如何挑選合適的細胞因子產品

如果你曾關注過的研究進展，那么一定會對“炎癥風暴”這個詞印象深刻。特點之一是有些病例前期病癥較輕，但后期突然加重，很多研究認為這很可能與病人體內的炎癥風暴有關。炎癥風暴也被認為是1918年流感、2003年SARS非典、2009年H1N1流感以及H5N1高致病性禽流感中病毒致死的主要原因之一。

       炎癥風暴又叫“細胞因子風暴 (Cytokine storm)”。病毒感染機體后會引起一系列復雜的免疫反應，例如SARS-CoV-2通過與細胞表面受體ACE2[1]結合進入人類細胞，細胞因子會引導免疫細胞前往受感染處，同時，細胞因子也會激活這些免疫細胞，并使其產生更多的效應因子。細胞因子即用來促進免疫細胞的產生和動員相關蛋白質。細胞因子可以分為促炎癥細胞因子和抑炎型細胞因子兩大類，它們此消彼長，共同維護機體穩態。“細胞因子風暴”，是由于細胞因子與免疫細胞間的正回饋循環而產生的一種不適當的免疫反應。簡單講就是一種過度免疫反應。

      隨著病毒的快速蔓延，感染了越來越多的人體細胞，身體開始為了求生“孤注一擲”，啟動“細胞因子風暴”。細胞因子風暴使免疫系統“火力全開”，為了消滅入侵物不惜一切代價，產生了更多細胞因子，不斷刺激更多免疫細胞聚集到產生炎癥的部位。細胞因子風暴會造成免疫細胞和其它正常細胞的過度損傷（攻擊），這可能會導致肝、腎、心血管及凝血系統等損傷，甚至衰竭；同時過多的免疫細胞和組織液可能會在肺部積聚，阻塞空氣進出，導致急性呼吸窘迫綜合征 (ARDS)，乃至死亡。越來越多的證據表明，細胞因子風暴是導致病毒感染后重癥患者死亡的原因。

那么“細胞因子”到底是何方神圣，竟有如此大的殺傷力呢？

       細胞因子 (cytokine) 是由機體多種細胞分泌的小分子蛋白質，通過結合細胞表面的相應受體，發揮以調節免疫應答為主的生物學作用。它們是細胞間傳遞信息的“傳令兵”。細胞因子具有非常廣泛的生物學活性，包括促進靶細胞的增殖和分化、增強抗感染和細胞殺傷效應、促進或抑制其它細胞因子和膜表面分子的表達、促進炎癥過程、影響細胞代謝等。細胞因子一般為＜60 kDa的多肽或糖蛋白，多以單體形式存在，少數為二聚體、三聚體。天然細胞因子由抗原、絲裂原或其它刺激物活化的細胞所分泌，通過旁分泌、自分泌或內分泌的方式在局部發揮短暫作用。

細胞因子按其功能可分為如下幾種：

1、白細胞介素 (interleukin, IL-s)：初是指由白細胞產生又在白細胞間發揮作用的細胞因子。

2、干擾素 (interferon, IFN)：早發現的細胞因子，有干擾病毒感染和復制的能力。分α、β和γ三種類型。

3、腫瘤壞死因子超家族 (tumor necrosis factor, TNF)：1975年發現的一種能使腫瘤發生出血壞死的物質。

4、轉化生長因子-β家族 (transforming growth factor-β, TGF-β)：由多種細胞產生，主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白 (BMP) 等。

5、集落刺激因子 (colony-stimulating factor, CSF)：指能夠刺激多能造血干細胞和不同造血祖細胞增殖分化，在半固體培養基中形成相應細胞集落的細胞因子。包括G-CSF（粒細胞）、M-CSF（巨噬細胞）、 GM-CSF（粒細胞、巨噬細胞）、Multi-CSF（多重）（IL-3）、紅細胞生成素 (EPO)、干細胞生長因子 (SCF)、血小板生成素 (TPO) 等。

6、趨化因子 (chemokine)：主要功能是招募血液中的單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等進入特定的淋巴器官和組織以及感染發生的部位。根據趨化因子近N端半胱氨酸 (Cys) 的位置、排列方式和數量，可分為CC、CXC、C、CX3C四個亞家族。

7、生長因子 (growth factor, GF)：生長因子 (GF) 是具有刺激細胞生長作用的細胞因子。

細胞因子在科研實驗中的應用· 免疫學實驗· 細胞培養、細胞治療、細胞凋亡的研究、干細胞 (iPS) 培養與擴增分化、細胞因子的功能性分析· 體外生化分析、蛋白-蛋白相互作用、作為抗原應用于生產高質量抗體· 抗體分析中作為陽性對照、ELISA和其他分析方法中作為標準品使用

Tips

· 大多數人類細胞因子對小鼠細胞都有活性。

· 一些人類的細胞因子如IL-7在小鼠細胞中表現出比小鼠細胞因子更高的比活力。

· 干擾素、GM-CSF、IL-3 和IL-4 有物種特異性，對非人類細胞幾乎沒有活性。

· 成纖維細胞生長因子和神經營養因子是高度保守的，在其它的動物細胞中也能表現出很好的活性。