细胞因子及其生物活性检测 细胞因子的分类及生理功能 细胞因子的分类及生理功能 细胞因子在免疫功能检测中的应用 细胞因子在免疫功能检测中的应用 细胞因子的检测方法 细胞因子的检测方法

细胞因子简介 细胞因子是联系细胞间相互作用的一种化学物质， 他们是蛋白或糖蛋白质，由一组细胞分泌，同类细胞 或其他细胞通过特殊受体来识别之细胞因子最早是从 淋巴细胞和单核细胞的产物中发现的，故曾被称为淋 巴因子或单核因子。以后发现有一大群细胞，具有分 泌这些蛋白，对本身或其他细胞有抑制或激活等特殊 反应。细菌、病毒等微生物与物理或化学因素对机体 的损伤都可以激发细胞因子的产生，而细胞因子又能 杀灭细菌和抑制病毒，达到保护机体的目的。一个细 胞因子被激活通过连锁反应带动很多其他细胞和细胞 因子参与机体的防御反应。一种细胞因子可有多种不 同功能，不同的细胞因子可以产生相同的作用。 细胞因子是联系细胞间相互作用的一种化学物质， 他们是蛋白或糖蛋白质，由一组细胞分泌，同类细胞 或其他细胞通过特殊受体来识别之细胞因子最早是从 淋巴细胞和单核细胞的产物中发现的，故曾被称为淋 巴因子或单核因子。以后发现有一大群细胞，具有分 泌这些蛋白，对本身或其他细胞有抑制或激活等特殊 反应。细菌、病毒等微生物与物理或化学因素对机体 的损伤都可以激发细胞因子的产生，而细胞因子又能 杀灭细菌和抑制病毒，达到保护机体的目的。一个细 胞因子被激活通过连锁反应带动很多其他细胞和细胞 因子参与机体的防御反应。一种细胞因子可有多种不 同功能，不同的细胞因子可以产生相同的作用。

细胞因子的分类 细胞因子包括白细胞介素、干扰素、肿 瘤坏死因子、集落刺激因子和转化生长 因子。 它们能通过受体介导，以旁分泌 和 ( 或 ) 自分泌的方式参与体内复杂的细胞 - 细胞调节网络。 在免疫调节、免疫效应、 细胞生长、增殖和分化等方面具有重要 的生物学功能。 细胞因子包括白细胞介素、干扰素、肿 瘤坏死因子、集落刺激因子和转化生长 因子。 它们能通过受体介导，以旁分泌 和 ( 或 ) 自分泌的方式参与体内复杂的细胞 - 细胞调节网络。 在免疫调节、免疫效应、 细胞生长、增殖和分化等方面具有重要 的生物学功能。

几类细胞因子的功能 白细胞介素 白细胞介素 (Interleukine ， IL) 由淋巴细 胞、单核巨噬细胞和其它细胞分泌的细 胞因子，在免疫调节、 造血及炎症过程 中起重要作用。目前报道的有 IL-1~IL- 18 。 白细胞介素 (Interleukine ， IL) 由淋巴细 胞、单核巨噬细胞和其它细胞分泌的细 胞因子，在免疫调节、 造血及炎症过程 中起重要作用。目前报道的有 IL-1~IL- 18 。

干扰素 干扰素 (Interferon ， IFN) 因最初发现它 是在病毒感染细胞后产生的可干扰另一 种病毒感染和复制的物质而得名。 在免 疫调节、抗病毒感染及抗肿瘤免疫中具 有重要作用。 干扰素 (Interferon ， IFN) 因最初发现它 是在病毒感染细胞后产生的可干扰另一 种病毒感染和复制的物质而得名。 在免 疫调节、抗病毒感染及抗肿瘤免疫中具 有重要作用。

肿瘤坏死因子 肿瘤坏死因子 (Tumor Necrosis Factor ， TNF) 因它能使肿瘤细胞坏死而得名。具 有免疫调节、肿瘤杀伤及参与炎症和发 热反应。 肿瘤坏死因子 (Tumor Necrosis Factor ， TNF) 因它能使肿瘤细胞坏死而得名。具 有免疫调节、肿瘤杀伤及参与炎症和发 热反应。

