细胞因子家族的大哥——干扰素
细胞因子的种类和功能

细胞因子的种类和功能细胞因子是一类具有重要生物学功能的分子,它们在机体内起着调节和传递信号的作用。
根据其分子结构和功能特点的不同,细胞因子可以分为多个种类。
本文将依次介绍几种常见的细胞因子及其功能。
一、干扰素(Interferon)干扰素是一类具有抗病毒和抗肿瘤作用的细胞因子。
它们能够抑制病毒的复制和传播,增强机体的免疫功能。
干扰素还能调节细胞生长和分化,对肿瘤细胞具有直接杀伤作用,并能增强免疫系统对肿瘤的识别和清除能力。
二、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor)肿瘤坏死因子是一类能够引起肿瘤细胞死亡的细胞因子。
它们能够诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤的生长和扩散。
此外,肿瘤坏死因子还能够刺激免疫系统产生更多的细胞因子,增强机体对肿瘤的免疫应答。
三、白介素(Interleukin)白介素是一类具有多种生物学功能的细胞因子。
它们能够调节免疫系统的应答,促进免疫细胞的增殖和分化。
不同类型的白介素具有不同的功能,如白介素-1能够促进炎症反应的发生,白介素-4能够调节免疫细胞的活化和功能。
四、肿瘤生长因子(Growth Factors)肿瘤生长因子是一类能够促进肿瘤生长和扩散的细胞因子。
它们能够刺激肿瘤细胞的增殖和血管生成,提供肿瘤生长所需的营养和氧气。
肿瘤生长因子在肿瘤的形成和发展过程中起着重要的作用,是肿瘤治疗的重要靶点。
五、趋化因子(Chemokines)趋化因子是一类能够引导细胞迁移和定向运动的细胞因子。
它们能够诱导免疫细胞向感染或损伤部位移动,并参与炎症反应的发生和调节。
趋化因子在机体免疫应答和炎症反应中发挥着重要的作用。
细胞因子的种类和功能多种多样,上述只是其中的几种代表性细胞因子。
细胞因子在机体内起着调节和传递信号的作用,参与了许多生物学过程。
它们在免疫系统的正常功能发挥、炎症反应的调节、肿瘤的发生和发展等方面具有重要的作用。
研究细胞因子的种类和功能,对于深入理解机体生物学过程、疾病的发生机制,并为疾病的诊断和治疗提供新的靶点和策略具有重要意义。
细胞因子在自身免疫疾病中的作用

细胞因子在自身免疫疾病中的作用在我们的身体中,细胞因子就像是一群忙碌的“信差”,它们在细胞之间传递着各种重要的信息,调节着身体的免疫反应和生理过程。
然而,当这些“信差”出现异常时,就可能引发一系列的问题,其中就包括自身免疫疾病。
自身免疫疾病是一类由于免疫系统错误地攻击自身组织和器官而导致的疾病。
在正常情况下,免疫系统能够准确地识别“自我”和“非我”,从而有效地抵御外来病原体的入侵,同时避免对自身组织造成损伤。
但在自身免疫疾病中,免疫系统的调节失衡,导致自身反应性淋巴细胞被激活,产生大量针对自身组织的抗体和免疫细胞,进而引发炎症和组织损伤。
那么,细胞因子在这个过程中究竟扮演了怎样的角色呢?首先,让我们来了解一些常见的细胞因子。
白细胞介素(Interleukin,IL)是一类非常重要的细胞因子家族,包括IL-1、IL-2、IL-6 等等。
其中,IL-1 主要由巨噬细胞产生,它能够促进炎症反应的发生。
在自身免疫疾病中,如类风湿关节炎,IL-1 的过度表达会导致关节滑膜的炎症和破坏。
IL-6 则具有多种生物学功能,它可以刺激免疫细胞的增殖和分化,同时也参与了炎症反应的调节。
在系统性红斑狼疮等疾病中,IL-6 的水平常常升高,与疾病的活动度密切相关。
肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)也是一种关键的细胞因子。
TNFα主要由巨噬细胞和活化的 T 细胞产生,它在炎症反应和免疫调节中发挥着重要作用。
