概述
細(xì)胞因子通過(guò)結(jié)合細(xì)胞表面相應(yīng)的細(xì)胞因子受體而發(fā)揮生物學(xué)作用。細(xì)胞因子與其受體結(jié)合后啟動(dòng)復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)分子間的相互作用,最終引起細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄的變化,這一過(guò)程稱為細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
胞膜外區(qū)為識(shí)別結(jié)合細(xì)胞因子的部位,胞漿區(qū)啟動(dòng)受體激活后的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。細(xì)胞因子受體根據(jù)其結(jié)構(gòu)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可分為I?型細(xì)胞因子受體、II?型細(xì)胞因子受體、腫瘤壞死因子受體和趨化性細(xì)胞因子受體等不同的家族或超家族。
舉例
I型細(xì)胞因子受體(class?I?cytokine?receptor)家族包括IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、GM-CSF?和促紅細(xì)胞生成素等細(xì)胞因子的受體。II?型細(xì)胞因子受體家族(class?II?cytokine?receptor)包括IFNα,IFNβ,IFNγ和IL-10?的受體。腫瘤壞死因子受體超家族(TNF?receptor?super?family,?TNFSF)包括TNF受體、神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體、CD40?分子和Fas?分子等。趨化性細(xì)胞因子受體家族(chemokine?receptor?family)是G-蛋白偶聯(lián)受體,為7?次跨膜的蛋白,和相應(yīng)的配體結(jié)合后經(jīng)偶聯(lián)GTP?結(jié)合蛋白而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。
CCR5?是HIV?在巨噬細(xì)胞和T?淋巴細(xì)胞上的輔助受體,HIV?借助它進(jìn)入細(xì)胞造成原發(fā)性感染。在體外實(shí)驗(yàn)中,CCR5?的小分子拮抗劑可抑制HIV?感染巨噬細(xì)胞。CCR5?是多態(tài)性基因。攜帶一種CCR5?等位基因的純合子個(gè)體,由于缺失了32個(gè)堿基使編碼區(qū)發(fā)生了移碼突變僅表達(dá)無(wú)功能的CCR5,這種個(gè)體可在一定程度上抵抗HIV?的感染。
I?型細(xì)胞因子受體家族受體的多數(shù)成員屬多亞單位受體,其中一種亞單位是細(xì)胞因子結(jié)合亞單位,另一種是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)單亞位。多種I?型細(xì)胞因子受體有共用的相同的信號(hào)傳遞亞單位。如人IL-3、IL-5?和GM-CSF?受體均由α和β亞單位組成,其中α亞單位是細(xì)胞因子特異性結(jié)合亞單位,結(jié)構(gòu)各異,β亞單位是這三種細(xì)胞因子共用的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)亞單位。因此,IL-3、IL-5?和GM-CSF?在功能上有很大的重疊性,如均可作用于造血干細(xì)胞。?IL-2、IL-4、IL-7、IL-9?和IL-15?受體都有相同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)亞單位(γ鏈)。
位于X-染色體上的γ鏈基因缺陷是X-性連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷?。⊿CID)的一種病因,這類患者由IL-2、IL-4、IL-7、IL-9?和IL-15?受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)生嚴(yán)重的障礙,細(xì)胞免疫和體液免疫都出現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。許多細(xì)胞因子如IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、G-CSF、GM-CSF、IFN-γ和TNF?的受體有游離的形式即可溶型細(xì)胞因子受體(soluble?cytokinereceptor)??扇苄偷募?xì)胞因子受體可做為相應(yīng)細(xì)胞因子的運(yùn)載體,也可與相應(yīng)的膜型受體競(jìng)爭(zhēng)配體而起到抑制作用。此外,檢測(cè)某些可溶型細(xì)胞因子的水平有助于某些疾病的診斷及病程的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的監(jiān)測(cè)。
Ⅱ型細(xì)胞因子受體是由同源的二分子形成的二聚體。一些細(xì)胞因子的受體存在天然拮抗劑,如IL-1?受體拮抗劑(IL-1Ra)是一種由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生170kDa?的多肽,它可以結(jié)合IL-1?受體,從而抑制IL-1α和IL-1β的生物學(xué)活性。有些病毒產(chǎn)生細(xì)胞因子結(jié)合蛋白也是細(xì)胞因子的拮抗劑,如痘病毒產(chǎn)生的TNF?和?IL-1?結(jié)合蛋白可抑制或消除TNF?和?IL-1?的致炎癥作用。