知识积累 细胞因子基本定义:细胞因子是免疫系统中的关键信使蛋白。 双重角色:在癌症中,特定细胞因子(如IFN-γ)能抑制肿瘤,而另一些(如炎症因子)则可能促进肿瘤发展。 细胞因子是免疫细胞用于协调免疫反应的细胞间通讯因子。细胞因子和趋化因子(即调控细胞运动的细胞因子)通常是不稳定的蛋白质,易于被蛋白酶降解。 大多数细胞因子以自分泌或旁分泌方式发挥作用,尽管少数能长距离作用,包括向骨髓、肝脏或中枢神经系统传递信号。基于存在哪些细胞类型并表达相应受体,单一细胞因子可发挥多效性作用。 信号7、Th17相关细胞因子(IL-17, IL-23, IL-22)在癌症中复杂作用 细胞因子 主要来源/角色 核心功能 在癌症中的双重作用 IL-17 Th17细胞 诱导炎症,招募中性粒细胞,增强屏障防御 目前该领域呈现明显的两极分化:在血液肿瘤中,由于肿瘤细胞依赖特定细胞因子生存,靶向治疗取得突破;在免疫疗法副作用管理方面,细胞因子阻断已成为控制细胞因子释放综合征和免疫检查点抑制剂相关结肠炎的关键手段。
导语 GUIDE ╲ 细胞因子可以调节细胞间相互作用,调控免疫应答。那些你听说过的“细胞因子风暴”,“致热与炎症病理损害”,“肿瘤发生及免疫逃逸”, “超敏反应”等等,都与细胞因子有关。 背景介绍 今天小编就为大家总结一下,免疫应答中重要的细胞因子。在开始之前,我们先看看细胞分子的种类吧! IFN) 4.肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 5.生长因子(growth factor, GF) 6.趋化因子(chemokin) 固有免疫应答中的重要细胞因子 细胞因子 细胞来源 主要生物学效应 IL-2 CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞 1)促进T细胞增殖及细胞因子分泌、诱导Fas介导的细胞凋亡;2)促进Treg分化、存活;3)促进NK细胞增殖及活化 、免疫应答及其免疫调节中有着重要的作用,如果你在做免疫相关的研究,一定要记得这些重要的细胞因子,更好解释免疫过程。
萌 Cece:重组蛋白/细胞因子选择,有几个重点选择标准,我给你们列出来了: 选择因素 1:研究目的 在选择产品前,要先清楚自己的实验目的,根据实验目的,我们就能排除一些干扰因素。 产品溶解篇 小白:师兄,我买的细胞因子,就这么一点点粉末,该怎么处理啊,可不能浪费一丢丢。 师兄:市面上大部分重组蛋白是冻干粉形式,这也是方便蛋白保存和运输。买来的重组蛋白冻干粉可要谨慎溶解。 萌 Cece:还有一些实验小细节哦,细胞因子特别注意不能影响其活性,以下几点也要注意。 1、溶解过程中切记不要采用涡旋震荡辅助溶解 我们习惯在固体溶解时采用涡旋震荡助溶。 但对于细胞因子来说,具备一定的空间结构会使其活性更佳。正确实验操作是用移液器枪头轻轻吹打混匀或者上下颠倒混匀。
Published 2018 Oct 30. 7. Yu H, et al.