在类风湿关节炎、强直性脊柱炎等自身免疫疾病中,TNFα的过度产生会导致关节炎症和骨质破坏。
干扰素(Interferon,IFN)同样在自身免疫疾病中具有重要作用。
IFNγ主要由活化的 T 细胞和自然杀伤细胞产生,它能够增强巨噬细胞的吞噬功能和抗原提呈能力,同时也参与了炎症反应的调节。
在系统性红斑狼疮等疾病中,IFNγ的异常表达与疾病的发生和发展密切相关。
细胞因子在自身免疫疾病中的作用机制非常复杂。
干扰素的功能

干扰素的功能
干扰素是一种由机体产生的免疫调节蛋白,具有广泛的生物学功能。
干扰素可以通过多种方式参与机体的防御反应和抵抗病毒感染、肿瘤生长等过程。
以下是干扰素的一些主要功能:
1. 抗病毒作用:干扰素是机体最重要的抗病毒物质之一,它可以抑制病毒复制和增殖,提高机体的抵抗力。
干扰素通过激活多个抗病毒基因的表达,增强细胞免疫功能,抑制病毒感染的扩散。
2. 免疫调节作用:干扰素可以调节免疫系统的平衡,增强机体的免疫功能。
它可以增强巨噬细胞的吞噬能力,促进细胞因子的产生,增强细胞毒性和抗体产生,提高机体对病原体的抵抗能力。
3. 抗肿瘤作用:干扰素具有一定的抗肿瘤活性,可以直接抑制肿瘤细胞的生长和增殖,同时还可以激活机体的免疫系统,增强对肿瘤的清除能力。
干扰素在肿瘤治疗中被广泛应用,可以用于肿瘤的免疫治疗和辅助化疗。
4. 抗炎作用:干扰素可以抑制炎症反应的发生和发展,减轻炎症的严重程度。
它可以抑制多种炎症介质的产生,调节炎症细胞的活性,改善炎症病变,减轻组织的炎症反应。
5. 促进细胞增殖和分化:干扰素可以促进某些细胞的增殖和分化,对细胞生长和组织修复具有一定的影响。
它可以促进造血干细胞的增殖和分化,增加血小板、白细胞和红细胞的产生,
促进伤口愈合和组织修复。
总之,干扰素具有广泛的生物学功能,包括抗病毒、免疫调节、抗肿瘤、抗炎和促进细胞增殖和分化等作用。
这些功能使得干扰素在临床上被广泛应用于疾病的治疗和免疫调节。
干扰素(IFN)

干扰素(IFN)是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制乙肝病毒的复制;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。
干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。
它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。
目录1干扰素2干扰素简介3治疗有效率4干扰素多少钱5发现6什么叫干扰素(IFN)7品种及价位8作用机制1.8.1 ①间接性2.8.2 ②广谱性3.8.3 ③种属特异性4.8.4 ④发挥作用迅速1干扰素药物类别:抗肿瘤药,抗病毒药;所属类别:生物反应调节剂药物名称:干扰素英文名称:Interferon药物别名:序号中文别名英文别名一.α干扰素制剂/规格:序号制剂规格1.注射剂5×10。
单位(1 ml);1×106。
单位(1 ml);2.冻干剂l×10。
单位成份/化学结构:序号成份化学结构药理作用:1.抗病毒作用:其抗病毒活性不是杀灭而是抑制病毒,它一般为广谱病毒抑制剂,对RNA和DNA病毒都有抑制作用。
当病毒感染的恢复期可见干扰素的存在,另一方面用外源性干扰素亦可缓解感染。
2.抑制细胞增殖干扰素抑制细胞分裂的活性有明显的选择性,对肿瘤细胞的活性比正常细胞大500~1000倍。
干扰素抗肿瘤效果可以是直接抑制肿瘤细胞增殖,或通过宿主机体的免疫防御机制限制肿瘤的生长。
3.诱导细胞凋亡:干扰素可以诱导肿瘤细胞凋亡,从而杀灭肿瘤细胞。
4.干扰素对体液免疫、细胞免疫均有免疫调节作用,对巨噬细胞及NK细胞也有一定的免疫增强作用。
药动学:干扰素在肌内注射或皮下注射后入血的速度较慢,需较长时间才能在血中测到。
