與疾病中的功能

感染與其他免疫反應

細胞因子對對抗感染和其他免疫反應來說十分重要。[7]然而,在炎症反應、創傷、敗血症[7]和出血性中風[8]的情況下,細胞因子也會變得失調和具有病理性。

胚胎發育

細胞因子會參與到胚胎發育的某些過程中。[9][10]細胞因子由囊胚釋放,同時也在子宮內膜中表達,在透明帶孵化和胚胎着床過程中發揮重要作用。[11]

細胞因子受體

參看

外部連結

參考文獻

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