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第三節 細胞因子的生物學活性
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，促進炎症過程，影響細胞代謝等。
一、免疫細胞的調節劑
免疫細胞之間存在錯綜復雜的調節關系，細胞因子是傳遞這種調節信號必不可少的信息分子。例如在T-B細胞之間，T細胞產生IL-2、4、5、6、10、13，幹擾素γ等細胞因子刺激B細胞的分化、增殖和抗體產生；而B細胞又可產生IL-12調節TH1細胞活性和TC細胞活性。在單核巨噬細胞與淋巴細胞之間，前者產生IL-1、6、8、10，幹擾素α，TNF-α等細胞因子促進或抑制T、B、NK細胞功能；而淋巴細胞又產生IL-2、6、10，幹擾素γ，GM-CSF，巨噬細胞移動抑制因子（MIF）等細胞因子調節單核巨噬細胞的功能。許多免疫細胞還可通過分泌細胞因子產生自身調節單核巨噬細胞的功能。許多免疫細胞還可通過分泌細胞因子產生自身調節作用。例如T細胞產生的IL-2可刺激T細胞的IL-2受體表達和進一步的IL-2分泌，TH1細胞通過產生幹擾素γ抑TH2細胞的細胞因子產生。而TH2細胞又通過IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1細胞的細胞因子產生。通過研究細胞因子的免疫網絡調節，可以更好地理解完整的免疫系統調節機制，並且有助于指導細胞因子做為生物應答調節劑(biologicalresponsemodifier,BRM)應用于臨床治療免疫性疾病。
圖4-1 細胞因子與TH1、TH2的相互關系
二、免疫效應分子
在免疫細胞針對抗原（特別是細胞性抗原）行使免疫效應功能時，細胞因子是其中重要效應分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成腫瘤細胞的凋零(apoptosis),使瘤細胞DNA斷裂,細胞萎縮死亡;幹擾素α、β、γ可幹擾各種病毒在細胞內的復制，從而防止病毒擴散；LIF可直接作用于某些髓性白血病細胞，使其分化為單核細胞，喪失惡性增殖特性。另有一些細胞因子通過激活效應細胞而發揮其功能，如IL-2和IL-12刺激NK細胞與TC細胞的殺腫瘤細胞活性。與抗體和補體等其它免疫效應分子相比，細胞因子的免疫效應功能，因而在抗腫瘤、抗細胞內寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。
三、造血細胞刺激劑
從多能造血幹細胞到成熟免疫細胞的分化發育漫長道路中，幾乎每一階段都需要有細胞因子的參與。最初研究造血幹細胞是從軟瓊脂的半固體培養基開始的，在這種培養基中，造血幹細胞分化增殖產生的大量子代細胞由于不能擴散而形成細胞簇，稱之為集落，而一些刺激造血幹細胞的細胞因子可明顯刺激這些集落的數量和大小因而命名為集落刺激因子（CSF）。根據它們刺激的造血細胞種類不同有不同的命名，如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明，CSF和IL-3是作用于粒細胞系造血細胞，M-CSF作用于單核系造血細胞，此外Epo作用于紅系造血細胞，IL-7作用于淋巴系造血細胞，IL-6、IL-11作用于巨核造血細胞等等。由此構成了細胞因子對造血系統的龐大控制網絡。某種細胞因子缺陷就可能導致相應細胞的缺陷，如腎性貧血病人的發病就是腎產生Epo的缺陷所致，正因如此，應用Epo治療這一疾病收到非常好的效果。目前多種刺激造血的細胞因子已成功地用于臨床血液病，有非常好的發展前景。
四、炎症反應的促進劑
炎症是機體對外來刺激產生的一種病理反應過程，症狀表現為局部的紅腫熱痛，病理檢查可發現有大量炎症細胞如粒細胞、巨噬細胞的局部浸潤和組織壞死，在這一過程中，一些細胞因子起到重要的促進作用，如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促進炎症細胞的聚集、活化和炎症介質的釋放,可直接刺激發熱中樞引起全身發燒,IL-8同時還可趨化中性粒細胞到炎症部位,加重炎症症狀.在許多炎症性疾病中都可檢測到上述細胞因子的水平升高.用某些細胞因子給動物注射,可直接誘導某些炎症現象,這些實驗充分證明細胞因子在炎症過程中的重要作用.基于上述理論研究結果,目前已開始利用細胞因子抑制劑治療炎症性疾病,例如利用IL-1的受體拮抗劑(IL-1receptor antagonist,IL-lra)和抗TNFα抗體治療敗血性休克、類風濕關節炎等，已收到初步療效。
五、其它
許多細胞因子除參與免疫系統的調節效應功能外，還參與非免疫系統的一些功能。例如IL-8具有促進新生血管形成的作用；M-CSF可降低血膽固醇IL-1刺激破骨細胞、軟骨細胞的生長；IL-6促進肝細胞產生急性期蛋白等。這些作用為免疫系統與其它系統之間的相互調節提供了新的證據。
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