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细胞因子和趋化因子在研究和开发中用于激活、调节和分化细胞,以更好地了解免疫细胞功能和/或创造基于细胞的疗法。了解这些重要的细胞信号蛋白的特性和功能。

什么是细胞因子?

细胞因子是由细胞分泌的小蛋白质,通过信号通路实现细胞间的通讯。不同分类的细胞因子具有调节炎症、启动细胞增殖或细胞分化等功能。大多数细胞因子和趋化因子由 T 细胞和其他白细胞产生,因此它们对免疫系统功能至关重要,但也影响全身过程。除了免疫应答外,细胞因子还可以调节成骨、血管生成、细胞周期、细胞凋亡等。

了解促炎细胞因子
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什么是趋化因子?

趋化因子(趋化细胞因子)是一类特殊的细胞因子,可以引起免疫细胞相互吸引和迁移。趋化因子配体和受体在免疫系统功能中发挥重要作用,尤其是对 T 细胞,以及巨噬细胞和树突状细胞等必须迁移才能发挥功能的细胞。趋化因子可影响其他细胞过程,如血管生成、胚胎发育和细胞间粘附,并通过 G 蛋白偶联受体发挥作用。


细胞因子和趋化因子有什么区别?

趋化因子是细胞因子的一个结构定义亚群。虽然细胞因子和趋化因子都是由细胞分泌的可溶性小蛋白,但当功能蛋白中存在形成二硫键的半胱氨酸残基的保守基序时,则可以区分出趋化因子。

趋化因子亚族和命名

趋化因子具有以下四种相关结构基序之一。

趋化因子四种结构类的说明,包括二硫键和粘蛋白样结构域

图 1.趋化因子的四种类型或基序由其结构定义。

C 趋化因子:含有两个由单一二硫键连接的保守半胱氨酸残基。

CC 趋化因子:该最大的趋化因子组的成员包含四个保守的半胱氨酸残基,其中最靠近 N 端的两个残基彼此相邻(因此该序列包含 CC)。

CXC 趋化因子:第二大组包括具有四个保守半胱氨酸残基的序列,其中最靠近 N 端的两个残基被单个氨基酸隔开。

CX3C 趋化因子:包含四个保守半胱氨酸残基,其中最靠近 N 端的两个残基被三个氨基酸隔开。


趋化因子的示例

CXCL6,在人体中也被称为 GCP-2,在小鼠中被称为 LIX,是一种结缔组织来源的 CXCL 趋化因子,通过 CXCR1 和 CXCR2 受体发出信号。CXCL6 在单核细胞、血小板、内皮细胞和肥大细胞中表达,是一种高度选择性的中性粒细胞化学引诱剂,呈现抗血管生成活性,具有抗癌潜力。

Eotaxin (CCL11) 是一种 CCL 趋化因子,由 IFN-γ 刺激的内皮细胞和 TNF 激活的单核细胞产生,通过 CCR3 受体发出信号。Eotaxin 选择性地化学吸引嗜酸性粒细胞,并与 Eotaxin -2 和 Eotaxin-3 一起,在哮喘肺和过敏反应中对嗜酸性粒细胞的调节起到关键作用。

CXCL1,在人体中也称为 GRO-α/MGSA,在小鼠中称为 KC,在大鼠中称为 CINC-1,是一种主要由脾细胞分泌的 CXCL 趋化因子,在炎症期间有助于中性粒细胞的活化。CXCL1 也通过刺激有丝分裂参与黑色素瘤相关的发病。

RANTES (CCL5) 是一种 CCL 趋化因子,可以通过 CCR1、CCR3、CCR5、US28(巨细胞病毒)受体发出信号。作为单核细胞、记忆 T 细胞 (CD4+/CD45RO)、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞的化学引诱物,RANTES 还能够抑制某些 HIV-1、HIV-2、SIV 毒株。