ActivinC是生长细胞因子-β(TGF-β)超家族成员之一。该家族蛋白在调节细胞生长、存活以及分化过程中发挥重要作用。 因此,该细胞因子在干细胞研究、信号通路研究以及肿瘤生物学研究中具有重要价值。一、ActivinC蛋白结构特征ActivinC属于TGF-β超家族蛋白,通常由两条β链通过二硫键形成二聚体结构。 其主要结构特点包括:分子量约25kDa(二聚体)二聚体结构稳定能够与ALK7受体结合ActivinC蛋白在不同组织中的表达水平存在差异,尤其在代谢相关组织与生殖系统组织中表达较为明显。 二、ActivinC信号通路机制ActivinC主要通过ALK7受体介导信号传导。 典型信号通路如下:ActivinC与ALK7受体结合形成受体复合物激活SMAD2/3蛋白SMAD复合体进入细胞核调控相关基因表达该信号通路在脂肪组织代谢、细胞分化以及肿瘤相关研究中具有重要意义。
多能干细胞在3D培养环境中,在诱导定向分化的细胞因子及小分子抑制剂的作用下,可以模拟胚胎发育过程,即先定向分化为三个胚层(内胚层、外胚层和中胚层)的细胞,然后再分化形成特定的器官。 、激动剂和细胞因子,这对于维持类器官的生长、分化和功能维持至关重要。 A 83-01是一种高效的Activin/NODAL/TGF-TGF-β通路抑制剂,可以抑制 ALK5,ALK4 和 ALK7等激酶,以限制细胞的分化,主要用于肝脏、前列腺以及乳腺类器官的培养中。 3.R-spondin-1 (M31139)细胞因子R-spondin-1可通过激活Wnt信号通路,促进干细胞的增殖与分化,从而支持类器官中多种细胞类型的形成和维持。 7.Forskolin(M2191)Forskolin是一种从毛喉鞘蕊花中提取出的二萜类天然产物,可以激活腺苷环化酶,常用于提高细胞内 cAMP 的水平,用于诱导多种类型细胞的分化,与其他小分子联合使用
目前,就作用机理而言,抗过敏药主要包括组胺 H1 (Histamine H1) 拮抗剂、白三烯 (Leukotriene) 拮抗剂、Th2 细胞因子抑制剂、血栓素 A2 (Thromboxane A2, Th2细胞因子抑制剂 CD4+ Th2 细胞可产生独特的 IL-4、IL-5、IL-9 和 IL-13 等促炎细胞因子,对抵御寄生虫至关重要,并且促进与哮喘和过敏性疾病相关的病理炎症。 随后肥大细胞脱颗粒可通过分泌组胺、蛋白酶和趋化因子以及参与炎症细胞因子的从头合成,触发急性炎症反应并促进过敏进展。因此,抑制肥大细胞活化具有减轻过敏性炎症的潜力。 Th2 细胞抑制剂 Suplatast tosilate抗过敏剂,具有口服活性的 Th2 细胞因子抑制剂,可抑制 Th2 细胞产生 IL-4 和 IL-5 ,并抑制 IgE 合成。 Published 2012 May 4. 7. Kapoor Y, Kumar K.
该策略被用于快速生物传感器、动力学控制回路以及可在数秒内从受体解离的细胞因子模拟物,进而揭示白介素-2 信号的时间动力学。 蛋白质-蛋白质相互作用调控着大多数生物功能。 这一方法不仅在基础生物学中揭示了细胞因子信号时序的关键作用,还在合成生物学和治疗学上具有应用潜力。例如,可用于设计快速响应的细胞因子药物,只在局部发挥作用,避免系统性副作用。
二、细胞因子的作用机制细胞因子的功能通过其与靶细胞表面的特异性受体结合而实现。这一过程涉及复杂的分子机制:受体结合与信号启动细胞因子与其受体的结合具有高亲和力和特异性。 一种细胞因子可对不同的靶细胞产生多种效应,而不同的细胞因子也可能介导相似的生物学功能。这种复杂性使得细胞因子能够精确调控免疫应答和细胞行为。 三、细胞因子的研究技术与方法研究细胞因子的表达和功能需要多种实验技术的支持:表达水平检测ELISA和流式细胞术是检测细胞因子表达水平的常用方法。 其中,流式细胞术能够在单细胞水平分析细胞因子的产生,而ELISA则适用于定量分析溶液中的细胞因子浓度。功能研究通过体外细胞培养实验,可以研究特定细胞因子对细胞增殖、分化或凋亡的影响。 四、细胞因子的应用领域细胞因子在生命科学研究和医学领域具有广泛应用:细胞培养与体外研究在免疫细胞或干细胞培养中,特定的细胞因子是维持细胞存活和诱导分化所必需的。