集落刺激因子 集落刺激因子 (Colony Stimulating Factor ， CSF) 根据不同细胞因子刺激造血干细胞 或分化不同阶段的造血细胞在半固体培 养基上形成的不同细胞集落而分别命名 为： G-CSF 、 M-CSF 、 GM-CSF 、 Multi- CSF 、 SCF 和 EPO 等。 集落刺激因子 (Colony Stimulating Factor ， CSF) 根据不同细胞因子刺激造血干细胞 或分化不同阶段的造血细胞在半固体培 养基上形成的不同细胞集落而分别命名 为： G-CSF 、 M-CSF 、 GM-CSF 、 Multi- CSF 、 SCF 和 EPO 等。

趋化因子 趋化因子的生物学作用也是由其相应的受体介 导的，趋化因子受体为跨膜的多肽蛋白，其信 号传递分子为 G 蛋白， 此类受体也可根据其配 基的不同分为 CXC 受体 (CXCR) 和 CC 受体 (CCR) 。 其中有的受体不但能与趋化因子结合， 而且还 是某些病毒的受体或共受体。因此，趋化因子 受体的表达与某些疾病的发生和发展有密切关 系。 最近的研究发现，某些趋化因子的受体为 人免疫缺陷病毒 (HIV) 的共受体。 趋化因子的生物学作用也是由其相应的受体介 导的，趋化因子受体为跨膜的多肽蛋白，其信 号传递分子为 G 蛋白， 此类受体也可根据其配 基的不同分为 CXC 受体 (CXCR) 和 CC 受体 (CCR) 。 其中有的受体不但能与趋化因子结合， 而且还 是某些病毒的受体或共受体。因此，趋化因子 受体的表达与某些疾病的发生和发展有密切关 系。 最近的研究发现，某些趋化因子的受体为 人免疫缺陷病毒 (HIV) 的共受体。

防御素 防御素 (defensins) 当微生物入侵机体时，中性粒细胞 在趋化因子的作用下迅速动员起来，聚 集在感染部位，开始其吞噬与杀菌过程。 目前已知中性粒细胞有两种杀菌机制和 一种颗粒组分的杀菌作用 防御素 (defensins) 当微生物入侵机体时，中性粒细胞 在趋化因子的作用下迅速动员起来，聚 集在感染部位，开始其吞噬与杀菌过程。 目前已知中性粒细胞有两种杀菌机制和 一种颗粒组分的杀菌作用

生长因子 生长因子是调节细胞增值和分化的一类物质， 其分子量从几百到几万不等，习惯上称多肽生 长因子。与经典的多肽和蛋白质激素相比，多 肽生长因子没有特定的内分泌腺和内分泌细胞， 而是通过一些细胞的膀分泌和自分泌释放并扩 散到靶细胞，从而协调机体自身的统一和对外 界的反应。 生长因子是调节细胞增值和分化的一类物质， 其分子量从几百到几万不等，习惯上称多肽生 长因子。与经典的多肽和蛋白质激素相比，多 肽生长因子没有特定的内分泌腺和内分泌细胞， 而是通过一些细胞的膀分泌和自分泌释放并扩 散到靶细胞，从而协调机体自身的统一和对外 界的反应。 表皮生长因子能促进表皮细胞生长繁殖，加速 受伤表皮细胞的修复，还有抑制胃酸分泌等特 殊的效果，在医药上有很广的用途。表皮生长 因子也楞用于化妆品领域，它能起到延缓皮肤 细胞衰老，使皮肤滋润光滑的作用。 表皮生长因子能促进表皮细胞生长繁殖，加速 受伤表皮细胞的修复，还有抑制胃酸分泌等特 殊的效果，在医药上有很广的用途。表皮生长 因子也楞用于化妆品领域，它能起到延缓皮肤 细胞衰老，使皮肤滋润光滑的作用。

