细胞因子范文

时间:2023-03-06 03:35:54

细胞因子

细胞因子范文第1篇

现今人们已不得不承认细胞因子是美容护肤产品中使用最为广泛的物质之一,市场上带有各种“GF”字样的产品层出不穷,使得消费者越来越多地开始关注这种微量物质对自身皮肤所起的作用。然而调查表明,大多数美容师对什么是细胞因子,细胞因子有何美容作用等问题知之甚少。由此可见在这场空前热闹的“GF”销售热中,细胞因子本身就是消费者和美容师最难以琢磨和理解的话题。

简单地讲,细胞因子是指细胞受内、外环境刺激而产生的一大类具有重要生物学活性的细胞调节蛋白。目前被发现的有数十种之多,主要存在于人和动物体内。由于细胞因子对机体细胞的分化和功能具有较强的调节作用,因此细胞因子一直被用于对肿瘤的治疗当中。直到有多种细胞因子在体外通过生物基因工程获得重组,以及BFGF(碱性成纤维细胞生长因子)在治疗烧伤、烫伤皮肤中所起的重要作用得到证实后,细胞因子才被国外的有识之士引入到美容界里,其中最先进入美容护肤品行列的细胞因子是“表皮细胞生长因子”(BGF)。而细胞因子在中国美容界盛行则是近几年的事。

细胞因子作为细胞中存在的一种特殊的调节物质,既存在于动物体内,也存在于人体的细胞当中。目前美容护肤品中使用的细胞因子大多是通过生物基因工程选择生产菌株、进行工程菌发酵、纯化、冻干而获得的重组细胞生长因子,已不再是直接萃取于人或动物体内的“原始”细胞因子。但应当了解的是机体内除皮肤和部分组织细胞可以分泌某些细胞因子外,大量的细胞因子主要来源于血清。因此,在以血清组织液为代表的生物血清类护肤品中,各类细胞因子的含量和比例将更科学,作用也更全面。由于细胞因子在美容中的具体作用到目前为止尚没有明确的定论和评价标准,故而我们还不能客观的、有针对性的介绍和评价细胞因子的具体应用。但从细胞因子自身所表现出来的诸多特性,以及国内、外利用细胞因子所进行的美容实践来看,我们有理由相信在抵抗皮肤衰老、拯救受损皮肤等方面,细胞因子有着不可估量的作用。

细胞因子的具体特点有以下几个方面:①这是人类或动物的各类细胞分泌的具有多样生物活性的物质;②来源于组织细胞;③作用于细胞间或细胞内;④体内含量极少;⑤局部发生作用,不影响正常生理机能;⑥无依赖性和致敏性;⑦具有生长和抑制双向作用;⑧在有界面存在的情况下,皮肤对其的吸收和利用大幅度加强;⑨常温下大部分细胞因子的稳定性较差(冻干粉除外)。

由于细胞因子在常温下保持稳定的时间较短,故而正常情况下细胞因子原液和以细胞因子为主的精华素以低温保存为好。如果要将其做为护肤品添加剂使用,则应考虑利用特种技术使其不被破坏。

细胞因子范文第2篇

1SCF的结构和理化性质

干细胞因子又称肥大细胞生长因子(MGF),Kit配体(KL)及Steel因子(SLF)。它是由骨髓微环境中的基质细胞产生的一种酸性糖蛋白。其糖基连在肽键的N和O基团上,相对分子质量31000~36000,由非共价结合的两个相同亚基组成。等电点PI=3.8。SCF共有273个氨基酸。从-25~-1为信号肽,+1~+189为膜外功能区,+190~+216为跨膜区,+217~+248为胞浆功能区。鼠与人的SCF有83%的同源性[1]。

SCF在小鼠由10号染色体Steel位点编码。在人位于12q22~24。SCF有2种存在形式:可溶性和膜结合型。在人,编码248个氨基酸的mRNA(SCF248),其第6个外显子中有一蛋白切割位点。由此mRNA表达165个氨基酸的可溶性SCF。编码220个氨基酸的mRNA(SCF220),其第6个外显子中无蛋白切割位点。由此mRNA表达膜结合型SCF。在鼠,可溶性SCF可由SCF248在第6外显子切割或SCF248和SCF220的第7外显子切割而成。膜结合型SCF由SCF220表达。2种形式SCF均有生物学活性[2]。鼠和人SCF对人造血细胞几乎有相等的生物学活性,但对鼠细胞,鼠SCF比人SCF生物效应强800倍[3]。

2SCF的生物学活性

基因重组SCF和天然SCF有着相同生物学活性。2种形式SCF对造血都起重要作用。但Dolci等[4]发现结合型SCF比可溶性SCF支持造血长几个星期,对原始胚细胞存活刺激作用以结合型SCF为强。可溶性SCF激活c-kit受体短暂,诱导细胞表面c-kit受体下调更迅速。

SCF和其他细胞因子一起诱导干和祖细胞增生、延长其存活期及引起干和祖细胞动员。虽然SCF的受体在祖细胞无显著不同,但SCF诱导红系祖细胞增生比粒-单祖细胞强,可能是其他特异性因素影响祖细胞对SCF的反应性[5]。给小鼠应用SCF和粒细胞集落刺激因子(G-CSF),外周血干细胞和祖细胞第1天即达高峰,6周后正常。骨髓中干和祖细胞第1天下降,第14天升高达10倍,6周后正常。表明最初外周血干和祖细胞升高是由骨髓中动员到外周血[6]。Mauch等[7]报道SCF和IL-11合用增加长期骨髓增殖细胞(LTMRC)从骨髓动员到未切脾鼠的脾和切脾鼠的血液。Yonemura等[8]认为SCF单独在体外不能维持干细胞数量,体内作用是SCF和其他细胞因子相互作用的结果。

在体外SCF和IL-7协同促进前体B细胞增生。Takeda等[9]认为体内B细胞发育不是受体c-kit和SCF相互作用,而另一受体型酪氨酸激酶(FLK2)对B细胞发育比c-kit更重要。

SCF在肥大细胞发育和存活中起关键作用。小鼠SCF的基因缺失导致结缔组织和粘膜表面肥大细胞缺乏。由于SCF引起肥大细胞脱粒,应用时一般以减少剂量为代价。Nocka等[10]发现二硫化物相联系的二聚体SCF比普通SCF刺激细胞增生强10~20倍。但对肥大细胞脱粒并不比普通SCF强。

SCF既有化学激动性,也有化学趋化性。膜结合型SCF促进造血祖细胞回到骨髓。静脉输注kit+造血祖细胞后其沿着SCF的梯度移动到骨髓。这是由kit粘附到骨髓基质细胞表面的SCF引起[11]。Kim等[12]认为基质细胞源因子-1(SDF-1)只有化学趋化性,它作为生理抗移动因子抑制造血祖细胞移出骨髓。

应用SCF、促血小板生长因子(TPO)、IL-12、IL-3处理冷冻骨髓细胞移植给鼠,其恢复血小板和中性粒细胞比用未处理的骨髓移植早3~6d[13]。在鼠模型中,受者在应用5-FU前和后给予SCF注射,可以使干细胞从静止期进入细胞周期。这样干细胞对5-FU敏感,易于杀死,为供者骨髓移入受者提供了稳定的内环境,有利于骨髓移植的成功[14]。

将虫荧光素酶基因连在质粒上,该基因以聚赖氨酸(PL)与抗生蛋白链菌素(SA)共价连接,生物素酰基化的SCF以生物素与SA连接,腺病毒与PL共价连接,用此载体转染人MBO2和MO-7e细胞(两者均表达c-kit),孵育2h通过SCF与c-kit结合转染效率可达90%[15]。但Fielding等[16]报道逆转录病毒载体通过连接SCF使SCF与造血细胞表面c-kit粘附,则病毒不能转染造血细胞,对不表达c-kit的非造血细胞却能转染。

3临床应用

曾经将血清SCF低下作为引起造血功能障碍的原因。据报道在再障、骨髓增生异常综合征,骨髓移植后患者血清SCF水平低下。Abkowitz等[17]检测了34例纯红系再障患者血清SCF与正常人比较,无显著统计学意义。认为血清SCF水平可能与临床无相关性。但血清SCF是可溶性SCF,至于膜结合型SCF尚无法检测。

Weaver等[18]将48例上皮卵巢癌患者第1天给予3g·(m2)-1环磷酰胺输注,4h输完,美司钠6g·(m2)-1输注12h。然后48例随机分成4组,每人均注射5μg·kg·d-1G-CSF,每组中有9例加用重组人的SCF。按组别分别给予5μg·kg-1.d-1、10μg·kg-1.d-1、15μg·kg-1.d-1、20μg·kg-1.d-1。化疗后48h开始应用,直到外周血WBC≥4.0×109L-1。这时进行外周血单成分采集。结果发现长期培养起始细胞(LTC-IC)在SCF20μg·kg-1.d-1组比单用G-CSF组增加5.8倍,CD34+细胞增加3倍,CD34+CD33-细胞增加64倍。Glaspy等[19]将215例高危期乳癌患者化疗后随机分组,单用G-CSF10mg·kg-1.d-1达7d,G-CSF10μg·kg-1.d-1和重组人SCF5、10、15、20、25、30μg·kg-1.d-1联合用药达7、10、13d。每种疗法的最后3d进行外周血白细胞单成分采集,结果发现应用20μg·kg-1.d-1SCF和10μg·kg-1.d-1G-CSF后,第5天开始进行外周血单采是动员外周血祖细胞的最适剂量和最佳方案。Begley等[20]将62例早期乳癌患者化疗前随机分组接受12μg·kg-1.d-1G-CSF和同剂量G-CSF加rhSCF5、10、15μg·kg-1.d-1达7d,以及用10d10μg·kg-1.d-1SCF且第4天加用G-CSF达7d。结果发现先用SCF3d作预治疗,再用二者联合治疗组,外周血造血祖细胞升高更加明显。SCF一般为皮下注射。最普遍的副反应是注射局部皮肤有轻度水肿,外有一圈红肿。一般在注射后4h开始,持续24~48h,以后恢复正常。偶有过敏反应报道,应用前可给予抗过敏预防[19]。

