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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。
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。
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。
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。
趋化因子具有以下四种相关结构基序之一。
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。
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。
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 |
---|---|---|---|
CCL1 | I-309 (TCA-3) | iDC、actT [Th2]、Mo (PMN) | CCR8 |
CCL2 | MCP-1、MCAF、JE | Bs、Mo、actT、NK、iDC | CCR2、CCR4 |
CCL3 | MIP-1α、LD78α | Eo、Mo、actT、NK、iDC (PMN) | CCR1、CCR4、CCR5 |
CCL3L1 | LD78β | Mo、actT、B | CCR1、CCR3、CCR5 |
CCL4 | MIP-1β、LAG-1 | Mo、actT [Th1]、NK、iDC | CCR5 |
CCL4L1 | LAG-1 基因复制 | Mo | CCR1、CCR5 |
CCL5 | RANTES | Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDC、Tm | CCR1、CCR3,、CCR4、CCR5 |
CCL6 | C10 | Mo | CCR1 |
CCL7 | MCP-3 (FIC) | Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDC | CCR1、CCR2、CCR3 |
CCL8 | MCP-2 | Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDC | CCR1、CCR2B,、CCR3、CCR5 |
CCL9/10 | MIP-1γ、MRP-2 | (PMN, actT) | CCR1 |
CCL11 | Eotaxin | Eo、Bs、actT [Th2]、iDC | CCR3 |
CCL12 | MCP-5 | Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDC | CCR2 |
CCL13 | MCP-4、CKβ-10 | Eo、Bs、Mo、actT、NK、iDC | CCR1、CCR2、CCR3 |
CCL14 | HCC-1 | Eo、Mo、T | CCR1、CCR3、CCR5 |
CCL15 | MIP-5、MIP-1d、HCC-2、 LKN-1 | Mo、T | CCR1、CCR3 |
CCL16 | LEC、HCC-4 | Mo、actT [Th1] | CCR1 |
CCL17 | TARC (ABCD-2) | actT [Th2] | CCR4 |
CCL18 | MIP-4、DC-CK1、PARC、AMAC-1 | Tr、iDC | 未知 |
CCL19 | MIP-3β、ELC、Exodus-3、CKβ-11 | Tr、actT、mDC | CCR7 |
CCL20 | MIP-3α、LARC、Exodus-1 | Tm、B、iDC、PMN | CCR6 |
CCL21 | Exodus-2、6Ckine、SLC | Tr、actT、mDC | CCR7 |
CCL22 | MDC、STCP-1 (ABCD-1) | Mo、actT [Th2]、NK、iDC | CCR4 |
CCL23 | MIP-3、MPIF-1、CKβ-8 | PMN、Mo、Tr | CCR1 |
CCL24 | Eotaxin-2、MPIF-2、CKβ-6 | Eo、Bs、actT [Th2]、iDc、PMN、Tr | CCR3 |
CCL25 | TECK | Thymocytes、Tr、iDC | CCR9 |
CCL26 | MIP-4α、Eotaxin-3 | Eo、Bs、actT [Th2]、iDC | CCR3 |
CCL27 | CTACK、ILC、Eskine | actT | CCR10 |
CCL28 | MEC | actT、Tr、Eo | CCR3、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 |
---|---|---|---|
CXCL1 | GRO1、GRO-α、MGSA、NAP-3 (KC) | PMN | CXCR1、CXCR2 |
CXCL2 | GRO2、GRO-β、MIP2-α (MIP-2) | PMN | CXCR1、CXCR2 |
CXCL3 | GRO3、GRO-γ、MIP2-β (DCIP-1) | PMN | CXCR2 |
CXCL4 | PF-4、Oncostatin-A | PMN、Mo | CXCR3B |
CXCL5 | ENA-78 | PMN | CXCR2 |
CXCL6 | GCP-2、LIX、CKA-3 | PMN | CXCR1、CXCR2 |
CXCL7 | NAP-2、PBP、LDGF、MDGF | PMN | CXCR1、CXCR2 |
CXCL8 | IL-8、GCP-1、NAP-1 | PMN、Bs | CXCR1、CXCR2 |
CXCL9 | MIG | actT [Th1]、NK | CXCR3 |
CXCL10 | IP-10 (CRG-2) | Mo、actT [Th1]、NK | CXCR3 |
CXCL11 | I-TAC、IP-9 | actT [Th1]、NK | CXCR3、CXCR7 |
CXCL12 | SDF-1、SDF-1α/β、PBSF | 所有细胞类型 | CXCR4、CXCR7 |
CXCL13 | BCA-1、BLC | B, (Mo) | CXCR5 |
CXCL14 | BRAK、MIP-2G | PMN、mDC (B, Mo) | 未知 |
CXCL15 | (Lungkine) | PMN | 未知 |
CXCL16 | SR-PSOX | actT | CXCR6 |
CXCL17 | VEGF共调控趋化因子 1、DMC | Mo、iDC | 未知 |
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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