之前简略介绍了一下IREA 分析 评估细胞因子活性、免疫细胞极化和细胞间通讯的利器:IREA 分析,作者将IREA做成了可视化的网页,但是这个网页又不是那么丝滑,所以我在想,能不能根据作者提供的方法,通过 /S7.xlsx",sheet = "Neutrophil") ##见原文补充材料7 # 确保所有基因名称都是大写 rownames(expsubdat) <- toupper(rownames(expsubdat 0.3627308 0.4395395 0.3468910 1 15-095_pre1_C6 0.3777392 0.5549111 0.4941141 1 15-095_pre1_C7 作者在这里提到enrichment但没有讲用何种方法来达到富集的目的,因此我只能从IREA for cytokine response analysis这里借鉴方法【IREA 极化分析执行与 IREA 细胞因子反应分析相同的统计测试 非常恳切地欢迎大家留言给我,指出问题,一起进步~ 真的觉得IREA这个东西对于研究炎症或者发育分化还是很有帮助的,因为免疫细胞在发育、分化和成熟的过程中,与细胞因子的调控紧密相关。
Orthogonal receptor 正交细胞因子受体是正常受体的一种突变形式,可选择性地结合突变的细胞因子,而不与正常的细胞因子结合。 合成的 IL-9 受体强化过继免疫疗法受此启发,研究人员又改造了其他来自 γc (细胞因子受体共同的 γ 链) 家族的细胞因子 (IL-2、IL-4、IL-7、IL-9 和 IL-21,共同调控免疫细胞的发育 研究人员将 γc 家族细胞因子的受体 ICD 模块替换为 orthoIL-2Rβ 的 ICD 模块,改造出 o4R、o7R、o9R 和 o21R。 IL-9R 是 γc 家族细胞因子受体家族中研究较少的成员,与其他的 γc 链细胞因子不同,IL-9 信号在自然状态下的 T 细胞中通常不活跃[4]。 此外 CAR-o9R T 细胞在体外对胰腺癌细胞也显示出优越的抗肿瘤功效 (Fig. 7c)。CAR-o9R T 细胞的杀伤肿瘤效力更强。
目前包括来自 45 项队列研究的 7 万多名患者和对照的概括性数据。 反式工具变量(从整个基因组中获取)对特定细胞因子的特异性较低,更有可能因多效应功能而无效。 因此,我们使用了 Karhunen 等人所描述的两种不同的顺式工具变量定义: a 顺式蛋白定量性状位点(cispQTL),涉及在相应基因位点上下游延伸 500 kb 范围内存在遗传变异的细胞因子,这些细胞因子与循环细胞因子浓度的相关性 对于每一对细胞因子-癌症,我们都使用了在主导细胞因子的遗传变异两侧延伸 25 kb 的基因组区域。 每一对的推定致病细胞因子基因座内的后验概率(PP)大于 0.8 的结果被视为共定位的证据。 在共定位分析中,我们使用组织特异性基因表达数据(例如,对于与肺癌相关的细胞因子,我们对 pQTL 遗传变异与肺组织 eQTL 数据进行了分析),进一步探讨了细胞因子与癌症的重要关联。
对于科研工作者而言,从分子层面理解细胞因子的结构与功能,是有效运用此类重组蛋白工具的基础。一、 核心界定:什么是细胞因子?细胞因子是由多种体细胞(主要为免疫细胞)合成与分泌的一类小分子蛋白质或多肽。 二、 分子基石:细胞因子的结构特征细胞因子的功能由其结构决定。绝大多数细胞因子以可溶性单体的形式存在,其结构可分为四个层次:一级结构(氨基酸序列):这是其特异性的根本。 通过基因工程手段,我们可以获得高纯度、高一致性的重组细胞因子,确保了科研结果的可靠性与可重复性。二级与三级结构(空间折叠):细胞因子多肽链会通过α-螺旋、β-折叠等方式折叠成稳定的三维球状结构。 四、 作用机理:从信号接收到功能输出细胞因子的功能实现,始于其与受体的精确结合,并触发胞内复杂的信号传导过程。信号起始:受体结合细胞因子受体通常由多条多肽链构成。 结语总而言之,细胞因子是生命科学领域的核心研究对象与研究工具。
重组干细胞因子(Stem Cell Factor, SCF)是一种多效性细胞因子,通过特异性结合酪氨酸激酶受体c-KIT(CD117),触发受体二聚化并激发激酶活性,进而调控细胞增殖、凋亡、分化和迁移等关键生物学过程 重组SCF(Stem Cell Factor, SCF,AbMole,M9986)常与其他细胞因子联合用于细胞的培养或者动物发育研究等实验。 重组SCF局部注射至新生小鼠卵巢可非侵入性促进卵泡激活与发育[7];大鼠胚胎皮层神经元实验进一步揭示,SCF(重组干细胞因子,Stem Cell Factor)可通过MEK/ERK/p53信号通路增强神经突触延伸 International immunopharmacology 2017, 48, 1-7.[6] Ping, S.; Qiu, X.; Gonzalez-Toledo, M. Molecular neurobiology 2018, 55 (7), 5913-5925.