虽然干细胞因子的研究已经深入,但仍有尚未解决的问题。(1)SCF和其受体c-kit相互作用触发细胞内变化的具体机制有待继续阐明;(2)SCF的基础研究较多,临床应用不够广泛,对再障治疗效果尚不确定;(3)SCF在体外能引导载体转染,体内尚缺乏证据。

参考文献

1LymanSD,WilliamsDE.Biologicalactivityofmastcellgrowthfactor,aligandforthec-kitproto-oncogeneandproductofthemurine;SLlocus.ExpHematol,1992,20(1):132

2HuangEJ,NockaKH,BuckJ,etal.Differentialexpressionandprocessingoftwocellassociatedformsofthekitligand:KL-1andKL-2.MolBiolCell,1992,3:349

3MartinFH,SuggsSV,LangleyKE,etal.PrimarystructureandfunctionalexpressionofratandhumanstemcellfactorDNAs.Cell,1990,63(1):203

4DolciS,WilliamsDE,ErnstMK,etal.Requirementformastcellgrowthfactorforprimordialgermcellsurvivalinculture.Nature,1991,352(6338):809

5OlweusJ,TerstapenLWMM,ThompsonPA,etal.Expressionandfunctionofreceptorsforstemcellfactoranderythropoietinduringlineagecommitmentofhumanhematopoieticprogenitorcells.Blood,1996(5),88:1594

6BodineDM,SeidelNE,OrlicD.Bonemarrowcollected14daysafterinvivoadministrationofgranulocytecolonystimulatingfactortomicehas10foldmorerepopulatingabilitythanuntreatedbonemarrows.Blood,1996,88(1):89

7MauchP,LamontC,NebenTY,etal.Hematopoiteticstemcellsinthebloodafterstemcellfactorandinterleukin-11administration:evidencefordifferentmachanismsofmobilization.Blood,1995,86(12):4674

8YonemuraY,KuH,LymanSD,etal.Invitroexpansionofhematopoiticprogenitorsandmaintenanceofstemcells:comparisonbetweenflt3/flt2ligandandkitligand.Blood,1997,89(6):1915

9TakedaS,ShimizuT,RodewaldHR.Interactionbetweenc-kitandstemcellfactorarenotrequiredforBcelldevelopmentinvitro.Blood,1997,89(2):518

10NockaKH,LevineBA,KoJL,etal.Increasedgrowthpromotingbutnotmastcelldegranulationpotentialofacovalentdimerofc-kitligand.Blood,1997,90(10):3874

11OkumuraN,TsujiK,EbiharaY,etal.Chemotacticandchemokineticactivitiesofstemcellfactoronmurinehematopoieticprogenitorcells.Blood,1996,87(10):4100

12KimCH,BroxmeyerHE.Invitrobehaviorofhematopoieticprogenitorcellsundertheinflunceofchemoattractants:stromalcellderivedfactor-1,steelfactor,andthebonemarrowenvironment.Blood,1998,91(1):100

13RatajczakMZ,RatajczakJ,MachalinskiB,etal.Invitroandinvivoevidencethatexvivocytokineprimingofdonormarrowcellsmayameliorateposttransplantthrombocytepenia.Blood,1998,91(1):353

14VanosR,DawesD,MislowJMK,etal.Hostconditioningwith5-fluorouracilandkit-ligandtoprovideforlongtermbonemarrowengraftment.Blood,1997,89(7):2376

15SchwarzenbergerP,SpenceSE,GooyaJM,etal.Targetedgenetransfertohumanhematopoieticprogenitorcelllinesthroughthec-kitreceptor.Blood,1996,87(2):472

16FieldingAK,MauriceM,MorlingFJ,etal.Inversetargetingofretroviralvectors:selectivegenetransferinamixedpopulationofhematopoieticandnonhematopoieticcells.Blood,1998,91(5):1802

17AbkowitzJL,HumeH,YancikSA,etal.Stemcellfactorserumlevelsmaynotbeclinicallyrelevant[letter].Blood,1996,87(9):4017

18WeaverA,RyderD,CrowtherD,etal.Increasednumbersoflong-termculture-initiatingcellsintheapheresisproductofpatientsrandomizedtoreceiveincreasingdosesofstemcellfactoradministeredincombinationwithchemotherapyandastandarddoseofgranulocytecolony-stimulatingfactor.Blood,1996,88(9):3323

19GlaspyJA,ShpallEJ,LemaistreCF,etal.Peripheralbloodprogenitorcellmobilizationusingstemcellfactorincombinationwithfilgrastiminbreastcancerpatients.Blood,1997,90(8):2939

细胞因子范文第3篇

一、细胞因子与疾病

正常情况下,细胞因子表达和分泌受机体严格的调控,在病理状态下、细胞因子会出现异常性表达,表现为细胞因子及其受体的缺陷,细胞因子表达过高,以及可溶性细胞因受体的水平增加等。

(一)细胞因子及其受体的缺陷

包括先天性缺陷和继发性缺陷两种病理情况,例如先天性的性联重症联合免疫缺陷病人(XSCID),表现为体液免疫和细胞免疫的双重缺陷,出生后必须在无菌罩中生活,往往在幼儿期因感染而夭折。现已发现这种患者的IL-2受体γ链缺陷,由此导致IL-2、IL-4和IL-7的功能障碍,使免疫功能严重受损。细胞因子的继发性缺陷往往发生在感染、肿瘤等疾病以后,如人类免疫缺陷病毒(HIV)感染并破坏TH后,可导致TH细胞产生的各种细胞因子缺陷,免疫功能全面下降,从而表现出获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的一系列症状。

(二)细胞因子表达过高

在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时,某些细胞因子的表达量可成百上千倍地增加,例如为风湿关节炎的滑膜液中可发现IL-1、IL-6、IL-8水平明显高于正常人,而这些细胞因子均可促进炎症过程,使病情加重。细胞因子的抑制剂有可能这为类症性细胞因子水平升高的疾病。

(三)可溶性细胞因子受体水平升高

细胞膜表面的细胞因子受体可脱落下来,成为可溶性细胞因子受体,存在于体液和血清中,在某些疾病条件下,可出现可溶性细胞因子受体的水平升高。这类分子可能结合细胞因子,使其不再与膜表面的细胞因子受体结合,因而封闭了细胞因子的功能。

二、细胞因子与治疗

,利用基因工程技术生产的重组细胞因子做为生物应答调节剂(BRM)治疗肿瘤、造血障碍、感染等已收到良好的疗效,成为新一代的药物。重组细胞因子做为药物具有很多优越之处。例如细胞因子为人体自身成分,可调节机体的生理过程和提高免疫功能,很低剂量即可发挥作用,因而疗效显著,副作用小,是一种全新的生物制剂,已成为某些疑难病症不可缺少的治疗手段。目前已批准生产的细胞因子药物包括干扰素α、β、γ,Epo,GM-CSF,G-CSF,IL-2,正在进行临床试验的包括IL-1、3、4、6、11,M-CSF,SCF,TGF-β等(表4-3、4-4。)这些细胞因子的主要适应症包括肿瘤、感染(如肝炎、AIDS)、造血功能障碍、创伤、炎症等。表4-3已批准生产的细胞因子多肽药物(略)表4-4已批准临床试验的细胞因子多肽药物(略)

细胞因子疗法(cytokinetherapy)基本上可分为两种,即细胞因子补充和添加疗法及细胞因子阻断和拮抗疗法。

(一)细胞因子补充和添加疗法

通过各种途径使患者体内细胞因子水平增加,充分发挥细胞因子的生物学作用,从而抗御和治疗疾病。目前已有多种细胞因子(多为基因重组产品)试用于临床治疗,经大量临床资料验证,以下几种细胞因子的临床适应症比较明确,临床疗效比较肯定。

1.IFN不同型别的IFN各有其独特的性质和生物学活性,其临床应用适应症和疗效有所不同。IFN-α主要用于治疗病毒性感染和肿瘤。IFN-α对于病毒性肝炎(主要是慢性活动性肝炎)、疱疹性角膜炎、带状疱疹、慢性宫颈炎等有较好疗效。IFN-α对于血液系统恶性疾病如毛细胞白血病(有效率达80%以上)等疗效较显著,但对实体肿瘤的疗效较差。虽然IFN-γ的免疫调节作用强于IFN-α,但其治疗肿瘤的效果弱于IFN-α,目前有人应用IFN-γ治疗类风湿关节炎、慢性肉芽肿取得了一定疗效。

2.IL-2目前多将IL-2与LAD/TIL合用治疗实体肿瘤,对肾细胞癌、黑色素瘤、非何杰金淋巴瘤、结肠直肠癌有较显著的疗效,应用IL-2(或与IFN合用)治疗感染疾病亦取得了一定疗效。

3.TNf由于其全身应用副作用严重且疗效差,目前多倾向将其局部应用如瘤灶内注射治疗某些肿瘤和直肠癌,其确切疗效尚待进一步评价。

4.CSF目前主要应用GM-CSF和G-CSF治疗各种粒细胞低下患者。例如与化疗药物合用治疗肿瘤可以降低化疗后粒细胞减少程度,使粒细胞的数量和功能能尽快回升并能提高机体对化疗药物的耐受剂量,从而提高治疗肿瘤的效果。对再生障碍性贫血和AIDS亦有肯定疗效。用于骨髓移植后可使中性粒细胞尽快恢复,降低感染率。此外,应用EPO治疗肾性贫血取得了非常显著的疗效。

(二)细胞因子阻断和拮抗疗法

其基本原理是抑制细胞因子的产生和阻断细胞因子与其相应受体的结合及受体后信号传导过程,使细胞因子的病理性作用难以发挥。该疗法适用于自身免疫性病、移植排序反应、感染性休克等的。例如抗TNF单克隆抗体可以减轻甚至阻断感染性休克的发生,IL-1受体拮抗剂对于炎症、自身免疫性疾病等具有较好的治疗效果。

