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集落刺激因子(CSF)(2)

作者:admin发布时间:2012-11-01 19:13浏览:

 干细胞、多种定向祖细胞、前髓、髓样、红样、巨核、前单、单核、中性、嗜酸、肥大细胞 体内注射IL-3增加外周血中PMN、Mo、Eo的数量,促进Eo ADCC Ⅰ、Ⅱ期临床试验 5q23~q31 5/4 29 _ N- EPO 30 30-34 肾基质细胞 红细胞系 促进BFU-E、CFU-E以及红系的增殖和分化 贫血 FDA已批准 7q11~q22 5/4 80 + N-/0- SCF 31×2
(同源二聚体) 肝细胞 干细胞、造血祖细胞、髓系、红系、巨核细胞系 干细胞增殖和分化,与IL-3、G-CSF、GM-CSF和EPO有协同作用 癌症 Ⅰ期临床试验     80    

  Mo:单核细胞;M:巨噬细胞;Eo:嗜酸性粒细胞;En:内皮细胞;Fb:成纤维细胞;Tact:活化T细胞

表4-5 产生GM-CSF的细胞和刺激物

细胞种类 刺激物 生理性GM-CSF主要来源      T淋巴细胞 抗原、外源凝集素、CD28McAb、IL-1、HTLV    B淋巴细胞 LPS、TPA    巨噬细胞 LPS、FCS、吞噬作用、粘附作用    成纤维细胞 TNF、IL-1、TPA    内皮细胞 TNF、IL-1、TPA、修饰的LDL    间皮细胞 EGF+TNF    成骨细胞 PTH、LPS 病理性GM-CSF主要来源     AML TNF、粘附、IL-1   类风湿性关节炎滑膜      实体瘤  
  注:PTH:甲状旁腺激素

  2.GM-CSF的分子结构和基因 人和鼠GM-CSF基因DNA序列有高度同源性,基因组约2.5kb长,包括4个外显子和3个内含子。小鼠GM-CSF基因位于11号染色体。在人则位于第5号染色体长臂,在IL-3基因下游9kb处,此外,人的IL-4、IL-5、M-CSF、M-CSF受体(C-fms)和早期生长应答基因-1(early growth response gene-1,EGR-1)也位于第5号染色体的长臂(表4-6)。

表4-6 人第5号染色体上某些生长因子、受体和CD抗原的基因

细胞因子 IL-3、IL-4、IL-5、IL-13 M-CSF、GM-CSF、ECGF 受 体 M-CSFR(C-fms) PDGFR、β2AR CD抗原 CD14、CD49a、CD49b 其 它 EGR-1
  人和小鼠GM-CSF基因以及其它某些淋巴因子基因上游区TATA盒上游330bp有较高的同源性,包括一个富含GC的区域和一个10个核苷酸同一的序列(decanucleotide consensus sequence),这一序列也见于人或小鼠IL-2和IL-3基因的promoter中。此外,CK-1(cytokine consensus-1)或称保守的淋巴因子元件1(conserved lymphokine element 1,CLE-1)在小鼠或人G-CSF、GM-CSF、IL-2和IL-3的基因组中均可见到;而CK-2仅见于人或小鼠GM-CSF和IL-3的基因组中。

  人和小鼠GM-CSF分别由144和141氨基酸残基组成,均包含17氨基酸的先导序列。成熟的人和小鼠GM-CSF分子分别由127和124个氨基酸残基组成,在氨基酸水平上有54%同源性,但生物学作用具有种属特异性。GM-CSF含有高度保守结构的2个链内二硫键,其中51个与93位之间形成的二硫键对该因子的生物学活性有重要作用。人GM-CSF分子中第21~31和78~94氨基酸残基对刺激造血功能极为重要,而糖基无论在体内或体外对GM-CSF的生物效应似乎无影响。

  用GM-CSF转基因小鼠造血细胞为研究模型,发现这类小鼠有高水平的GM-CSF,同时伴有许多细胞组织的损伤。自分泌GM-CSF的造血细胞同时转录IL-1α、TNF和FGF(成纤维细胞生长因子)mRNA。

  13.GM-CSF的生物学活性 GM-CSF有多种生物学活性(表4-4和4-7)。

表4-7 GM-CSF的生物学活性

体外实验     刺激细胞增殖 骨髓细胞,粒细胞,巨噬细胞祖细胞,红样,巨核细胞祖细胞,AML,白血病细胞系,BFU-E,内皮细胞,单核-巨噬细胞,淋巴细胞,骨髓来源树突状细胞祖细胞,成骨肉瘤细胞,腺癌细胞   促进功能     中性粒细胞 存活和蛋白合成,移动抑制,氧化代谢,脱颗粒,细胞因子分泌,再循环,IgA介导吞噬作用,ADCC吞噬和杀死病原体,表面受体调变,花生四烯酸释放,白三烯和PAF合成   嗜酸性粒细胞  存活,细胞毒,白三烯合成   嗜碱性粒细胞 组胺释放   巨噬细胞 细胞因子合成(如IL-1、TNF-α),杀灭寄生虫,表面受体、抗原表达,杀灭肿瘤,粘附,氧化代谢   朗罕氏细胞 成熟,存活力和功能 体内     促进造血,嗜酸细胞增多     降低血清胆固醇     髓样细胞增殖综合征     失明和肌肉炎细胞浸润(转基因动物)  
  有报导GM-CSF和IL-3的融合蛋白可明显增强造血功能,如融合蛋白PIXY321与同时表达GM-CSFR和IL-3R细胞株结合,亲和力增加5~10倍,促进细胞增殖作用是GM-CSF加IL-3作用的10倍,刺激BFU-E、CFU-E、CFU-GM、CFU-GEMM造血细胞集落作用比单独使用IL-3、GM-CSF或两者联合应用要高10~20倍。

  4.GM-CSF受体 人和小鼠 GM-CSFR均由α、β两条链组成,单独α链与配体的结合为低亲合力,β链单独不结合配体,但与α链共同组成高亲和力受体,在信号转导中起主要作用。GM-