干细胞因子及其受体酪氨酸激酶c-Kit在多种生理过程中扮演重要角色,已有研究表明其在代谢组织(如胰腺)的发育和功能维持中不可或缺,并且其表达水平与肥胖状态呈负相关。
一、细胞因子风暴:免疫平衡失调的病理核心细胞因子风暴是一种严重的全身性免疫失调综合征。其本质在于,当病原体感染等强烈刺激发生时,机体免疫系统被过度激活,导致促炎与抗炎反应之间的精细平衡被破坏。 在对多种高致病性冠状病毒感染的研究中,细胞因子风暴被证实是驱动患者病情急剧恶化、发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)甚至死亡的重要诱因。 临床观察发现,在这些重症病例中,白细胞介素-6水平的显著且持续升高是一个共同且关键的特征,提示IL-6信号通路在细胞因子风暴的发生与发展中可能扮演着核心驱动者的角色。 二、IL-6/IL-6R信号通路的双重作用与病理转化白细胞介素-6是一种具有多重生物学功能的关键细胞因子,其在生理和病理状态下的功能差异,主要取决于其通过哪种受体复合物传递信号。 三、靶向IL-6/IL-6R通路的治疗策略:从机制到临床鉴于IL-6在细胞因子风暴中的核心地位,阻断其信号通路成为干预过度炎症反应的重要治疗策略。靶向IL-6受体的人源化单克隆抗体应运而生。
02免疫稳态"楷模": IL-2 家族 (γc-家族)▐ 细胞因子成员:IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15 和 IL-21▐ 特征:共享受体 γ 链 (γc) 亚基IL-2、IL-4、IL -7、IL-9、IL-15 及 IL-21 同属四 α-螺旋束 I 型细胞因子,共享受体 γc 亚基,统称 IL-2 家族或 γc 家族。 家族细胞因子在免疫稳态的调节中发挥着多元化的关键作用[7][8]。 IL-2 家族细胞因子及其受体[13]。IL-7 是 B 细胞发育,记忆和幼稚 T 细胞增殖和存活的关键因子,对胸腺 T细胞的发育至关重要[14][15][16]。 Cancers (Basel). 2020 Jul 4;12(7):1791.[7] Zhou Y, et al.
, Klf2↑, Il7r↑ 循环记忆特征,低Trm签名 Cluster 2 细胞因子效应型 Ifng↑, Tnf↑, Xcl1↑, Itgae+ 最高核心Trm签名 跨物种保守性: 人类健康前列腺CD8 + T细胞(来自公开scRNA-seq数据36)同样显示出高度相似的三亚群结构: Cluster 0和2富集细胞毒或细胞因子效应基因 Cluster 1富集记忆相关基因(TCF7、IL7R) 小鼠各cluster 研究者设计了一个480基因的Xenium面板(在此前小肠350基因面板基础上扩展130个前列腺/细胞因子/免疫相关基因),在LCMV感染后第7天和第30天的小鼠前列腺中进行亚细胞分辨率的空间转录组分析。 ;(E) 细胞互作网络;(F) 各细胞类型的细胞因子/趋化因子表达热图;(G) 关键细胞因子沿上皮距离的梯度分布。 这种分析范式值得广泛推广 精巧的功能遗传学设计:利用条件性敲除(TGFβR2, AR)、基因过表达(Runx3)和细胞因子操控(IL-15 KO + IL-7R阻断)系统化地解析每条信号通路的贡献 六、
临床严重程度分为0:没有临床和病毒学证据的感染,1:没有限制的活动,2:限制活动,3:住院,没有氧气,4:面罩或鼻尖供氧,5:无创通气或高流量供氧,6:插管加机械通气,7:通气加辅助器官支持, 8:死亡 三种免疫类型的特征是不同的血清细胞因子谱和抗sars-cov-2抗体反应(图2)。与健康对照组相比,三种免疫类型的促炎细胞因子均增加(图2A)。 细胞因子与抗体的相关性最强,与IFNα呈负相关(图2C)。这可能表明抗体减少了病毒载量,从而减少了干扰素α,反之,高水平的干扰素α会延迟或抑制抗体的产生。促炎细胞因子相互关联(图2C)。 抗病毒细胞因子IFNα和IFNγ相关,而IFNα与TGFβ1呈负相关(图2C)。因此,这三种免疫类型的特征可能是由不同的细胞因子网络驱动的。 一般来说,免疫相关的细胞因子都会在疾病中改变。我们也可以模仿这篇NC的思路进行非肿瘤疾病的分型设计! END
为了在体外模拟这一复杂微环境以支持HSC的扩增与表型维持,将关键细胞因子(如干细胞因子)以可控、长效的方式整合至三维生物材料支架中,是组织工程与再生医学领域的重要策略。 然而,如何将细胞因子高效、稳定地固定于GelMA网络中,并保持其生物活性以精准调控HSC行为,是亟待解决的技术挑战。 二、SCFHisTag蛋白作为研究工具的优势在进行细胞因子固定化策略的研究中,高纯度、易于追踪和操作的重组蛋白是基础。 研究结果显示:-释放动力学:物理混合的SCF在12小时内快速释放(约60%),而共价固定的SCF在7天内仍能保留超过80%,实现了长效、稳定的局部信号呈递。 未来,结合其他细胞因子或黏附配体的协同固定,有望构建出功能更加完备、调控更为精细的复合型人工造血微环境。