三、细胞因子的检测

细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标,因而具有重要的实验室价值,同时还可能在临床上有诸多实用价值、包括许多疾病的诊断、病程观察、疗效判断及细胞因子治疗监测等。但是,由于细胞因子在体内的含量甚微,给细胞因子的检测带来困维。细胞因子的主要检测包括:

(一)依赖性细胞株

一些肿瘤细胞株必须依赖于细胞因子方能在体外增殖,如DTLL细胞株依赖IL-2;FDC-PL细胞株依赖于小鼠IL-3;TF-1细胞株依赖于人IL-3和人GM-CSF,因而可利用这些依赖细胞株检测相应的细胞因子。这种方法敏感性高,特异性也不错,但可异的是并非所有细胞因都能找到相应的细胞株,因而限制了它的。

(二)功能检测

利用一些细胞因子的功能特性,可建立相应的活性测定方法,如干扰素的抑制病毒感染效应,肿瘤坏死因子对L929细胞的杀伤作用等。这样的方法敏感性高,但特异性不够,容易受一些扰因素的。

(三)免疫测定

利用抗原抗体反应的原理,制备出抗细胞因子的单克隆抗体或多克隆抗体,可进行细胞因子的免疫检测。这种方法的优点是特异性强、操作简便,缺点是灵敏度不够,且不能代表活性测定的结果。从目前的国际趋势来看,已研制出了高灵敏度、特异性高、高度配套的细胞检测试剂盒,其应用范围正在扩大,有良好的发展前景。

(四)功能测定与抗体抑制

为解决功能定特异性不够,免疫测定灵敏度不够的,可将两种方法结合起来,利用各自的长处,有可能得到较为可靠的结果。在这一方法中,所用的抗细胞因子抗体必须是具有中和活性的抗体。

(五)分子杂交技术

利用分子生物学技术,制备出细胞因子的基因探针,可通过分子杂交技术检测细胞内细胞因子mRNA的表达,这是一种高度敏感和高度特异的检测技术,目前在实验室研究中使用较广,其缺点是操作较为繁琐,测定结果只能代表细胞因子基因的表达,而不能代表活性细胞因子的水平。

(六)多聚酶链反应技术(PCR)

细胞因子范文第4篇

细胞因子具有非常广泛的生物学活性,包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和细胞杀伤效应,促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达,促进炎症过程,影响细胞代谢等。

一、免疫细胞的调节剂

免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系,细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在t-b细胞之间,t细胞产生il-2、4、5、6、10、13,干扰素γ等细胞因子刺激b细胞的分化、增殖和抗体产生;而b细胞又可产生il-12调节th1细胞活性和tc细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间,前者产生il-1、6、8、10,干扰素α,tnf-α等细胞因子促进或抑制t、b、nk细胞功能;而淋巴细胞又产生il-2、6、10,干扰素γ,gm-csf,巨噬细胞移动抑制因子(mif)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如t细胞产生的il-2可刺激t细胞的il-2受体表达和进一步的il-2分泌,th1细胞通过产生干扰素γ抑th2细胞的细胞因子产生。而th2细胞又通过il-10、il-4和il-13抑制th1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫网络调节,可以更好地理解完整的免疫系统调节机制,并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’brm)应用于临床治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与th1、th2的相互关系(略)

二、免疫效应分子

在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时,细胞因子是其中重要效应分子之一。例如tnfα和tnfβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞dna断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制,从而防止病毒扩散;lif可直接作用于某些髓性白血病细胞,使其分化为单核细胞,丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能,如il-2和il-12刺激nk细胞与tc细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比,细胞因子的免疫效应功能,因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。

三、造血细胞刺激剂

从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中,几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的,在这种培养基中,造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇,称之为集落,而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(csf)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名,如gm-csf、g-csf、m-csf、multi-csf(il-3)等。

目前的研究表明,csf和il-3是作用于粒细胞系造血细胞,m-csf作用于单核系造血细胞,此外epo作用于红系造血细胞,il-7作用于淋巴系造血细胞,il-6、il-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷,如肾性贫血病人的发病就是肾产生epo的缺陷所致,正因如此,应用epo治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病,有非常好的发展前景。

四、炎症反应的促进剂

炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程,症状表现为局部的红肿热痛,病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死,在这一过程中,一些细胞因子起到重要的促进作用,如il-1、il-6、il-8、tnfα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’il-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用il-1的受体拮抗剂(il-1receptor antagonist’il-lra)和抗tnfα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等,已收到初步疗效。

五、其它

细胞因子范文第5篇

细胞因子的发现是免疫学领域的一个里程碑。细胞因子是指由活化的免疫细胞和某些基质细胞分泌的、介导和调节免疫、炎症反应的小分子多肽,是除免疫球蛋白和补体外的非特异性免疫效应物质。它包括由淋巴细胞产生的淋巴因子和由单核/巨噬细胞产生的单核因子[1]。上世纪80年代以来,由于基因工程和细胞工程的迅猛发展,相继发现了许多新的细胞因子,并对各种细胞因子的来源、分子生物学特性、生物学功能与临床的关系等进行了大量的研究。本文就细胞因子与几种疾病的因果关系以及细胞因子在疾病防治中的作用报告如下。

1 细胞因子与疾病的关系

1.1 细胞因子与肾脏疾病 过去几年有关细胞因子和肾脏疾病的研究,包括国内的工作,主要集中在促炎症细胞因子方面。大量证据表明,促炎症细胞因子在肾脏疾病的发生、发展中起着关键作用。在狼疮肾炎、抗中性粒细胞胞浆抗体相关性肾炎、抗肾小球基膜性肾炎等疾病中,由浸润白细胞释放的IL-1和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)可以引起肾脏固有细胞的增殖,刺激其表达粘附分子并生成过多的细胞外基质和其他炎症介质[2]。李幼姬等的论文证实,狼疮肾炎的血、尿IL-8水平明显增高且与狼疮的活动指数呈相关关系,表明这种具有白细胞趋化作用的细胞因子参与了红斑狼疮的炎症反应。除免疫性肾脏病外,细胞因子也参与了某些非免疫性肾脏病的过程。另外,肾小球细胞在某些情况下也能分泌一些细胞因子造成肾小球损伤,引起肾小球的病理变化[3]。例如,肾小球细胞可分泌TNF,激活肾小球内皮细胞、系膜细胞和炎症细胞,造成肾小球损害;血小板激活因子也可作为肾小球内皮细胞、系膜细胞等的自分泌细胞因子直接或间接参与肾小球损伤;某些肾小球肾炎的发生以及肾小球系膜增生与IL-6的产生有关,在这些患者尿中IL-6的含量明显增高。

1.2 细胞因子与肿瘤 细胞因子对肿瘤的作用具有双重性,即能杀伤肿瘤,也能促进肿瘤生长。已知某些细胞因子表达失控可能在某些肿瘤的发生发展过程中起着重要作用。例如,IL-1、IL-6、集落刺激因子(CSF)、表皮生长因子(EGF)等的过度表达、细胞因子质和量的改变以及受体后信号传递通路异常等均可能导致某些细胞增殖失控、恶变,最终转变为肿瘤细胞。白血病、骨髓瘤等多种肿瘤细胞的进行性生长依赖于其自分泌细胞因子的能力。例如,慢性B细胞白血病与TNF-α刺激相对成熟的B细胞克隆增殖有关;IL-6与骨髓瘤的发生发展关系密切,已证明IL-6的基因表达失控是该病发生的主要原因,骨髓瘤细胞可依赖过度分泌的IL-6而生长,此外,IL-3及CSF产生异常也可能与白血病有关[3]。正是由于多种细胞因子可能通过自分泌与旁分泌方式促进肿瘤细胞的生长,使肿瘤细胞得以逃避免疫系统的监控,从而持续性生长。

1.3 细胞因子与超敏反应 IgE是介导I型超敏反应的主要抗体。已发现IL-4、干扰素(IFN)等细胞因子能调节IgE的生成;IL-5和IL-6可协同IL-4促进IgE的生成;而IFN-γ和IFN―α则可抑制IL-4对IgE的诱生作用[2]。某些特应性皮炎患者的IL-4的诱生水平升高,IFN-γ下降,两种细胞因子的mRNA水平也有相应的变化,这表明IL-4分泌过度或IFN-γ产生不足可能是导致超敏反应的重要因素。此外,血小板激活因子也参与某些超敏反应性疾病的发生,如过敏性休克、支气管哮喘、过敏性鼻炎、特应性鼻炎等。

1.4 细胞因子与移植排斥反应 在排斥反应发生时,局部和全身的TNF、IL-1、IL-2、IFN等水平升高,因而认为细胞因子参与了移植排斥反应的发生。应用抗细胞因子或抗细胞因子受体的单克隆抗体能延缓或减轻移植排斥反应[2],例如,抗IL-2R的单抗目前已用于肾移植患者,可延长移植物的存活时间,此外已发现的IL-1R也能抑制移植排斥反应。

1.5 细胞因子与其它疾病 细胞因子还与其它多种疾病有关。如感染可导致多种细胞因子的产生,如IL-1、IL-2、IL-6、TNF、IFN、CSF等。而感染后诱生的细胞因子既可参与机体的抗感染免疫,也可引起发热、参与急性期反应及感染性休克。IL-3和CSF产生异常可能与贫血、白细胞减少、血小板减少等造血功能异常的疾病发生有关。TNF可诱发急性肝坏死,IL-1产生异常与多发性硬化症、老年性痴呆有关,某些免疫缺陷病与T细胞IL-1R表达缺陷有关,这种情况导致T细胞对抗原刺激不能发生增殖反应,也不能产生IL-2[2]。

2 细胞因子的临床应用

2.1 干扰素(IFN)的临床应用 IFN是最早用于临床治疗的细胞因子,其制剂有天然的和基因重组的两种。IFN对慢性乙型肝炎、单纯疱疹性角膜炎、带状疱疹、新生儿巨细胞病毒脑炎、鼻病毒和冠状病毒引起的普通感冒等均有一定的效果[4]。另外,INF对多种肿瘤的近期疗效良好,已用于毛细胞白血病、淋巴瘤、黑色素瘤、皮肤癌、神经胶质瘤和骨髓瘤等。其抗癌机制可能是抑制瘤细胞增殖、诱导NK细胞的杀瘤效应,诱导肿瘤细胞表达MHC-I类抗原,增加肿瘤细胞对杀伤性T细胞(CTL)的敏感性[5]。