肌内注射后Tmax为5~8小时。
一次肌注:106单位,血清浓度为100单位/ml,这比在病毒感染时自然产生的干扰素量为高。
干扰素(interferon,IFN)

2.抗肿瘤作用
1)抑制肿瘤病毒的增殖,但必须连续使用 2)抑制肿瘤细胞增生,其作用随肿瘤细胞 的增加而增强(抑制癌基因的表达) 3)改变瘤细胞表面的性能,诱发新的抗原, 从而易被免疫监视细胞识别,并加以排斥 4)通过免疫调节作用,增强机体抗肿瘤能 力,如激活巨噬细胞,增强NK和ADCC效 应。
3.免疫调节作用
干扰素(interferon IFN)
概述 生及其机理 干扰素的效应机理 干扰素的生物学功能及其作用机制 干扰素在临床方面的应用 干扰素的开发前景
一、概述
1.定义:干扰素是指动物机体细胞,在干扰 素诱生剂作用下,产生的一组低分子量的 具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节作用等高 度生物学功能的糖蛋白。
IFN具有很强的免疫调节作用,特别是IFN- γ。 使用剂量不同,作用不同。较大剂量的干扰素如 10 6~10 7单位,在细胞免疫方面,抑制T细胞增 殖,主要是DNA合成受阻;影响迟发型变态反应 异体组织移植排斥反应的发生;在体液免疫方面, 可抑制初次抗体反应和再次抗体反应:既可抑制 IgM也可以抑制IgG的合成,还可抑制IgE的合成 与
较小剂量的干扰素对T和B细胞的功能明显 增强,如用200~800u/ml干扰素处理T细胞 时,可使T细胞的功能显著增强,用2000~ T 2000 8000 u/ml的干扰素处理“低反应”的B细 胞时,可使形成抗体的细胞明显增加。
7.IFN的临床应用
人们根据干扰素的多种生物学活性及功能,在临 床上进行了广泛的应用: α干扰素商品化制剂主要为重组型,治疗乙型肝 炎、T细胞白血病、AIDS等。
γ干扰素称为 Ⅱ型干扰素。 IFN- α有17个以上不同的基因编码, IFNβ、 IFN- γ的基因只有一个。
三、干扰素的生物学活性
干扰素基因刺激因子在机体炎症性疾病中的作用

干扰素基因刺激因子在机体炎症性疾病中的作用干扰素基因刺激因子(IFN-Gamma)是一种细胞因子,属于干扰素家族,由T淋巴细胞、自然杀伤细胞和激活的巨噬细胞产生。
IFN-Gamma在机体的炎症性疾病中发挥着重要的作用。
本文将从IFN-Gamma的基本特性、分子机制和在炎症性疾病中的作用等方面进行探讨,以期延长不少于2000字。
IFN-Gamma是一种重要的免疫调节因子,主要由活化的T淋巴细胞和自然杀伤细胞产生。
它是一种类型II干扰素,与炎症反应和免疫反应密切相关。
IFN-Gamma的生物学活性是通过结合到特定的受体蛋白方能发挥作用的。
IFN-Gamma的受体是一种跨膜的二聚体受体,包括IFN-Gamma受体1和IFN-Gamma受体2。
当IFN-Gamma与其受体结合后,启动一系列信号转导途径,例如通过JAK-STAT信号途径。
这些信号途径间接或直接调控了许多关键基因,从而影响免疫细胞的功能。
IFN-Gamma在炎症性疾病中发挥着重要的作用,其主要作用为:增强免疫细胞活性、调节炎症反应和免疫应答、抑制炎症反应、影响细胞凋亡等。
首先,IFN-Gamma通过增强免疫细胞活性来发挥作用。
IFN-Gamma能够增强巨噬细胞和自然杀伤细胞的活性。
IFN-Gamma能够刺激巨噬细胞增殖和激活,提高其吞噬能力和杀伤能力,增强对病原体的清除能力。
IFN-Gamma还能够增强自然杀伤细胞的活性,促进其对感染让害细胞的杀伤能力。
其次,IFN-Gamma通过调节炎症反应和免疫应答来发挥作用。
IFN-Gamma能够调节炎症反应的强度和持续时间。
它能够刺激巨噬细胞在免疫应答中产生炎症介质,例如一些炎症因子和趋化因子,从而在炎症反应中发挥重要作用。
