细胞因子一般是通过与细胞表面相应的细胞因子受体结合而发挥生物学作用。细胞因子与其受体结合后，会启动复杂的细胞内分子相互作用，终引起细胞基因转录的变化。

已知的细胞因子受体绝大多数是跨膜蛋白，由胞外、跨膜和胞质区组成。胞外膜区是识别结合细胞因子的部位，胞质区在受体激活后启动信号转导。下面为大家介绍下细胞因子及其受体的分类有哪些？

 

一、细胞因子的分类

 

(一)根据细胞种类不同分类

 

1）淋巴因子(lymphokine) 主要由淋巴细胞产生，包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞等。重要的淋巴因子有IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、IFN-γ、TNF-β、GM-CSF和神经白细胞素等。

 

2）单核因子(monokine) 主要由单核细胞或巨噬细胞产生，如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、G-CSF和M-CSF等。

 

3）非淋巴细胞、非单核-巨噬细胞产生的细胞因子 主要由骨髓和胸腺中的基质细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等细胞产生，如EPO、IL-7、IL-11、SCF、内皮细胞源性IL-8和IFN-β等。

 

(二)根据主要功能的不同分类

 

1）白细胞介素(interleukin, IL) 1979年开始命名。由淋巴细胞、单核细胞或其它非单个核细胞产生的细胞因子，在细胞间相互作用、免疫调节、造血以及炎症过程中起重要调节作用，凡命名的白细胞介素的cDNA基因克隆和表达均已成功，已报道有三十余种(IL-1―IL-38)。

 

2）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中形成不同的细胞集落，分别命名为G(粒细胞)-CSF、M(巨噬细胞)-CSF、GM(粒细胞、巨噬细胞)-CSF、Multi(多重)-CSF(IL-3)、SCF、EPO等。不同CSF不仅可刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖的分化，还可促进成熟细胞的功能。

 

3）干扰素(interferon, IFN) 1957年发现的细胞因子，初发现某一种病毒感染的细胞能产生一种物质可干扰另一种病毒的感染和复制，因此而得名。根据干扰素产生的来源和结构不同，可分为IFN-α、IFN-β和IFN-γ，他们分别由白细胞、成纤维细胞和活化T细胞所产生。各种不同的IFN生物学活性基本相同，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。

 

4）肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 初发现这种物质能造成肿瘤组织坏死而得名。根据其产生来源和结构不同，可分为TNF-α和TNF-β两类，前者由单核-巨噬细胞产生，后者由活化T细胞产生，又名淋巴毒素(lymphotoxin, LT)。两类TNF基本的生物学活性相似，除具有杀伤肿瘤细胞外，还有免疫调节、参与发热和炎症的发生。大剂量TNF-α可引起恶液质，因而TNF-α又称恶液质素(cachectin)。

 

5）转化生长因子-β家族(transforming growth factor-β family, TGF-β family) 由多种细胞产生，主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白(BMP)等。

 

6）生长因子(growth factor,GF)如表皮生长因子(EGF)、血小板衍生的生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子-I(IGF-1)、IGF-Ⅱ、白血病抑制因子(LIF)、神经生长因子(NGF)、抑瘤素M(OSM)、血小板衍生的内皮细胞生长因子(PDECGF)、转化生长因子-α(TGF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等。

 

7）趋化因子家族(chemokinefamily) 包括四个亚族:(1)C-X-C/α亚族，主要趋化中性粒细胞，主要的成员有IL-8、黑素瘤细胞生长刺激活性(GRO/MGSA)、血小板因子-4(PF-4)、血小板碱性蛋白、蛋白水解来源的产物CTAP-Ⅲ和β-thromboglobulin、炎症蛋白10(IP-10)、ENA-78;(2)C-C/β亚族，主要趋化单核细胞，这个亚族的成员包括巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)、MIP-1β、RANTES、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1/MCAF)、MCP-2、MCP-3和I-309。(3)C型亚家族的代表有淋巴细胞趋化蛋白。(4)CX3C亚家族，Fractalkine是CX3C型趋化因子，对单核-巨噬细胞、T细胞及NK细胞有趋化作用。

 

细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标！已被广泛用于疾病的诊断、病程观察、疗效判断及细胞因子治疗监测等。

 

 

二、细胞因子受体分类

 

根据细胞因子受体的结构，可分为不同的家族或超家族，包括免疫球蛋白（Ig）超家族、I型细胞因子受体、II型细胞因子受体、肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族和趋化因子受体。

 

①免疫球蛋白（Ig）超家族

 

 

免疫球蛋白超家族（IgSF）是指分子结构中具有与免疫球蛋白相似域的分子超家族。IgSF的所有成员都含有1～7个Ig样结构域，每个Ig样结构域含有约70～110个氨基酸残基。它的二级结构是由两条反平行β-折叠状链形成的反平行β-片状平面，每条反平行β-片状链含有3～5个反平行β-折叠。每条反平行β片链由5～10个氨基酸残基组成。β片内侧的疏水氨基酸可稳定Ig的折叠。

 

 

大多数Ig域有一个二硫键垂直连接两个β片，构成二硫键的两个半胱氨酸约含55～75个氨基酸。少数Ig域，如CD2的域、LFA-3和PDGFR的第四域、CD4的第三域等，均缺乏二硫键。这种多肽链的球形结构的折叠称为免疫球蛋白折叠（Ig fold）。

 

②I型细胞因子受体

 

 

I型细胞因子受体又称造血素受体，是表达在细胞表面的跨膜受体，能识别细胞因子并对其作出反应，具有4条α-螺旋链。这些受体具有某些保守的胞外域，缺乏内在的蛋白酪氨酸激酶活性。

保守的胞外域有大约200个氨基酸的长度，其中在氨基末端区域含有四个位置保守的半胱氨酸残基和一个位于跨膜域近端的保守氨基酸基团（WSXWS）。这四个半胱氨酸是维持受体结构和功能完整性的关键。WSXWS共识序列是细胞因子受体功能性蛋白与蛋白相互作用的识别位点。

 

 

③II型细胞因子受体

 

II型细胞因子受体又称IFN受体，是表达在某些细胞表面的跨膜蛋白，它与一组选定的细胞因子结合并作出反应。通常Ⅱ型细胞因子受体是具有高亲和力和低亲和力成分的异二聚体或多聚体。这些受体一般由两条肽链组成，胞外区由200个氨基酸残基组成，并含有4个不连续的半胱氨酸。

 

 

④TNFR超级家族

 

 

肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族成员是细胞因子受体的一个蛋白质超家族，共享一个半胱氨酸丰富域（CRD），由三个二硫键围绕CXXCXXC的基团形成一个拉长的分子。目前TNFR家族有12个成员，包括55kDa和75kDa的TNFR，低亲和力的NGFR，人B细胞抗原（CD40）和Fas抗原。该家族的共同特点是其胞外区有Cys（4-6）丰富的假重复基团，每个基团含有40个氨基酸残基。细胞内域较短，由44～221个氨基酸残基组成，无同源序列。

 

⑤趋化因子受体

 

趋化因子受体是在某些细胞表面发现并与趋化因子相互作用的细胞因子受体。人类已发现20种不同趋化因子受体，为7次跨膜的G蛋白偶联受体，并在细胞内与G蛋白偶联进行信号转导，是G蛋白偶联受体家族成员之一。趋化因子受体与相应的配体结合后，引发细胞内钙（Ca2+）离子通量（钙信号传导）。既而引起细胞反应，包括趋化作用过程开始，将细胞运送到生物体内的理想位置。

 

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