2.2 白介素的临床应用 目前,重组IL-2已用于治疗肿瘤、AIDS病和感染性疾病,成为IFN以后又一个广泛用于临床的细胞因子。IL-2对细胞免疫功能低下而受感染者有一定疗效,IL-2虽然无直接抗病毒作用,但它可能是通过增强CTL、NK细胞活性及诱生IFN-γ等细胞因子而发挥作用,目前已应用IL-2治疗活动性肝炎、单纯疱疹病毒感染、AIDS病、结核型麻风、结核病等[3]。IL-2还可以作为免疫佐剂而发挥作用,例如将IL-2与免疫原性弱的亚单位疫苗联合应用,可增强机体保护性免疫反应。IL-2可以使AIDS患者免疫功能有所恢复,症状有所改善。

2.3 其它细胞因子 CSF可刺激造血前体细胞增殖,故对因IL-3和CSF产生异常所致的造血功能障碍者可有一定疗效。目前CSF已被用于肿瘤化疗和放疗后引起的血细胞减少、骨髓移植后的造血功能恢复、急性白血病的诱导治疗、AIDS病和严重烧伤等的治疗。局部应用如瘤内直接注射NF-α治疗直肠癌效果较好,副作用较轻,但全身应用的效果较差。最后,红细胞生成素(EPO)也可用于治疗由于各种原因引起的红细胞减少已取得肯定的疗效[2]。

3 结语

尽管细胞因子在多种疾病的治疗中起了一定的作用,但还存在下列几个问题:细胞因子的半衰期过短,以分钟计;细胞因子在体内发挥作用时常受到细胞因子网络中其它因子的作用和体内复杂因素的影响,故体内效果远不如在体外理想;细胞因子在体内的毒性反应相当严重,如大剂量的IL-2可引起毛细血管渗漏综合症,甚至导致全身器官功能失调[2]。细胞因子疗法可以从以下几个方面加以改进:为提高细胞因子的治疗效果,可采用局部或区域性注射,如在膀胱镜下向膀胱癌体直接注射IL-2或将含高浓度细胞因子的小泵埋在治疗部位,使细胞因子在局部持续释放;还可以改进细胞因子在体内的应用方案,如将多种相互间有协同作用的细胞因子联合使用,在应用时还应注意先后顺序;也可以通过转导细胞因子治疗癌症,以克服直接使用细胞因子所引起的严重副作用。相信随着各种新型技术和手段的发展,细胞因子一定会有更广泛的应用前景。

参考文献

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[5]白爱林.基因工程免疫球蛋白的研究进展[J].国外医学免疫学分册,1991,14(4).

细胞因子范文第6篇

关键词 抑郁症,细胞因子,下丘脑-垂体-肾上腺轴,5-羟色胺,病态行为。

分类号B845

免疫系统,神经系统与行为之间的双向联系作为心理神经免疫学研究的重点,越来越得到研究者的关注。细胞因子是由淋巴细胞和巨噬细胞等免疫细胞分泌的调节免疫应答的信号分子,但目前研究发现它除了调节免疫系统的应答之外,还在中枢神经系统表达,作为一种神经调质,调节神经生化, 神经内分泌和行为的改变。抑郁症是一种对人类危害极大的心理精神疾病,常常伴有免疫功能紊乱。临床上观察到很多应用细胞因子免疫治疗的患者表现出一系列抑郁样症状,并且抗抑郁药能够阻断这些症状[1]。动物研究也发现,动物在注入前炎性细胞因子或内毒素后出现一系列神经心理行为变化:厌食,嗜睡,缺乏,体重减轻,活动下降,甚至伴有认知功能缺乏,被统称为“病态行为”[2]。这些病态行为与抑郁症状的表现在一定程度上非常相似,其机制也与应激导致的抑郁行为的机制相似,并且抗抑郁药对病态行为有显著疗效。另一方面,慢性免疫疾病患者常常伴有抑郁症,而抗细胞因子治疗慢性免疫疾病的同时,患者所伴有的抑郁症也明显好转。1999年Maes提出了“抑郁症的炎性应答系统模型”(inflammatory response model of depression),认为抑郁症与炎性应答系统的激活有关,是一种心理神经免疫紊乱性疾病,外周免疫激活通过释放前炎性细胞因子导致与抑郁症相关的各种行为,神经内分泌和神经生化改变。这种假说也被表述为“抑郁症的巨噬细胞理论”和“抑郁症的细胞因子解说”。本文综述了近几年来关于细胞因子与抑郁症的关系和验证“抑郁症细胞因子假说”的研究,希望为进一步探求抑郁症的发病机制和治疗提供新的方向。

1 免疫激活和抑郁症

1.1 抑郁症中的免疫激活

在过去的四五十年,已经有很多报道说明抑郁症病人常常伴有免疫异常。早期的研究显示了抑郁病人免疫功能抑制的倾向[3]。如抑郁症病人的外周血中白细胞亚群的改变,噬中性粒细胞吞噬作用损伤,NK细胞的细胞毒作用的抑制,以及淋巴细胞对促有丝分裂原PHA、PWA、ConA的增殖反应降低。而最近的研究则强调了抑郁症患者的免疫激活。Maes报道重症抑郁症患者阳性急性期蛋白血浆浓度升高,而阴性急性期蛋白血浆浓度降低[4]。阳性急性期蛋白升高和阴性急性期蛋白降低被认为是炎症状态的标志,进而推测到慢性抑郁症可能与慢性炎症有关。与这一报道一致的是,一些抑郁症病人表现出了前列腺素和补体等炎性标志物浓度升高[5]。Maes认为构成抑郁症的慢性炎症状态可以通过循环中的单核细胞和巨噬细胞分泌的细胞因子来解释[4]。在健康的女性中观察到用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激血液淋巴单核细胞后分泌的白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)和α-干扰素(interferon α,IFNα)浓度的升高与抑郁症状的抵抗和严重程度相关[6]。而也有研究表明,抑郁症病人的脑脊液中IL-1β浓度升高而白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的浓度降低,并且IL-1的浓度与抑郁症的严重程度相关[7]。这些证据都说明了抑郁症中免疫激活的高发生率。而在动物研究中也发现长期温和应激和足电击习得性无助抑郁动物的中枢和外周IL-1β升高,并且应激前注入IL-1受体拮抗剂(interleukin-1 receptor antagonist, IL-1ra)能阻断动物抑郁样行为的产生[8]。

1.2 免疫激活相关性疾病伴随的抑郁症

抑郁症发生在很多免疫系统慢性激活相关的非感染性疾病中,如多发性硬化,过敏,风湿性关节炎和中风等,而抗炎性细胞因子治疗能够明显改善患者的抑郁症状。这些疾病相关性抑郁样症状可能很少是因为生理疾病导致的疼痛、沮丧和无能为力的心理反应而是直接由免疫激活和细胞因子释放引起的。因为有研究表明免疫紊乱领先于抑郁症的发生,并且提前应用细胞因子抑制剂可以削弱这些伴有免疫激活的抑郁症状[9]。在健康志愿者身上温和地注射LPS,在不引起个体生理疾病症状地情况下导致的免疫激活与焦虑,抑郁心境和记忆损伤正相关,而这些情绪紊乱和认知功能损伤与LPS所诱导的细胞因子的水平正相关。在动物身上也发现自身免疫性疾病伴有糖精水奖赏应答减少[8]。这些研究说明了细胞因子可能参与免疫激活相关性疾病的抑郁症的发生。

1.3 细胞因子治疗所导致的抑郁症

将细胞因子和抑郁症紧密联系起来的最直接的临床证据来自于细胞因子治疗的病人。在用前炎性因子细胞因子治疗的癌症病人中有30%~45%的病人因为治疗而出现抑郁症状和认知损伤[10]。经常用于C型肝炎细胞因子治疗的IFNα也会引起抑郁心境,厌食,下降,记忆力减退等抑郁样症状,并且这些症状在应用抗抑郁药或停止细胞因子治疗后即刻消失。研究表明IL-1和IFNα激活了细胞因子网络,如血清IFNγ,IL-6和IL-8水平升高,而IFNα诱导的IL-6和IL-8增加与焦虑和抑郁症状显著相关[11]。这些发现有力的支持了免疫激活在抑郁症发病过程中的原因性作用,为“抑郁症的细胞因子假说”提供了有力的支持和证据。

2 细胞因子诱导的行为效应

在细胞因子治疗和感染过程中,中枢前炎性细胞因子调节的心理和生理效应统称为“病态行为”(sickness behavior),包括典型的发热和抑郁样行为效应和抑郁心境,以及认知功能损伤。大部分应答是通过下丘脑调节的,这些行为改变显示了中枢动机状态。

缺乏是抑郁症一个核心症状,表现为对奖赏刺激或活动兴趣缺失,不能从奖赏刺激中得到快乐。在动物模型中,缺乏也是考察抑郁动物模型表面效度的一个很重要的指标,主要表现探究行为,社会行为,减少,美味物质的消耗量下降等[12]。1996年,Yirmiya首次应用糖精水偏爱和糖精水消耗量检测了LPS诱导的大鼠免疫激活所诱导的缺乏,研究发现LPS注射后4小时大鼠糖精水偏爱和消耗量显著降低,说明了免疫激活能够引起大鼠的缺乏,并且这种行为可以被慢性而非急性应用丙咪嗪抗抑郁药阻断,说明了细胞因子与抑郁症之间的相关性[13]。但有研究认为注射LPS可以使动物对糖精水的摄取量减少,但一般同时伴有厌食,体重减轻等,说明动物对糖精水的引用量下降可能是因为身体不适所致。De La Garza应用低剂量的细胞因子和LPS可以发现动物的体重和总的饮食量没有变化,而糖精水的饮用量明显减少,说明糖精水的摄取量减少并不是由于疾病状态下的身体不舒服引起的而是由于动物对奖赏刺激的兴趣缺失所致[14]。在颅内自我刺激的研究中也发现在注入白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)后,大鼠奖赏性下丘脑侧部自我刺激应答减少而不影响与奖赏无关的行为[15]。也有研究报道细胞因子抑制雌性大鼠的[16]。细胞因子引起的缺乏行为可能是通过迷走神经的快通道作用的,可逆性的阻断脑干背侧迷走复合体阻断了LPS诱导的社会性减退和前脑区LPS诱导的C-fos表达[17]。同时,抗抑郁药研究发现注射IFNα和IL-1β以前慢性注入氟罗西汀能翻转IFNα和IL-1β引起的糖精水消耗量减少[18]。而且,在这些行为中的抗抑郁应答与在长期温和应激下的抑郁模型大鼠对抗抑郁药的应答相似。以上研究为“抑郁症的细胞因子假说”提供了一个很好的行为学证据。