此外,IFN-Gamma还能够调节和活化其他免疫细胞,例如激活T细胞、B细胞和抗原呈递细胞等,促进免疫应答的进行。
此外,IFN-Gamma还能够抑制炎症反应。
IFN-Gamma能够通过抑制炎症介质的产生和释放来抑制炎症反应。
[VIP专享]免疫论文:干扰素简介
09级临床一班周丽娟20095111125干扰素简介摘要:干扰素(IFN)是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制乙肝病毒的复制;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。
干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。
它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。
关键字:发现、合成、效用机制一、干扰素的概念及发现干扰素是目前临床上应用非常广泛的药物,也是人类对抗病毒尤其是病毒性肝炎(包括乙型肝炎和丙型肝炎)的重要武器。
如同疫苗、青霉素等的出现一样,干扰素的发现也是在人类同病毒的战斗中一次伟大的突破。
50年代之前由病毒造成的传染病大流行严重影响了人类的健康,仅1918年的一次全球爆发的流感大流行就造成了4千万人的死亡,此外天花、麻疹、脊髓灰质炎等病毒引起的传染病也是非常流行,然而,人类一直没有找到一个象对抗细菌感染一样对抗病毒的有力武器,索性当时免疫学的发展促成了人类疫苗的研制成功,通过疫苗人们成功的抵御住了天花、麻疹、脊髓灰质炎的侵袭,然而,对于流感病毒感染却一直没有取得很好的突破,由于流感病毒容易变种的原因,流感疫苗一直未能研发成功,但仍有很多科学家在不遗余力的进行着流感病毒疫苗及其免疫接种等相关的研究。
在这种情况下,在1957年Alick Isaacs 和Jean Lindenmann在进行流感病毒试验时发现鸡胚中注射灭活流感病毒后发现出现鸡胚细胞膜中生成了一种物质,这种物质具有“干扰”(英文:interfere)流感病毒感染的作用,当时Isaacs就将这种物质称之为“interferon”,也就是我们说的干扰素。
1957年之后,Isaacs在伦敦国家医学研究院继续从事干扰素相关研究,而且后续很多围绕干扰素进行研究并取得一定成就的专家都有与Isaacs共事或在在Robert M. Friedman(Mill Hill)学习的经历,从这个意义上讲,Isaacs可谓是干扰素之源。
免疫学之细胞因子
免疫学之细胞因子细胞因子是免疫系统中起关键作用的一类蛋白质分子,它们具有广泛的功能,包括调节免疫细胞活性、介导细胞间相互作用以及参与免疫炎症反应等。
细胞因子在免疫系统的正常功能发挥中至关重要,也在许多免疫相关疾病的发生和发展中起关键作用。
细胞因子可以分为两大类:胞外细胞因子和细胞内细胞因子。
胞外细胞因子主要存在于细胞外液中,通过结合细胞表面受体来传导信号。
细胞内细胞因子则存在于细胞内,通过调控细胞内信号通路来发挥作用。
胞外细胞因子包括许多家族,最常见的家族有肿瘤坏死因子(TNF)家族、白介素(IL)家族和干扰素(IFN)家族。
这些家族中的成员具有重要的生物学功能,如调节炎症反应、增强细胞免疫活性、促进细胞增殖和分化等。
例如,TNF家族包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)和肿瘤坏死因子β(TNF-β),它们在炎症反应中起重要作用,参与调节多种免疫细胞的功能。
IL家族有多个成员,如IL-1、IL-6、IL-10等,它们分别在炎症反应、免疫细胞激活和抑制、细胞增殖等方面发挥重要作用。
IFN家族包括多个类型的干扰素,如α、β和γ干扰素,它们参与调节病毒感染和抗肿瘤免疫。
细胞内细胞因子包括多种类型,如细胞内炎症因子、细胞生长因子和趋化因子等。