具有替代名称、受体和应答细胞类型的趋化因子

系统名称功能名称(小鼠蛋白)应答细胞类型(小鼠蛋白)已知受体
CCL1I-309 (TCA-3)iDC、actT [Th2]、Mo (PMN)CCR8
CCL2MCP-1、MCAF、JEBs、Mo、actT、NK、iDCCCR2、CCR4
CCL3MIP-1α、LD78αEo、Mo、actT、NK、iDC (PMN)CCR1、CCR4、CCR5
CCL3L1LD78βMo、actT、BCCR1、CCR3、CCR5
CCL4MIP-1β、LAG-1Mo、actT [Th1]、NK、iDCCCR5
CCL4L1LAG-1 基因复制MoCCR1、CCR5
CCL5RANTESEo、Bs、Mo、actT、NK、iDC、TmCCR1、CCR3,、CCR4、CCR5
CCL6C10MoCCR1
CCL7MCP-3 (FIC)Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDCCCR1、CCR2、CCR3
CCL8MCP-2Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDCCCR1、CCR2B,、CCR3、CCR5
CCL9/10MIP-1γ、MRP-2(PMN, actT)CCR1
CCL11EotaxinEo、Bs、actT [Th2]、iDCCCR3
CCL12MCP-5Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDCCCR2
CCL13MCP-4、CKβ-10Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDCCCR1、CCR2、CCR3
CCL14HCC-1Eo、Mo、TCCR1、CCR3、CCR5
CCL15MIP-5、MIP-1d、HCC-2、 LKN-1Mo、TCCR1、CCR3
CCL16LEC、HCC-4Mo、actT [Th1]CCR1
CCL17TARC (ABCD-2)actT [Th2]CCR4
CCL18MIP-4、DC-CK1、PARC、AMAC-1Tr、iDC未知
CCL19MIP-3β、ELC、Exodus-3、CKβ-11Tr、actT、mDCCCR7
CCL20MIP-3α、LARC、Exodus-1Tm、B、iDC、PMNCCR6
CCL21Exodus-2、6Ckine、SLCTr、actT、mDCCCR7
CCL22MDC、STCP-1 (ABCD-1)Mo、actT [Th2]、NK、iDCCCR4
CCL23MIP-3、MPIF-1、CKβ-8PMN、Mo、TrCCR1
CCL24Eotaxin-2、MPIF-2、CKβ-6Eo、Bs、actT [Th2]、iDc、PMN、TrCCR3
CCL25TECKThymocytes、Tr、iDCCCR9
CCL26MIP-4α、Eotaxin-3Eo、Bs、actT [Th2]、iDCCCR3
CCL27CTACK、ILC、EskineactTCCR10
CCL28MECactT、Tr、EoCCR3、CCR10
系统名称功能名称(小鼠蛋白)应答细胞类型(小鼠蛋白)已知受体
CXCL1GRO1、GRO-α、MGSA、NAP-3 (KC)PMNCXCR1、CXCR2
CXCL2GRO2、GRO-β、MIP2-α (MIP-2)PMNCXCR1、CXCR2
CXCL3GRO3、GRO-γ、MIP2-β (DCIP-1)PMNCXCR2
CXCL4PF-4、Oncostatin-APMN、MoCXCR3B
CXCL5ENA-78PMNCXCR2
CXCL6GCP-2、LIX、CKA-3PMNCXCR1、CXCR2
CXCL7NAP-2、PBP、LDGF、MDGFPMNCXCR1、CXCR2
CXCL8IL-8、GCP-1、NAP-1PMN、BsCXCR1、CXCR2
CXCL9MIGactT [Th1]、NKCXCR3
CXCL10IP-10 (CRG-2)Mo、actT [Th1]、NKCXCR3
CXCL11I-TAC、IP-9actT [Th1]、NKCXCR3、CXCR7
CXCL12SDF-1、SDF-1α/β、PBSF所有细胞类型CXCR4、CXCR7
CXCL13BCA-1、BLCB, (Mo)CXCR5
CXCL14BRAK、MIP-2GPMN、mDC (B, Mo)未知
CXCL15(Lungkine)PMN未知
CXCL16SR-PSOXactTCXCR6
CXCL17VEGF共调控趋化因子 1、DMCMo、iDC未知
系统名称功能名称(小鼠蛋白)应答细胞类型(小鼠蛋白)已知受体
XCL1淋巴细胞趋化因子、ATAC、SCM-1TrXCR1
XCL2SCM-1βTrXCR1
CX3CL1趋化因子分形素、神经趋化因子、CX3CMo、actT、NKCX3CR1

细胞类型图例:

Tm = 记忆 T 细胞
Bs = 嗜碱性粒细胞
Eo = 嗜酸性粒细胞
PMN = 中性粒细胞
B = B 细胞
Tr = 静止 T 细胞
NK = 自然杀伤细胞
mDC = 成熟树突状细胞
actT = 激活 T 细胞
T = T 细胞
Mo = 单核细胞
iDC = 未成熟树突状细胞

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参考文献