活动减少也是抑郁症状的一个重要表现,在抑郁症病人中表现了心理运动停止。动物模型中的活动减少主要指自主活动抑制,与抑郁病人中观察到的心理运动停止一致,主要通过旷场行为进行测试。很多研究报道了LPS诱导的自主活动抑制行为改变,而介导LPS效应的IL-1和TNFα分别注入时也能诱导自主活动抑制。在LPS治疗前注入抗炎性细胞因子IL-10能阻断了IL-1和TNFα的产生,从而阻断LPS诱导的自主活动抑制[19]。也有研究发现脑室注射IL-1β能明显降低旷场中的总路程和中央活动路程[20]。但也有报道IL-1α对SD大鼠自主活动有增加的趋势[21]。有人认为活动减少可能与细胞因子受体特异性、昼夜周期、性别和环境的熟悉程度有关[22]。也有研究认为这种活动减少是剂量依赖性的,不一定是动机行为,可能与抑郁症的心理运动停止不同[23]。因此还需要进一步的研究证明。

3 细胞因子诱导抑郁症可能的机制

细胞因子虽然被认为是在外周免疫系统激活的情况下产生的介导免疫的信号分子,但目前各种分子生物学的研究发现在大脑中枢内也存在各种细胞因子,抑郁症的各种心理和生理应答可能正是通过细胞因子的中枢效应起作用的。因为大部分细胞因子是相对较大的亲水性分子,在生理情况下不太可能通过血脑屏障,但是细胞因子可以1)通过某些血脑屏障缺失的位点如脉络从和室周器官和中隔等,被动转运到脑实质内;2)通过特定的载体蛋白主动转运通过血脑屏障,进入脑内;3)激活迷走传入神经,将信号转导到孤束核,然后转换到其它脑区如下丘脑室旁核等。外周的细胞因子信号一旦进入脑内,与脑内表达的细胞因子及其受体一起影响神经生化,神经内分泌和行为,发挥细胞因子的中枢效应[24]。细胞因子导致抑郁症的机制主要表现在以下两个方面:

3.1 脑5-羟色胺(5-hydroxytryptamin,5-HT)系统功能降低

5-HT系统功能低下是抑郁症发病的重要机制之一,而且是抗抑郁治疗的重要靶点。而前炎性细胞因子在与抑郁症密切相关的脑区如下丘脑,海马,杏仁核和前脑皮质的5-HT转化中具有重要作用。

前炎性细胞因子通过激活色氨酸前体(precursor tryptophan,TRP)代谢酶吲哚胺2,3-二氧化酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)使突触前5-HT神经元活性降低。5-HT合成很大程度上依赖于通过血脑屏障的TRP,而细胞因子激活TRP代谢酶IDO使TRP利用率下降,IDO过渡激活导致血浆TRP消耗,伴有5-HT合成明显下降。细胞因子还可以通过降低血脑屏障摄取TRP使血清TRP到脑的利用率下降,降低5-HT的合成,造成色氨酸能系统缺陷。研究显示血浆TRP水平与IL-6和阳性急性期反应蛋白负相关,而与阴性急性期反应蛋白正相关,并且在细胞因子免疫治疗中产生的抑郁症状的发展和严重程度及细胞因子减少的浓度与血浆TRP正相关[25]。而通过抑制5-HT传导功能的利血平诱导的行为性抑郁大鼠大脑皮质,海马和下丘脑中IL-1β的含量增高,而IL-1ra可以减轻利血平引起的行为性抑郁[26]。并有研究报道LPS注入小鼠体内24小时后脑内IDO活性增加两倍[27]。此外,细胞因子激活的IDO还可以导致IDO介导的犬尿氨酸通路的代谢物产生增加,如:3-羟犬尿氨酸(3-hydroxy- kynurenine, 3OH-KYN)和喹啉酸,这两者都是在多种神经退化条件下的神经毒性物质,可以在多种精神紊乱性疾病包括焦虑症和抑郁症中观察到。3OH-KYN可能导致氧自由基(reactive oxygen species, ROS)过量产生和单胺氧化酶活性增加,导致5-HT的快速消耗,进一步加剧了突触前可利用5-HT的降低而导致抑郁症。并且,ROS过量表达使突触膜黏附性改变而影响5-HT受体的功能和密度。

此外,细胞因子还可能通过改变突触后5-HT1A及5-HT2A受体的数目或敏感性而影响5-HT转运。向大鼠外周注入重组人IL-1β所导致的糖皮质激素水平升高的应激反应可以被5-HT1A受体激动剂减弱,而被5-HT2A受体拮抗剂增强[28]。但具体机制还不清楚,需要进一步的研究。

3.2 下丘脑-垂体-肾上腺轴(hypothalamic- pituitary-adrenal axis,HPA轴)激活

慢性应激导致抑郁症的一个重要步骤就是HPA轴激活,最终导致糖皮质激素的升高,高水平糖皮质激素负反馈作用于HPA轴的下丘脑和垂体,使HPA轴的激活恢复到正常状态。细胞因子能够通过打乱外周循环的糖皮质激素对HPA轴的负反馈抑制而导致HPA轴过度激活。

细胞因子可能通过降低糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor, GR)的易位和功能而激活HPA轴。研究显示:在大鼠身上系统应用LPS可以降低地塞米松抑制肾上腺糖皮质激素的作用,这种作用可能是通过细胞因子诱导下丘脑和垂体的GR阻抗产生的。地塞米松可以引起GR易位造成GR上调,IL-1α可以抑制这一作用;先用IL-1α预处理再注射地塞米松,可以造成地塞米松引起的GR调节基因转录受抑;IL-1α与地塞米松共同孵育可以造成GR调节基因活动受抑,并且这一作用可被IL-1ra所逆转[29]。这种中枢GR功能改变可能导致下丘脑和垂体对高水平的糖皮质激素的敏感性降低,因此导致负反馈功能缺失。此外,细胞因子激活的IDO可以通过犬尿氨酸通路产生特异代谢物喹啉酸,喹啉酸对N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)有潜在激动剂作用,通过激活NMDAR导致细胞兴奋性毒性,海马萎缩和GR缺失。在16例应用IFNα治疗C型肝炎诱导抑郁症状的患者中,其蒙氏抑郁等级量表分数与KYN/KA率呈现显著的时间相关性[30]。也有人认为前炎性细胞因子可能是HPA轴的潜在激动剂。IL-1是导致病态行为的重要细胞因子之一,中枢IL-1及其受体在与HPA相关的多个脑区都有表达,如海马,杏仁核,下丘脑等。以上研究说明细胞因子和应激导致抑郁症的机制在HPA轴的激活和糖皮质激素增高方面是相似的,进一步从机制上说明了细胞因子与抑郁症状的关系。

4 结语

“抑郁症的细胞因子假说”为探讨抑郁症的病因学提供了一个新的观点,认为抑郁症是一种心理神经免疫性疾病,并得到了很多研究者的支持。但是目前还存在一些问题,主要表现在以下几个方面:

第一,通常造成抑郁症的是长期慢性的应激,目前采取的抑郁动物模型也主要是采用长期慢性的生理和(或)心理应激模型,如慢性强迫游泳应激,慢性温和应激,不可控性的电应激等,并且临床上观察到的细胞因子治疗患者的抑郁症状也一般在治疗2周或更长时间后出现,而动物研究中所观察到的行为则是在急性注入LPS或IL-1的状况下出现的。尽管在注射数小时后有很多病态行为出现,但是缺少注射后的长时行为效应和长期应激的行为效应。因此,对于细胞因子长时行为效应的研究可能为研究细胞因子与抑郁症之间的关系提供进一步的证据。

第二,各种支持证据大多数来源于免疫激活(如炎性疾病或注射LPS)或前炎性细胞因子治疗下的抑郁症,而在非免疫激活或免疫治疗情况下应激导致的抑郁症中所测到的细胞因子变化并不一致。鼠尾电击、母子隔离和长期温和应激可以使啮齿动物的外周和脑内的IL-1β水平升高[31],而暴露在强迫性游泳应激中的大鼠中枢和外周IL-1水平却未见明显增高[32]。也有人认为细胞因子水平升高只是应激状况下的一个外在表现,因此对于应激,细胞因子和抑郁症之间的相互作用还需要进一步研究。

虽然对于细胞因子和抑郁症之间的关系还存在很多不明确之处,然而,目前的假说已为与抑郁症相关的病理学和心理学机制研究创立了新的观点并为寻求发展新一代的抗抑郁药提供了方向。相信伴随着研究的不断深入和完善,细胞因子在抑郁症中的确切角色会逐渐明了。

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细胞因子范文第7篇

【关键词】细胞因子;抑郁症;发病机制;治疗

【Abstract】Cytokines are a class of immune cells regulate the activity of low molecular weight protein substances collectively, its pathogenesis is not clear main function is to mediate the interaction between immune cells. This article reviews the relationship between cytokines and depression.