细胞内炎症因子主要介导炎症反应,如肿瘤坏死因子(TNF)和白介素-1β(IL-1β)等。
细胞生长因子参与细胞生长和修复过程,如骨髓生成素、纤维细胞生长因子等。
趋化因子能够引导免疫细胞向炎症部位迁移,例如肾上腺素、白细胞介素-8等。
细胞因子通过与特定的受体结合来发挥作用。
细胞因子的受体广泛分布于免疫细胞表面,如T细胞、B细胞、巨噬细胞等。
当细胞因子与其受体结合时,会触发一系列信号转导事件,最终导致细胞功能的改变。
这种信号转导机制可以通过多种途径进行,如经典的细胞内信号传递、JAK-STAT途径、MAPK途径等。
不同的细胞因子和受体之间的结合可以产生差异性的效应,从而调控免疫细胞的活性和功能。
干扰素调节因子家族成员及功能简述
作者简介:李雪平(1982—),女,硕士研究生,执业兽医,现从事畜禽诊断试剂研发和技术服务工作。
E-mail:********************通讯作者:曹立辉,男,主要从事畜禽诊断试剂产学研和运营工作。
E-mail:133****************干扰素调节因子家族成员及功能简述李雪平,蔡晓丽,曹立辉*(广州悦洋生物技术有限公司广州510300)扰素调节因子(IRF)是一类大的转录因子家族,参与宿主免疫反应、细胞分化及免疫调节。
IRF-1和IRF-2可以作为干扰素激活因子和抑制因子出现。
IRF3和IRF7是重要的抗病毒调节因子。
IRF-4和IRF-8高度同源、功能类似,与细胞分化和炎症有关。
IRF-5与凋亡和针对病原的免疫反应有关。
IRF-6是角质化细胞从增殖到分化重要的转化调节因子。
IRF-9在I型IFN的抗病毒反应中非常重要。
扰素;调节因子;免疫干扰素(IFN)是一类由单核细胞和淋巴细胞产生的具有多种功能的活性蛋白质。
它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。
IFN基因表达受干扰素调节因子(interferon regulatory factors,IRF)调节,并经IRF及干扰素刺激性应答基因(ISG)产物介导,激活相关信号转导途径而发挥其生物学效应。
IRF是一类大的转录因子家族,它们通常具有特异的螺旋-转角-螺旋DNA结合域(DBD)(该结构域可与IFN-β启动子上的IFN调节因子元件结合),参与宿主免疫反应、造血细胞分化及免疫调节。
1IRF家族成员哺乳动物中至少存在10种IRF,有些起激活作用(如IRF-1、IRF-3、IRF-5、IRF-9和IRF-10),有些起抑制作用(如IRF-8),有些则二者兼具(如IRF-2、IRF-4和IRF-7)。
IRF-1在所有脊椎动物中均存在,其基因长度在2163~9028bp之间。
IRF-1有9个外显子(斑马鱼中只有8个)和8个内含子。
干扰素对肿瘤细胞生长的影响
干扰素对肿瘤细胞生长的影响李凯;黄建英;吴迪【期刊名称】《中国肿瘤临床》【年(卷),期】2001(028)005【摘要】@@ 干扰素是一组历史最长、研究最多的细胞因子家族,依其来源和结构不同分为α、β和γ三型。
α、β干扰素又称Ⅰ型干扰素,可在机体受到病毒刺激时产生,其中α干扰素主要来源于单核细胞,β干扰素主要来源于成纤维细胞及血管内皮细胞,一般认为二者在靶细胞膜上具有共同的受体,均能促进MCH-Ⅰ类抗原的表达并抑制MCH-Ⅱ类抗原的表达。
γ干扰素又称Ⅱ型干扰素,主要由受到抗原刺激的淋巴细胞产生,分子量高于Ⅰ型干扰素数倍,能促进MCH-Ⅱ类抗原的表达,同时它亦为血管内皮细胞的激活剂,有利于淋巴细胞渗出血管。
因β干扰素作用弱、γ干扰素不良反应较明显,目前临床上α干扰素应用最多。