细胞因子与感染 细菌或其他微生物侵入体内，首先被巨噬细胞吞噬，巨噬 细胞就释放 IL-1 、 IL-6 、 TNF 和成纤维细胞生长因子，临床出现 发热， G-CSF ， GM-CSF 由 IL-1 激活巨噬细胞、淋巴细胞、内 皮细胞及成纤维细胞产生，促使中性粒细胞从骨髓释放，以致 临床上有细菌感染后白细胞升高， IL-1 和 IL-6 共同激活 CD 4 与 CD 8 淋巴细胞，并使之增殖分化， CD 4 细胞受 IL-1 刺激产生 IL-2 和 IFNγ ； IFNγ 反过来再刺激巨噬细胞造成循环， IL-2 又再刺激 CD 4 淋巴细胞亦形成循环； CD 4 细胞使 B 淋巴细胞增生转化为浆 细胞，分泌更多的抗体，抗体又可与中性粒细胞、 NK 细胞和巨 噬细胞相结合加强杀伤细菌的作用。经微生物致敏的巨噬细胞 产生 TNF ，如系少量则有利于免疫功能和机体恢复，大量则免 疫反应加剧，组织损伤严重，临床病情危重，常出现休克、 DIC 等，即使积极抢救，病死率也很高。一次感染后对抗原的特异 性能通过 CD 4 和 CD 8 细胞将信息传给记忆细胞永久存在，再次感 染时它会将信息传给 CD 4 和 CD 8 细胞使抗体很快上升，免疫反应 亦能增强。 细菌或其他微生物侵入体内，首先被巨噬细胞吞噬，巨噬 细胞就释放 IL-1 、 IL-6 、 TNF 和成纤维细胞生长因子，临床出现 发热， G-CSF ， GM-CSF 由 IL-1 激活巨噬细胞、淋巴细胞、内 皮细胞及成纤维细胞产生，促使中性粒细胞从骨髓释放，以致 临床上有细菌感染后白细胞升高， IL-1 和 IL-6 共同激活 CD 4 与 CD 8 淋巴细胞，并使之增殖分化， CD 4 细胞受 IL-1 刺激产生 IL-2 和 IFNγ ； IFNγ 反过来再刺激巨噬细胞造成循环， IL-2 又再刺激 CD 4 淋巴细胞亦形成循环； CD 4 细胞使 B 淋巴细胞增生转化为浆 细胞，分泌更多的抗体，抗体又可与中性粒细胞、 NK 细胞和巨 噬细胞相结合加强杀伤细菌的作用。经微生物致敏的巨噬细胞 产生 TNF ，如系少量则有利于免疫功能和机体恢复，大量则免 疫反应加剧，组织损伤严重，临床病情危重，常出现休克、 DIC 等，即使积极抢救，病死率也很高。一次感染后对抗原的特异 性能通过 CD 4 和 CD 8 细胞将信息传给记忆细胞永久存在，再次感 染时它会将信息传给 CD 4 和 CD 8 细胞使抗体很快上升，免疫反应 亦能增强。

细胞因子水平的检测 目前检测细胞因子水平主要包括： 目前检测细胞因子水平主要包括： 一、生物学活性的检测，这类方法是利用细胞因子某一 特定的生物学作用所设计的检测方法，如 IL-2 维持活化 T 细胞的增殖， IFN 能保护病毒对正常细胞的感染， TNF-α 选择性杀某些肿瘤细胞等，因此敏感性也较高； 一、生物学活性的检测，这类方法是利用细胞因子某一 特定的生物学作用所设计的检测方法，如 IL-2 维持活化 T 细胞的增殖， IFN 能保护病毒对正常细胞的感染， TNF-α 选择性杀某些肿瘤细胞等，因此敏感性也较高； 二、定量的检测，常用酶联免疫吸附试验 (ELISA) ， 如 多克隆抗体与单克隆抗体，识别不同表位两种单克隆抗 体的双抗体夹心法，生物学和定量的检测方法各有优缺 点， 在必要时可同时进行检测。 二、定量的检测，常用酶联免疫吸附试验 (ELISA) ， 如 多克隆抗体与单克隆抗体，识别不同表位两种单克隆抗 体的双抗体夹心法，生物学和定量的检测方法各有优缺 点， 在必要时可同时进行检测。 三、最近又有人用 RT-PCR 定量的方法检测细胞因子 mRNA 的表达水平 三、最近又有人用 RT-PCR 定量的方法检测细胞因子 mRNA 的表达水平 四、流式细胞仪免疫荧光抗体检测 四、流式细胞仪免疫荧光抗体检测

细胞因子检测的意义 当今大部分疾病都与免疫学相关，因此 研究免疫系统细胞作用方式及其相互联 系是非常重要的，而细胞因子在免疫系 统中的中心地位已得到公认，细胞因子 水平成为衡量机体免疫功能状态的重要 标志 当今大部分疾病都与免疫学相关，因此 研究免疫系统细胞作用方式及其相互联 系是非常重要的，而细胞因子在免疫系 统中的中心地位已得到公认，细胞因子 水平成为衡量机体免疫功能状态的重要 标志