【Key words】Cytokines;Depression;Pathogenesis;Treatment

抑郁症是一种常见的精神病理状态或综合征,以情感低落、思维迟缓、以及言语动作减少、迟缓为典型症状。抑郁症严重困扰患者的生活和工作,给家庭和社会带来沉重的负担,约15%的抑郁症患者死于自杀。引起抑郁症的因素包括:遗传因素、体质因素、中枢神经介质的功能及代谢异常、精神因素等。但其发病机制尚不清楚,过去围绕抑郁症发病机制已建立了许多学说。Smith等在1991年最早报道了抑郁症与细胞因子异常相关的研究结果,发现白细胞介素IL-1可引起与抑郁症相关的某些激素的活动异常[1],此后有学者提出了抑郁症是由免疫细胞活化后所分泌的细胞因子导致的理论,即“抑郁症的细胞因子学说”。本文主要从细胞因子方面对抑郁症目前的研究进展进行了综述。

1现代医学对抑郁症的发病机制学说

抑郁症的发病原因和机制十分复杂,目前尚处于假说阶段,现代医学认为,抑郁症的发生与各种应激性生活事件构成的心理、社会因素和遗传等生物因素密切相关。其比较认可的发病机制有[2]:

1.1神经递质学说,包括去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-轻色胺(5-HT)、乙酞胆碱含量异常及某些受体功能改变。

(1)5-H与抑郁症:机体内5-HT有99%存在于外周,有1%存在于中枢神经细胞内。与抑郁症相关的是中枢5-HT系统含量减少。(2)NE与抑郁症:有研究学者认为,NE缺乏可导致抑郁症的发生,尤其是从脑干的蓝斑色素上皮向边缘系统的投射通路中的NE匾乏。这一假说得到了许多实验的证实,如在抑郁症患者的尿与脑脊液中,NE的代谢产物明显减少。(3)DA与抑郁症:抑郁症患者脑内DA的代谢与抑郁症有关。

1.2免疫研究学说,主要集中在免疫细胞和细胞因子研究方面特别是细胞因子研究,较多的是白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)等。

1.3内分泌系统方面,包括丘脑下部-垂体-肾上腺轴、下丘脑-垂体-去甲肾上腺素轴、性激素的改变;研究认为HPA轴功能亢进,HPT轴功能低下与抑郁症的发病密切相关。

1.4循环系统方面,包括血脂、血压异常

1.5生物节律的变化,抑郁症者常伴有睡眠障碍和昼夜交替的心境变化,昼夜节律的同步障碍可能引起抑郁症的发生。

综上所述,抑郁症是一类受遗传因素影响,有一定生物学基础的疾病,它的发生同时还受社会、心理、文化等多因素共同作用,由此而形成生物-心理-社会的统一模式,是多种因素综合作用的结果。

2细胞因子与抑郁症的联系

2.1抑郁症常伴有免疫激活现象。在动物研究中也发现长期温和应激和足电击习得性无助抑郁动物的中枢和外周IL-1β升高,并且应激前注入IL-1受体拮抗剂能阻断动物抑郁样行为的产生[3]。

2.2免疫激活相关性疾病伴随的抑郁症。在很多免疫系统慢性激活相关的非感染性疾病中,如多发性硬化,过敏,风湿性关节炎和中风等,患者都表现出某些抑郁症状。

2.3利用细胞因子治疗常导致抑郁症。用于C型肝炎治疗的IFN-α会引起厌食,下降,记忆力减退等抑郁样症状,并且这些症状在应用抗抑郁药或停止细胞因子治疗后即刻消失。

3细胞因子异常导致抑郁症的机制

3.1细胞因子进入神经中枢的途径细胞因子是大分子物质,不能直接通过血脑屏障,对于细胞因子如何进入脑内发挥作用,Maier SF提出了3种可能途径:①细胞因子可经过血脑屏障的渗漏区进入脑内直接发挥作用;②细胞因子与表达在脑内皮细胞表面的细胞因子受体特异性结合,再被主动转运至脑内;③细胞因子还能通过活化迷走神经传入纤维,将信号传递给脑内特定神经核团而间接发挥作用。另外,在某些病理条件下,血脑屏障完整性可遭破坏,这也为细胞因子进入神经中枢创造了条件。

3.2细胞因子对单胺类神经递质的影响DantzerR等研究发现,IL-1等促炎症性细胞因子诱发的抑郁症状与脑内情感支配区和意识运动支配区中的5-羟色胺去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质代谢活动改变有关。

4结语

细胞因子假说为与抑郁症相关的病理学和心理学机制研究创立了新的观点并为寻求发展新一代的抗抑郁药提供了方向,相信伴随着研究的不断深入和完善,细胞因子在抑郁症中的确切角色会逐渐明了。

参考文献

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细胞因子范文第8篇

肿瘤坏死因子α(TNFα)

颅脑创伤是神经外科中最常见的疾病,有着较高的致残率和死亡率。随着对脑创伤致病机理、伤后病理生理变化及治疗方法研究的逐渐深入,人们对脑创伤的认识大大扩展,其中脑创伤与细胞因子关系正成为学者们关注的热点问题。

细胞因子是一组多肽类细胞调节物质的总称,包括白细胞介素、干扰素、生长因子、细胞刺激因子、肿瘤坏死因子等。细胞因子主要由外周的免疫细胞合成(如巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母细胞),但许多其它类型的细胞(如神经细胞、神经胶质细胞)也可产生某些细胞因子。细胞因子种类繁多,但通常都具有一些共同的特征[11]:①细胞因子多为分子量较低(<30 kd)的分泌型蛋白,且一般都是糖蛋白。②细胞因子通常介入免疫及炎症反应。③细胞因子的产生多具有一过性和区域性,且主要分泌形式为旁分泌或自分泌。④细胞因子具有很高的生物活性,一般在pg(皮克)水平即可发挥作用。⑤细胞因子产生作用须与其靶细胞表面的高亲合特异性受体结合而发挥作用。⑥不同因子的作用常相互重叠交错。本文仅就与脑创伤关系最为密切的几种炎性细胞因子作简要阐述。

1 白细胞介素-1(IL-1)

IL-1有两种结构不同的分子:IL-1α和IL-1β,而以IL-1β为主要分泌形式。IL-1受体拮抗剂(IL-1ra)现被认为是IL-1家族的第三个成员,它与IL-1结构相似但无任何IL-1活性,因而是IL-1的天然拮抗物质。IL-1发挥生物学作用是通过与位于其靶细胞细胞膜上的高亲和性受体结合来实现的。中枢神经系统内部也可以产生IL-1,脑组织中IL-1的来源主要为神经细胞和神经胶质细胞[2,3]。IL-1介入中枢神经系统的主要功能有:通过下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,参与神经内分泌活动,还可以调节垂体前叶细胞的生长;刺激胶质细胞的生长及分化;诱导其它细胞因子的产生,如神经生长因子(NGF);抑制神经元钙离子的流通;增加γ-氨基丁酸(GABA)受体的活性等[1~3]。

IL-1作为一种炎性介质可介导广泛的组织损伤,在创伤反应中起着重要作用[3,4]。如IL-1是一种内源性致热原,作用于下丘脑可引起发热反应;刺激肝脏可产生多种急性反应蛋白;可促使前列腺素E2(PGE2)合成及分泌能力增强;促进糖皮质激素、生长激素、促甲状腺激素和加压素等激素的释放;可刺激中性粒细胞的产生,并对其有很强的趋化作用;可促进多种白细胞与血管内皮的粘附作用。

正常情况下,脑组织中的IL-1活性极低,而在某些病理情况下,IL-1水平及活性则明显增高。目前,在许多中枢神经系统的急性病理过程中都可发现有IL-1的过高表达,如颅内感染、颅脑创伤、Alzheimer病、Dowm综合征等[5~7]。IL-1与脑创伤关系密切,无论是在临床病人还是实验动物,都能发现创伤后其脑组织、脑脊液中IL-1β水平的增高[7,8]。IL-1可以介导脑创伤后的许多病理生理反应,如发热、白细胞聚集、血管内皮渗透性增加等,从而与脑水肿的形成及颅内压的增高密切相关。另外,目前认为脑创伤后的神经细胞损害多由于伤后继发性炎性反应所致。虽然对于IL-1介入脑创伤后神经细胞变性过程的根本机制尚不很清楚,但IL-1的某些作用确实可引起神经细胞的损害和死亡,如IL-1可诱导中枢神经系统中某些重要的神经毒性分子的释放,另外,IL-1还可诱导其它许多细胞因子的产生,如TNFα、IL-6、IL-8等,而这些因子均与组织损伤有密切关系[7]。

鉴于上述情况,目前对于拮抗IL-1作用的研究成为脑创伤实验研究的又一热点。脑创伤后的继发性炎症反应与病情的严重程度及病死率密切相关,因此有效减轻或抑制这一反应过程将是治疗脑创伤根本的治疗途径之一。IL-1ra作为一种内源性IL-1拮抗物质,脑组织中广泛存在其表达区域[9]。实验证明,10μg的重组IL-1ra注入大鼠体内即可明显拮抗由外源性IL-1引起的食欲及行为改变的作用[9]。Toulmond等[9]将IL-1ra分次注入脑创伤大鼠的侧脑室,发现可以明显减轻脑组织的损伤范围和程度,即使于伤后4小时延迟使用,仍可得到满意效果,伤后继发神经元损害程度可较对照减低28%。Dekosky[10]于1996年报道,脑创伤后引起星形细胞和小胶质细胞的增殖和活化,产生过量IL-1;实验中将IL-1ra基因通过逆转录病毒植入受伤区域后,可使小胶质细胞的增殖作用明显下降,故作者提出通过IL-1ra阻断创伤的炎性反应,对于脑创伤及其它炎症过程将会有重要的治疗意义。

2 白细胞介素-6(IL-6)

机体内多种有核细胞都可能产生IL-6,如单核细胞、B细胞、T细胞、纤维母细胞、和内皮细胞等,脑组织内产生IL-6的细胞可能主要是星形细胞和小胶质细胞[1]。IL-6的功能繁多[14],在神经系统的重要功能有:①具备神经生长因子(NGF)样的生物学的作用,有促进神经生长和分化的作用。②作用于HPA轴,参与神经内分泌活动,如刺激促肾上腺皮质激素(ACTH)的分泌。③刺激星形胶质细胞合成神经生长因子(NGF)和神经营养因子(NTF)。④经常协同并加强IL-1和TNF在某些方面的作用。

