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细胞学堂 | 如何选择细胞因子

更新时间:2023-04-24  |  点击率:496


细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他刺激剂诱导多种细胞合成并分泌产生的,具有广泛生物学活性的低分子质量蛋白或多肽,用于细胞间信号传导和相互作用。

本期细胞学堂将为大家介绍细胞因子的分类及选择方法,供大家参考学习。


细胞因子的分类


细胞因子按照其功能可被分为白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、趋化因子和生长因子等。细胞因子具有调节固有免疫、适应性免疫、血细胞生成、细胞生长分化以及损伤组织修复等多种生物学功能。众多细胞因子在机体内相互促进或相互制约,形成极其复杂的细胞因子免疫调节网络。

IL

IL是一类能够双向调节免疫系统的细胞因子家族,主要参与免疫细胞的分化和激活。IL可划分为IL-1细胞因子家族、共γ链细胞因子家族、IL-10细胞因子家族、IL-12细胞因子家族等;

IFN

IFN是机体应对各种不同的刺激(包括病毒)时所产生的一类特殊的蛋白质或糖蛋白,分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ 3类,具有调节先天免疫、活化抗病毒性质和抗增殖功能

TNF

TNF是一种促炎性细胞因子,分为TNF-α和TNF-β 2种,具有促炎作用,能够诱导肿瘤细胞坏死,此外还参与发热和炎症的发生;

CSF

CSF主要包括粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(CM-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和粒细胞集落刺激因子(G-CSF),可刺激造血祖细胞增殖和分化。CSF也是促炎细胞因子网络的一部分,参与炎症的发生和发展;

趋化因子

趋化因子是一类具有7~15ku的低分子质量的细胞因子大家族,根据其氨基端半胱氨酸排列基序可分为C-X-C基序(CXC)、C-C基序(CC)、C-X3-C基序(CX3C)、C基序(C)四个趋化因子亚族。趋化因子及其受体能够控制所有免疫细胞的迁移和归巢,并促进胚胎形成、先天和获得性免疫系统的发育以及肿瘤转移等

生长因子

生长因子是一类能够影响多种细胞的生长、分化、凋亡过程及调节免疫的多肽类物质,其种类繁多,包括类胰岛素生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)和转化生长因子-β(TGF-β)等。


细胞因子的选择


在开始实验前,可根据以下注意事项选择细胞因子,保证实验效果。

1

在选择表达系统之前需要充分了解自己的研究目的,根据应用来选择最合适的表达系统:

表达系

常用范围

原核体系

动物免疫用抗原;蛋白功能研究;细胞体外增殖;药物蛋白

哺乳动物细胞

抗体类药物研究

酵母细胞

疫苗研究

昆虫细胞

蛋白质晶体及晶体结构研究

2

细胞因子若作为动物免疫抗原进行检测类抗体的研究,蛋白纯度大于80%即可;若用于晶体及晶体结构研究,蛋白纯度要大于95%;

3

多种不同种属来源的细胞因子,例如人源、小鼠源、大鼠源等等,建议根据实验需求选择对应的种属;

4

若需选择不同种属来源的细胞因子,则要判断某种种属的细胞因子是否对其他种属的细胞有交叉反应活性。一般来说,不同种属之间蛋白同源性(序列一致性)在80%以上的基本上可确定为有交叉活性。注意:

大多数人源细胞因子可作用于鼠源细胞因子;

具有种属特异性的细胞因子,不能在不同种属间互相使用,如GM-CSF;

若无种属特异性,细胞因子可在高低等生物中通用,如EGF;

高度保守的细胞因子,在不同动物种属细胞上均具有反应活性,如成纤维细胞生长因子(FGFs)。

参考文献

[1] 王玉亮, 王峰, 耿洁. 细胞因子与细胞因子风暴[J]. 天津医药, 2020, 48(6):6.