【总页数】4页(P392-395)【作者】李凯;黄建英;吴迪【作者单位】天津医科大学附属肿瘤医院,;天津医科大学附属肿瘤医院,;南开大学医学院93级研究生【正文语种】中文【中图分类】R730.51;Q25【相关文献】1.γ干扰素基因转移的肿瘤细胞克隆株建立及其体内外生长特性的研究 [J], 蔡庆;朱美财;王冠华2.化疗药物γ-干扰素与肿瘤坏死因子-β联合应用对肿瘤细胞生长抑制的基础研究[J], 王宏;戴晓淳;王晓华;张蕾;何安光3.带有上皮生长因子受体干扰序列的γ干扰素新分子具有较高的抗肿瘤细胞增殖活性 [J], 王晓鸣;金奇;李玉英;张智清;赵明;侯云德4.人γ干扰素(IFN-γ)-表皮生长因子(EGF)融合蛋白的抗肿瘤细胞增殖作用与靶细胞的EGF受体有关 [J], 陈望秋;张笑冰;迟捷;李玉英;段书敏;张丽兰;侯云德5.德国科学家发现γ-干扰素和肿瘤坏死因子联用可以完全抑制肿瘤细胞生长 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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细胞因子家族的大哥——干扰素干扰素是细胞因子中最早被发现的。
1957年,研究人员观察到如果易感的动物细胞暴露在单一病毒环境,这些细胞能很快获得病毒抗性。
这种抗性是由被感染细胞分泌出的物质引起的,该物质被命名为“干扰素”。
后续研究发现,大多数物种都能产生各种干扰素,人体能产生至少三种不同的干扰素。
这些干扰素可有不同的细胞产生,并实现不同的生物功能,包括:●诱导细胞产生病毒抗性●调节免疫功能●调节细胞的生长和分化●维持某些物种的怀孕早期。
没有一种干扰素能够实现上面所有的生物活性,干扰素通过结合到细胞膜上的特定受体起作用。
IFN-α和-β具有30%的氨基酸序列同源性,都具有酸稳定性,结合的受体相同,并能介导相似的生物活性,因此,IFN-α和-β在某些时候被称为I型干扰素,或者“酸稳定干扰素”。
IFN-γ明显区别于其他干扰素,它结合的受体和介导的生物活性都不相同,所以也经常被称为II 型干扰素。
根据干扰素的生物活性,大部分的干扰素可用于医学治疗,包括:●增强抗感染的免疫应答;●治疗某些自身免疫疾病●治疗某些癌症直到20世纪70年代,随着细胞培养技术的发展,特异性表达IFNs的水平有所增加。
然而直到遗传工程技术的出现,干扰素的产量才逐渐满足纯化和治疗的需求。
表1. 人类干扰素及其产生细胞Interferon-α图1. Interferon Alfa-2a之前很多年IFN-α被认为是单一基因产物,实际上各种物种都可以产生多种相关的IFN-α。
人体中至少有24个相关基因,他们可以表达至少16种不同的成熟IFN-αs。
其中15种又可以被分为I型IFN-αs,一个II型。
I型IFN-αs由166个氨基酸组成,II型IFN-αs有172个氨基酸组成。
在刚合成时都含有额外的23个氨基酸信号肽。
pI在5-6.5之间。
异质性分析表明,尽管大多IFN-αs不进行糖基化,有糖基化的主要是O-糖基化。
IFN-αs成员间的同源性超过70%,富含亮氨酸和谷氨酸,成熟体基本都含有2个二硫键。
它们的四级结构含有一些α螺旋,但缺乏β折叠。
每个单独的IFN-α家族成员都有单独的名字,通常是在α后面加一个字母或者一个数字,比如IFN-αA,IFN-αB,IFN-α7,IFN-α2B,有些会同时有两个名字,比如IFN-α7和IFN-αJ1是同一个产品。
Interferon-β图2. Interferon betaIFN-β通常由成纤维细胞分泌,它是第一个被纯化的干扰素。
IFN-β含有166个氨基酸残基,一个二硫键,它的糖蛋白通常超过20kDa。
它的侧链通过N-糖苷键与天冬氨酸残基连接。
IFN-β的四级结构主要由5个α螺旋组成,其中3个相互平行,另外两个与它们反平行。
Interferon-γ图3. Interferon gammaIFN-γ通常作为“免疫”干扰素,主要由淋巴细胞分泌,它首次是从人外周血淋巴细胞中提取出来的。