作为一种炎性细胞因子,IL-6水平增高可以出现在中枢神经系统创伤及感染性疾患中。脑创伤后中枢神经系统内及外周围血中均发现有IL-6水平的增高[11,12],IL-6介入脑创伤过程的具体机制不十分清楚,可能与创伤急性期反应及创伤后神经修复有直接关系。

3 肿瘤坏死因子α(TNFα)

TNFα最初被描述为一种肿瘤细胞毒性物质,能够选择性杀伤肿瘤细胞。后来逐渐发现,TNFα还在细胞信息传递、感染及创伤后炎性反应过程中发挥重要功能[6]。

体内TNFα的主要来源是活化的巨噬细胞。最新研究表明:TNFα可出现在中枢神经系统内许多类型的细胞中,包括小胶质细胞和星形胶质细胞[1,6]。

大剂量TNF注入实验动物体内可引起休克样细胞毒性状态而致死,其它变化还有血脑屏障损害、肾上腺坏死、肺梗塞、盲肠坏死、小肠缺血及心血管功能衰竭;小剂量的TNF则引起高甘油三脂血症、体重下降、胃排空能力下降、厌食、肌肉萎缩、急性期反应、伤口延迟愈合等等[1,6]。上述作用与IL-1极为相似。TNFα可以诱导其它细胞因子的产生(如IL-1、IL-6、IL-8等);增强嗜中性白细胞及单核细胞的粘附作用;促进内皮细胞粘附因子的产生;加大血管内皮的通透性等等,因此与组织损伤密切相关[1]。TNFα可以诱导花生四烯酸代谢物的释放并和脂过氧化物及氧自由基的产生有关,上述物质均有严重损害细胞膜的作用,另外氧自由基作用于内皮细胞可以破坏其紧密联接使血管壁通透性增加。因此TNFα的增高可能是脑创伤后血管源性脑水肿形成的重要原因之一[6]。

已有实验证明,以逆转录病毒为载体,可将TNFα基因转染人脑胶质瘤细胞,其局部产生大量TNFα细胞毒性作用可杀伤转基因胶质瘤细胞和未转基因的亲代肿瘤细胞[13]。

目前认为TNFα与脑创伤的关系十分密切,Goodman及Ross等人曾发现,脑创伤病人CSF中有TNFα活性增高,部分病人血浆中TNFα水平也有一定程度的增高[14,15];Fan在动物实验研究中发现,脑创伤可引起创伤区域TNFα mRNA的表达量有10倍的增长[16];Traupin等人亦证实,大鼠脑创伤后脑组织中TNFα活性明显增高[5]。

4 白细胞介素-8(IL-8)

IL-8归属于一类8~10 kd的趋化性蛋白,其主要功能如下:①刺激呼吸爆发,引起超氧化物形成。②胞外分泌作用,引起嗜中性白细胞释放贮存蛋白。③促进嗜中性白细胞粘附及游走。IL-1和TNF是IL-8表达的主要诱导物。IL-8主要由外周血单核细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞、Kupffer细胞、肝细胞等产生。IL-8不会引起血液动力学变化(这一点与IL-1和TNF不同),也不会刺激IL-1、TNF或IL-6的产生,因此相对来说IL-8的功能有较强的特异性,其主要作用于嗜中性白细胞[4]。

IL-8注入动物体内可引起肺、肝、脾等脏器中嗜中性白细胞的粘附。最近,Ott等人报道,脑创伤后病人血浆中IL-8的水平有明显增高[4]。

关于脑创伤与炎性细胞因子之间关系的研究目前并不很多,细胞因子介入脑创伤过程的机制还不很清楚,值得注意的是,我们除了解到IL-1、TNF和IL-6等在脑创伤后继发炎性反应中的有害作用外,还应从另一方面看到,上述三种因子都能刺激神经生长因子(NGF)释放和促进神经胶质细胞增殖的功能,有助于脑创伤后的神经修复[1,2,4],故全面了解其特性,将为今后有关的基础和临床研究提供更可靠的依据。

参考文献

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6 Arvin B, Neville LF, Barone FC, et al. Brain injury and inflammation:a putative role of TNF-α.Ann N Y Acad Sci, 1995, 765(1):62

7 Rothwell NJ, Lindholm D, Bandtlow C, et al. Involvement of cytokines in acute neurodegeneration in the CNS. Neurosci Biobehav Rev, 1993, 17(1):217

8 Traupin V, Toulmond S, Serrano A, et al. Increase in IL-6, IL-1 and TNF levels in rat brain following traumatic lesion. Influence of pre-and post-traumatic treatment with Ro5 4864, a peripheral-type (p site) benzodiazepine ligand. J Neuroimmunol, 1993, 42(1):177

9 Toulmond S, Rothwell. Interleukin-1 receptor antagonist inhibits neuronal damage caused by fluid percussion injury in the rat. Brain Res, 1995,671(2):261

10 Dekosky ST, Styren SD, O?Melley ME, et al. Interleukin-1 receptor antagonist suppresses neurotrophin response in injured rat brain. Ann Neurol,1990, 39(1):123

11 Kishimoto T. The biology of interleukin\|6. Blood, 1989, 74(1):1

12 McClain C, Cohen D, Phillips R, et al. Increased plasma and ventricular fluid interleukin-6 levels in patients with head inury. J Lab Clin Med,1991,118(2):225

13 王 晨,周良辅,沈兆忠,等.逆转录病毒介导人肿瘤坏死因子α基因治疗胶质瘤的实验研究.中国神经精神疾病杂志,1998,24(4):243

14 Goodman JC, Roberson CS, Grossman RG, et al. Elevation of tumor necrosis factor in head injury. J Neuroimmunol, 1990, 30(1):213

15 Ross SA, Halliday MI, Campbell GC, et al. The presence of tumor necrosis factor in CSF and plasma after severe head injury. Br J Neurosurg, 1994,8(3):419

细胞因子范文第9篇

[关键词] 慢性阻塞性肺疾病;乙酰半胱氨酸;肺功能;肿瘤坏死因子;白细胞介素8;白细胞介素10

[中图分类号] R563 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2013)13-42-02

Effects of acetylcysteine on chronic obstructive pulmonary disease patients' respiratory function and serum cytokines

LIU Xiaohui1 JIN Yan1 DENG Shuxian1 ZHU Shuangqing2

1.Fourth Hospital of Jinlin University, Changchun 130011,China;2.Health and Epidemic Prevention Station of FAW Division, Changchun 130011,China

[Abstract] Objective To observe changes and effects of conventional treatment plus oral Acetylcysteine on COPD patients' pulmonary ventilation function and serum cytokines IL-8, TNF-a, and IL-10. Methods Eighty-five patients with acute exacerbation of COPD were randomly divided into Group A and Group B. Forty-five patients in group A which were treated with acetylcysteine, besides conventional treatments, also were taken acetylcysteine pills (400 mg) tid for 10 days. At the same time, forty patients in group B for comparison only were received conventional treatment without any acetylcysteine pills. The changes of lung function, blood gas analysis and serum cytokines IL-8, TNF-a, and IL-10 before and after the treatment were observed. Results Pulmonary ventilation function, arterial blood gas and serum cytokines IL-8, TNF-a and IL-10 were improved in all patients from both groups A and B. And group A is even better than group B (P

[Key words] COPD; Acetylcysteine; Lung function; TNF-a; IL-8; IL-10

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种常见的慢性呼吸系疾病,患病人数多,病死率高,严重影响患者的劳动能力和生活质量[1]。新的COPD定义(慢性阻塞性肺疾病全球创议,GOLD)强调了其发病机制可能与肺部对有害颗粒或有害气体的异常炎症反应有关。IL-8、TNF-a及IL-10等可能与COPD发病的炎症机制有一定关系。乙酰半胱氨酸具有较好的化痰以及抗氧化作用,减轻COPD氧化应激和炎症机制以及气道结构的破坏,减轻气道阻力从而达到改善肺呼吸功能,改善血清IL-8、TNF-a、IL-10的表达。

1 资料与方法

1.1 一般资料

85例COPD急性加重期患者,诊断均符合慢性阻塞性肺疾病全球创议(2011年修订版)的诊断标准。将85例患者随机分成A、B两组。A组(治疗组):45例,男25例,女20例,年龄45~76岁,平均(60±8)岁。B组(对照组):40例,男22例,女18例,平均(62±6)岁。两组患者在年龄、性别构成、治疗前血清细胞因子及肺功能指标经统计学处理差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。此药物研究已通过我院医学伦理委员会同意,患者家属已签署知情同意书。

1.2 方法

A组加用乙酰半胱氨酸胶囊(广东人人康药业有限公司,H20000519)400 mg口服,每日3次,疗程10 d。B组给予常规治疗,不加用乙酰半胱氨酸胶囊口服,治疗前后观察肺通气功能、动脉血气分析以及血清细胞因子(IL-8、TNF-a、IL-10)的变化。肺功能测定采用美国麦加菲1085DX高级型肺功能仪进行测定;采用ABL―520型血液气体酸碱分析仪(丹麦雷度公司)检测动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2);细胞因子检测试剂盒由上海西唐生物科技有限公司提供。

1.3 统计学处理

用SPSS11.0统计软件进行统计学处理,试验结果以自身对照及组间t检验做统计分析,各组数据均用()表示,P

2 结果

2.1 A、B两组治疗前后肺通气功能及动脉血气分析指标

两组治疗后肺通气功能及动脉血气分析指标均有好转,并且A组优于B组,差异有统计学意义(P

2.2 两组治疗前后血清IL-8、TNF-a、IL-10的比较

两组治疗后血清细胞因子IL-8、TNF-a、IL-10的表达均有改善,并且A组优于B组,差异有统计学意义(P

3 讨论

COPD是以持续气流受限为特征并伴有广泛肺外效应的一种慢性疾病[2]。本研究结果显示,在常规治疗基础上加用乙酰半胱氨酸治疗COPD急性加重期患者,患者肺功能和动脉血气分析指标明显好转,且优于仅用常规治疗的对照组(P

