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。 细胞因子信号传导 主要通路(JAK-STAT): 核心机制:大多数细胞因子通过其受体二聚化激活JAK,进而磷酸化并激活STAT。活化的STAT二聚体进入细胞核调控基因表达。 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。
哺乳动物 NF-κB 家族由五种成员组成:RelA/p65、c-Rel、RelB、p50 (NF-κB1) 和 p52 (NF-κB2),它们可以形成各种异源二聚体或者同源二聚体 (如常见 p50/RelA 异源二聚体),并通过与启动子的 κB 位点结合来激活大量基因。
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。
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。 接着,在含有相应细胞因子和抑制剂的培养基中对干细胞进行体外扩增和分化诱导。最后将分化后的细胞置于三维培养环境中,如使用基质胶(如Matrigel)作为支架来模拟体内细胞外基质的微环境以形成类器官。 图2 肿瘤类器官用于生物学研究、基因扫描、药物筛选、个性化诊疗二、 类器官培养常用的小分子抑制剂、细胞因子在真实的体内环境中,细胞的增值、分化和器官的形成都受到了严格的信号调控,因此在体外的培养环境中需要人为的添加一些特定信号通路的抑制剂 、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。 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。
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。
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 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。
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
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。
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。
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。
细胞因子的重要作用与分类细胞因子是一类小分子蛋白质,由免疫细胞和非免疫细胞产生,通过自分泌、旁分泌或内分泌方式发挥作用。 同时,细胞因子风暴也是重症感染的重要病理特征,如COVID-19重症患者中就存在多种细胞因子的过度释放。 细胞因子研究的未来展望随着单细胞测序、蛋白质组学等新技术的发展,科学家们能够更精确地解析细胞因子网络。 基于细胞因子的治疗方法正在向更精准、更个性化的方向发展:新一代细胞因子药物通过蛋白质工程改造的细胞因子变体,具有更好的靶向性和更低的副作用。 随着对细胞因子网络的深入理解,我们有理由相信,基于细胞因子的治疗方法将在未来为更多疾病提供新的解决方案。同时,对细胞因子风暴等病理过程的深入认识,也将为重大疾病的防治提供新思路。
一、IL-23的分子结构与发现IL-23是一种关键的异源二聚体型细胞因子,由p19亚基与IL-12的p40亚基共同组成,其特异性受体复合物由IL-12Rβ1与IL-23Rα链构成。 该细胞因子于2000年被首次鉴定,其p19亚基与IL-6和IL-12的p35亚基在结构上具有同源性,但通过与p40组合形成了具有独特生物学活性的新型信号分子。 二、IL-23在自身免疫性疾病中的核心作用与靶向治疗在免疫学研究中,IL-23被证实是驱动Th17细胞分化与功能维持的核心细胞因子。 1.潜在的抗肿瘤活性:作为促炎细胞因子,IL-23理论上能够激活免疫系统,可能参与抗肿瘤免疫应答。早期研究也发现其在多种肿瘤组织中存在表达上调的现象。 五、总结与展望IL-23是一种具有多效性的细胞因子,在自身免疫病理中起明确驱动作用,并已成功转化为治疗靶点。
基质细胞亚群与关键细胞因子的起源基质细胞异质性解析基于CD中关键通路在基质细胞的显著富集,对其进行了深度分析:分群策略:提取所有样本中非造血细胞的单核转录组数据通过基质特异性标记物进行注释亚群特征:内皮细胞 CCL21highCCL19lowCXCL12+T区网状细胞(TRCs)(MCD优势群体)滤泡区细胞:∙ CXCL13+滤泡树突细胞(FDCs)∙ FDCSP+CLU+B区网状细胞(BRCs)(UCD主要群体)细胞因子溯源分析针对 TRCs(所有MCD样本中特异性高表达)次要来源:FDCs(UCD1、MCD1和MCD3中表达)IL-6相关基因模块:高表达群体:∙ MCD的PRC和CRC∙ UCD的FDCs核心发现:基质细胞是CD关键细胞因子的主要生产者结果 3、VEGF与IL-6表达基质细胞的空间定位采用高灵敏度多重核酸原位杂交技术(RNAscope),对以下靶点进行共定位分析:细胞因子:VEGFA、IL-6细胞标记物:CD19(B细胞)、CXCL12/CXCL13
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 ×10-4)和循环细胞因子浓度(p <0.05)均有关联,以复制我们的主要分析结果,并可能捕捉到更多关联. 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。
尽管细胞因子疗法是在肿瘤中建立更强大的免疫反应的有吸引力的策略,但是由于毒性,细胞因子在临床上面临着失败的风险。特别是,白介素12已显示出巨大的临床前景,但由于全身毒性而在临床转化方面受到限制。 本文通过使用逐层自组装(LbL)方法来设计纳米制剂,以满足对细胞因子递送的需求。 本文还证明了有效但有毒的细胞因子IL-12的LbL纳米递送载体的合理设计。 该纳米制剂符合细胞因子传递的所有关键设计标准,包括有效的封装和释放细胞因子,维持对外部细胞受体的细胞因子活性,与肿瘤细胞选择性相互作用,在多种肿瘤模型中达到抗肿瘤功效。 可以以多种方式将额外的治疗剂添加到纳米粒中,包括在脂质体表面上添加额外的细胞因子,或在层内添加包括siRNA的治疗剂。
重组胰岛素样生长因子-I是一种多功能的生长促进因子,可通过内分泌、旁分泌和自分泌方式发挥作用,在细胞生长、分化和存活中起重要作用。IGF-I(P05017)的生物学活性主要由IGF-I受体(IGF-IR)介导,该受体是一种细胞表面酪氨酸激酶受体,激活后可触发PI3K/Akt和MAPK/Erk等关键信号通路,进而调控细胞增殖、分化及代谢[1]。