IFN-γ与I型IFN的同源性较低,成熟的多肽含有143个氨基酸,大概17kDa,根据不同的糖基化会呈现不同的分子量大小。
它的四级结构含有6个α螺旋。
干扰素受体研究发现两种I型IFN受体。
两个都是跨膜的N-糖蛋白。
其中一个受体IFN-α/β-受体能结合所有的I型IFNs,另一个αβ-受体特异性的结合IFN-αB。
这两类受体在大多数细胞中存在。
IFN-γ受体(II型受体)在细胞中的分布要少于I型受体,它是一个50kDa大小的糖蛋白,在细胞膜上以二聚体的形式起作用。
IFN-γ受体的胞外部分由大约200个氨基酸组成,并且需要另一个跨膜糖蛋白(AF-1)协助起作用。
I型和II型受体的结合各自的IFNs后在胞内触发的信号传导通路非常相似,为JAK-STAT通路。
这个信号通路近几年研究的很多,它几乎立刻就在信号通路的传到中占据了重要的位置,不仅仅是针对干扰素,还包括了其他的一些细胞因子的信号通路。
干扰素的JAK-STAT信号通路这里不单独介绍JAK-STAT信号通路,具体介绍一下干扰素如何通过JAK-STAT信号通路进行信号传导。
I型干扰素结合到IFN-α/β手提上可以磷酸化并激活JAK家族的两个成员:Tyk2和JAK1。
这些激酶进一步磷酸化STAT1α(STAT91),STAT1β(STAT84)和STAT2(STAT113)。
这三个激活后的STATs从受体上分离,与细胞之内的蛋白p48结合,然后这个复合体进入到细胞核内,直接结合到IFN敏感基因的上游调控区(ISREs),进而调控特定基因的表达。
图4. Interferon gamma signaling pathway以IFN-γ为例,IFN-γ与II型受体相结合,使受体二聚化,激活JAK1和JAK2。
JAKs磷酸化受体并与STAT1α结合,STAT1α与受体分离后形成同源二聚体并移动到了细胞核内。
它可以通过结合特定的上游调控区GAS调节IFN-γ的敏感基因。
PIAS-1蛋白是这个信号通路的抑制剂,它可以结合磷酸化的STAT1,抑制DNA的结合和激活。
干扰素的生物活性如同之前介绍的,干扰素有各种各样的生物活性,I型和II型干扰素的生物活性不同。
I型干扰素主要与抗病毒活性相关,同时它们对一些细胞具有抗增殖功能,包括某些肿瘤细胞。
这种抗肿瘤效果可能并不只是直接通过抗增殖起作用,I型IFNs可以提高NK细胞和T毒性细胞活性,通过他们识别并破坏肿瘤细胞。
并不是所有I型的应答反应相同,干扰素结合到同样的受体上,引起的生物活性反应不同,不同干扰素引起抗病毒活性和抗肿瘤活性的比例不同。
这些反应的分子机制还未研究清楚。
IFN-γ主要调节免疫和炎症应答,它能促进大部分细胞的激活,生长和分化。
IFN-γ代表主要的巨噬细胞活化因子,从而增强巨噬细胞介导的效应,包括:●破坏入侵的微生物●破坏细胞内的病原体●肿瘤细胞细胞毒性●促进主要组织相容性复合体(MHC)抗原表达,从而提高淋巴细胞激活IFN-γ结合多形核中性粒细胞表面受体,促进了中性粒细胞表面IgG的Fc部分结合蛋白表达,极大地提高的这些细胞吞噬和细胞毒性的活性。
IFN-γ可以通过影响T和B淋巴细胞的生长,分化和功能直接调节免疫应答,这个调节过程很复杂,经常需要其他的生长因子的配合。
IFN-γ对于一些T细胞亚群以自分泌方式充当生长因子,同时能够抑制其他T细胞类型的生长。
对未成熟的B淋巴细胞群的发育具有抑制作用,但可以支持成熟的B细胞存活。
它可以在各种情况下上调和下调抗体产量。
所有的干扰素都可以提高I型MHC表面抗原的表达,II型MHC抗原表达主要由IFN-γ激发。
现在我们已经解开了部分IFNs调节的分子机制,特别是抗病毒活性部分。
IFN激活JAK-STAT 信号通路,可以诱导合成30种以上的不同基因产物,其中很多能配合抑制病毒复制。