COPD的本质是吸烟及其他有害物质引起的气道非特异性炎症,COPD患者气道中性粒细胞,巨噬细胞、CD8+T淋巴细胞增加,IL-8、TNF-a水平升高,蛋白酶/抗蛋白酶系统失衡。香烟相关抗原、微生物抗原、细胞外基质的降解产物以及肺组织的自身抗原能引出COPD患者的继发免疫反应,包括细胞毒性的CD8+T细胞、CD4+T细胞,辅助T细胞,B细胞的免疫反应和抗体以及细胞因子IL-8、TNF-a的产生,进而介导肺组织结构的损伤破坏,参与COPD患者的气道炎症反应[4-5]。COPD本身的标志就是气道炎症,气道中性粒细胞水平和痰量与气道阻塞相关。气道炎症标志物在COPD因感染、痰液黏稠、气道阻塞等因素导致急性发作时,血清中IL-8、TNF-a增高[6]。而IL-10主要是由激活的单核巨噬细胞、部分淋巴细胞和上皮细胞等产生的。研究发现IL-10具有广泛抑制促炎细胞因子的作用及诱导免疫无反应性[7]。IL-10是一个强有力的抗炎因子,并可抑制中性粒细胞及巨噬细胞的趋化性。乙酰半胱氨酸除具有祛痰,降低COPD患者气道阻力作用外,尚具有抗氧化、减轻COPD氧化应激和炎症机制[8],从而改善血清炎症因子IL-8?、TNF-a、IL-10的表达。本研究结果提示在常规治疗基础上加用乙酰半胱氨酸治疗COPD急性加重期患者,患者血清IL-8、TNF-a、IL-10的表达明显改善,且明显优于仅用常规治疗的对照组(P

综上所述,乙酰半胱氨酸可以通过祛痰,增加呼吸道的扩清能力,以及抗氧化,减轻COPD气道炎症反应和结构破坏,从而达到改善COPD患者呼吸功能,改善血清细胞因子IL-8、TNF-a、IL-10的表达。

[参考文献]

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细胞因子范文第10篇

【摘要】 目的探讨菌群失调对机体免疫细胞和细胞因子的 影响 。 方法 用卡那霉素制作小鼠肠道菌群失调的动物摸型,进行肠道菌群的定量 分析 ,同时进行免疫细胞和细胞因子相关指标的测定。结果实验组小鼠肠道内菌群数量明显低于对照组(p<0.01)。菌群失调后实验组小鼠较对照组脾细胞数、脾抗体形成细胞数减少,脾重量减轻(p<0.05或p<0.01);实验组小鼠血清白细胞介素-2(il?2)和粒?巨噬细胞集落刺激因子(gm?csf)的含量较对照组低(p<0.01)。结论肠道菌群失调可减少机体的免疫细胞及降低细胞因子。

【关键词】 小鼠;菌群失调;免疫细胞;细胞因子

人和动物体内存在大量有益菌,这些菌不但对机体无毒、无害,而且参与宿主的消化、营养、代谢、吸收、免疫及抗感染的过程。大量 研究 证明,它在维持机体健康的微生态平衡中起着重要的作用。我们 应用 抗生素脱污染使小鼠肠道菌群失调,然后观察对机体免疫细胞及细胞因子的影响。

1 材料和方法

1.1 实验动物

纯系balb/c小鼠80只,8周龄,体重18~22 g,雌雄各半,由河北医科大学实验动物学部提供。

1.2 实验材料

卡那霉素由 中国 药品生物制品鉴定所提供; 非选择性培养基和选择性培养基emb、ec、bs、lbs(分别培养肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌、乳杆菌)均由天津金章医用新技术研究所提供;豚鼠补体由本实验室制备。

1.3 实验方法

1.3.1 动物模型制备[1]

将实验动物随机抽取实验组和对照组,每组10只。实验组小鼠卡那霉素50 mg(稀释量为0.4 ml)灌胃,每天上午1次,连续10 d;对照组小鼠蒸馏水0.4 ml灌胃,方法及天数同实验组。所有小鼠10 d后采取摘眼球放眶血方法处死,盲肠 内容 物用于肠道菌群的培养,验证动物模型是否准确建立。

1.3.2 小鼠肠道菌群和脾重量的检测

实验组和对照组小鼠各10只,按上述方法制作动物模型,然后放眶血处死。取盲肠内容物0.1 g,置于放有玻璃球的小瓶中,加入0.9 ml无菌生理盐水,加盖,200 r/min在振荡器上振荡15 min,均质化的标本稀释度为10-1,从此混合液中吸取0.2 ml,再加1.8 ml无菌生理盐水,混匀,此标本稀释度为10-2,继续进行10倍稀释至10-8。采用mile与misra所介绍的方法接种,每个稀释度定量接种3个液滴。选择适当的 计算 菌落的稀释度进行菌落计算。结果以log的菌落形成单位/克(cfu/g)表示。小鼠处死后用75%酒精浸泡2 min,取出后固定在蜡盘上,解剖腹腔,将脾脏与周围组织分离取出,用滤纸吸除黏附的血液后,称重。

1.3.3 脾抗体形成细胞(pfc)测定

实验组和对照组各10只小鼠,每日每只50 mg卡那霉素灌服。服药3 d后,同时用绵羊红细胞(srbc)免疫,5% srbc腹腔注射0.4 ml,连续免疫4 d,再喂药7 d后,断颈处死小鼠,取出脾脏。将小鼠脾脏用100目钢网和注射器芯研磨制成单个脾细胞悬液,用hank液洗两遍,1 000 r/min,离心15 min,每个脾细胞加6 ml hank液混匀。取24孔板,每孔加180 μl hank液,50 μl 1∶3稀释的豚鼠补体,50 μl 10%srbc,20 μl脾细胞,混匀,填充小室,蜡封小室边缘,37℃ 1.5 h温箱孵育,计数小室内空斑数量。

1.3.4 白细胞介素(il)?2和粒?巨噬细胞集落刺激因子(gm?csf)测定

实验组和对照组各10只小鼠,模型建立和免疫同上,小鼠摘眼球处死,取眼眶静脉血于试管中,静置1 h后,离心,取血清。采用双抗体夹心elisa法分别按照试剂盒说明进行检测。待测血清中的il?2、gm?csf与包被抗小鼠il?2、gm?csf单抗体结合,加入酶标抗体后形成复合物,后者与底物作用呈现显色反应,429 nm处测od值,il?2、gm?csf浓度与od值成正比。检测程序:①建立标准曲线;②加样:待测品孔每孔各加入待测样品100 μl;③将反应板充分混匀后置37℃,120 min;④洗板:用洗涤液将反应板充分洗涤4~6次,滤纸上印干;⑤每孔中加入第一抗体液50 μl,将反应板置37℃,60 min,洗板同前;⑥每孔加酶标抗体工作液100 μl,将反应板置37℃,60 min,洗板同前;⑦每孔加底物工作液100 μl,置37℃暗处反应5~10 min,每孔加入1滴终止液混匀;⑧在429 nm处测吸光度值;⑨在半对数纸上画出标准曲线,根据样品的a值在曲线上查出相应的il?2、gm?csf含量。

2 结果

2.1

肠道正常菌群 见表1。 表1肠道正常菌群的测定结果

2.2脾脏相关指标见表2。 表2脾脏相关指标的测定结果见表3。表3细胞因子的测定结果

3 讨论

正常情况下,人体肠道内菌群与宿主间存在着相互依赖、相互制约的微生态平衡[2],这种平衡的破坏,会对机体的许多生理功能造成 影响 ,如免疫功能和造血功能等。抗生素能对微生态平衡造成破坏已被学界所关注。本实验采用给小鼠灌服卡那霉素10 d后,经检测发现,小鼠肠道双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、肠杆菌的数量减少,此发现进一步说明抗生素可破坏肠道的微生态平衡,造成肠道菌群紊乱。脾脏是各类免疫细胞聚集的器官,也是对抗原物质产生免疫应答及免疫效应物质(如抗体等)的重要器官。 研究 发现,菌群失调或正常菌群数量的减少会使宿主的脾细胞增殖功能及il?1和il?2的活性明显降低[3,4]。本实验发现,菌群失调后会使小鼠脾脏重量减轻,脾细胞数和脾抗体形成细胞数减少,脾细胞内il?2的含量降低,结果提示由于缺乏正常菌群作为免疫原性物质刺激,影响了脾脏的正常发育,使脾脏萎缩和脾细胞功能低下,从而不但降低机体的特异性免疫功能,同时由于il?2的含量的减少,还会降低非特异性免疫功能。simon等[5]研究发现菌群失调会影响骨髓循环干细胞的数量,gm?csf是造血细胞因子家族的成员,主要由t淋巴细胞在抗原或丝裂原刺激下产生。本研究发现菌群失调后gm?csf的含量较正常小鼠减少,造成机体造血功能降低。从另一方面反映出正常菌群可刺激机体的造血功能,刺激造血细胞因子gm?csf的分泌。在人肠道正常菌群中大约有400多种细菌[6],双歧杆菌、乳杆菌、肠杆菌和肠球菌等是优势菌群。我们通过给小鼠抗生素灌胃,观察了机体肠道菌群的变化,同时观察了菌群失调后对机体免疫细胞及细胞因子的影响,结果提示抗生素可造成肠道正常菌群的失调,并且菌群失调后可对机体免疫细胞和细胞因子产生明显影响,为研究机体免疫功能和造血功能提供了 理论 基础,也提示临床医生要合理使用抗生素等,以减少菌群失调对机体产生的不良影响。

【 参考 文献 】

1 康白.正常菌群检测法.见:范明远,主编.康白论文集.第1版.北京微生态学杂志编辑部.1989.101?110.

2 康白.微生态学原理.大连:大连出版社,2002.1.

3 nicaise p, gleizes a,sandre c,et al.modulation of aspecific humoral immune response and changes in intestinal flora mediated through femented milk intake.fems immunol med microbiol,1998,48(6):585?595.

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