在 AIDS 病人中测量细胞因子进一步了解 病人的免疫状态对了解病情，掌握病程， 确定治疗的效果是极有用的，因此美国 AIDS 临床试验计划 (Aids Clinicatrial Group) 要求所有实验室在试用抗 AIDC 药 物时检测 TNF 一 α1 在 AIDS 病人中测量细胞因子进一步了解 病人的免疫状态对了解病情，掌握病程， 确定治疗的效果是极有用的，因此美国 AIDS 临床试验计划 (Aids Clinicatrial Group) 要求所有实验室在试用抗 AIDC 药 物时检测 TNF 一 α1

类风湿关节炎研究已清楚地表明 TNF 一 α ， IL — lβ 和 IL-6 水平在此类病人中有明显的 相关性，类风湿性关节炎 SIL-2R 水平明 显增加，这一结果有助于类风湿性关节 炎的诊断和疗效的判定，因此许多国外 有抗风湿类药物因子试剂盒检测其效果。 类风湿关节炎研究已清楚地表明 TNF 一 α ， IL — lβ 和 IL-6 水平在此类病人中有明显的 相关性，类风湿性关节炎 SIL-2R 水平明 显增加，这一结果有助于类风湿性关节 炎的诊断和疗效的判定，因此许多国外 有抗风湿类药物因子试剂盒检测其效果。

肝病病人血清中 IL-2 及淋巴细胞分泌 IL-2 的能力 ↓ ，提示肝硬化，慢活肝及急性肝 炎患者的细胞免疫功能低下。 肝病病人血清中 IL-2 及淋巴细胞分泌 IL-2 的能力 ↓ ，提示肝硬化，慢活肝及急性肝 炎患者的细胞免疫功能低下。 慢性肝炎 (CH) 患者 IL-6 ， INF 一 α 水平最 高，恢复期或稳定期 TNF 一 α 和 IL-6 水平 低于急性期或活动期，提示 IL-6 和丁 NF 一 α 是肝脏损害重要的炎症介质。 慢性肝炎 (CH) 患者 IL-6 ， INF 一 α 水平最 高，恢复期或稳定期 TNF 一 α 和 IL-6 水平 低于急性期或活动期，提示 IL-6 和丁 NF 一 α 是肝脏损害重要的炎症介质。

肝癌、肺癌、乳腺癌患者干扰素水平显 著 ↓ 。鼻咽癌患者急性期、口腔额面部恶 性肿瘤患者血清 SIL-2R 水平显著 ↑ 。膀胱 癌患者血清 SIL-2R 显著高于正常人，与 肿瘤分期与预后有关。 肝癌、肺癌、乳腺癌患者干扰素水平显 著 ↓ 。鼻咽癌患者急性期、口腔额面部恶 性肿瘤患者血清 SIL-2R 水平显著 ↑ 。膀胱 癌患者血清 SIL-2R 显著高于正常人，与 肿瘤分期与预后有关。

总之，在当代医学中，细胞因子在肿瘤， 感染，自身免疫炎症反应，血液病，伤 口愈合，胚胎发生等方面均起重要作用， 目前的工作仅仅是开端，更多的机理， 相互影响和毒创作用等等还有待于深入 研究，其中人们将开发出极有前途的新 药，一些疑难绝症的攻克也许就在其中。 这一切，都离不开细胞因子的检测。 总之，在当代医学中，细胞因子在肿瘤， 感染，自身免疫炎症反应，血液病，伤 口愈合，胚胎发生等方面均起重要作用， 目前的工作仅仅是开端，更多的机理， 相互影响和毒创作用等等还有待于深入 研究，其中人们将开发出极有前途的新 药，一些疑难绝症的攻克也许就在其中。 这一切，都离不开细胞因子的检测。

细胞因子生物学活性检测实例 白细胞介素 2(IL-2) 的生物学活性测定 白细胞介素 2(IL-2) 的生物学活性测定 白细胞介素 2(IL-2) 的生物学活性测定 白细胞介素 2(IL-2) 的生物学活性测定 干扰素 (IFN) 生物学活性检测 干扰素 (IFN) 生物学活性检测 干扰素 (IFN) 生物学活性检测 干扰素 (IFN) 生物学活性检测 肿瘤坏死因子 -α(TNF-α) 生物学活性测定 肿瘤坏死因子 -α(TNF-α) 生物学活性测定 肿瘤坏死因子 -α(TNF-α) 生物学活性测定 肿瘤坏死因子 -α(TNF-α) 生物学活性测定