这种抗病毒基因产物大部分是酶类,其中最重要的是2’-5’ 寡腺苷酸合成酶(2,5-An synthetase)和eIF-2α蛋白激酶。
(思晗有一篇Type I Interferon Signal Pathway的文章,就是介绍干扰素抗病毒通路的,可以链接一下)干扰素生物技术干扰素的抗病毒,抑制增殖活性和调节免疫及炎症应答的生物活性,使得他们拥有明显的医疗应用潜力,有几种干扰素制剂已获得最终批准临床使用。
表2. 已通过批准的干扰素相关产品PegIntron A (PEGylated rIFN-a-2B)Schering Plough慢性丙肝Viraferon (rIFN-a-2B)Schering Plough慢性乙肝、丙肝ViraferonPeg (PEGylated rIFN-a-2B)Schering Plough慢性丙肝Roferon A (rhIFN-a-2A)Hoffman–La-Roche毛细胞白血病Actimmune (rhIFN-g-IB)Genentech慢性肉芽肿疾病Betaferon (rIFN-b-1B, differs from humanprotein in that Cys 17 is replaced by Ser)Schering AG多发性硬化症Betaseron (rIFN-b-1B, differs from human protein in that Cys 17 is replaced by Ser)Berlex Laboratoriesand Chiron复发,缓解多发性硬化症Avonex (rhIFN-b-1A)Biogen复发多发性硬化症Infergen (rIFN-a, synthetic type I interferon)Amgen (USA)Yamanouchi Europe(EU)慢性丙肝Rebif (rh IFN-b-1A)Ares Serono复发/缓解多发性硬化症Rebetron (combination of ribavirin andrhIFN-a-2B)Schering Plough慢性丙肝Alfatronol (rhIFN-a-2B)Schering Plough乙肝、丙肝和多种癌症Virtron (rhIFN-a-2B)Schering Plough乙肝、丙肝Pegasys (PEGinterferon a-2A)Hoffman La Roche丙肝Vibragen Omega (rFeline interferon-o)Virbac兽医(降低犬死亡率/临床症状细小病毒)尽管干扰素很多潜在的治疗应用早在1950s就被提出,但当时产量过低,从血液制品中大规模的纯化仍然不可行,其医学应用被推迟了很久。
而且由于IFNs有物种选择性,导致人类干扰素制药只能来源于人。
直到20世纪70年代后期,通过哺乳动物细胞培养技术,IFN的产量有所提高。
另外,杂交瘤技术促进了IFN免疫测定的发展。
Namalwa细胞系(人淋巴母细胞特异性菌株)是干扰素的主要工业来源。
细胞在大型动物细胞发酵罐中繁殖(最高可达8000升),随后加入诱导病毒(通常是仙台病毒)导致产生大量的白细胞干扰素。
随后的分析表明这些干扰素由至少八种不同的IFN-α亚型组成。
Wellferon是一个已获得批准产品的商品名称。
它由大规模哺乳动物(类淋巴母细胞)细胞培养产生,粗制品经历色谱纯化,包括两个免疫亲和步骤。
最终产品含有9种IFN-α亚型。
重组DNA技术也有助于生产大量足以满足潜在医疗需求的IFN。
20世纪80年代,大多数的IFN基因在多种表达系统中进行克隆和表达。
这种特定基因的表达可生产含有单一IFN (亚)型的产物。
现在大多数IFN已经可以在多种表达系统中产生,包括大肠杆菌,真菌,酵母以及一些哺乳动物细胞系如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞和猴肾细胞系。