细胞因子

关键词： 细胞因子 细胞 临床 治疗

细胞因子（精选十篇）

细胞因子 篇1

关键词：细胞因子诱导的杀伤细胞,肿瘤,细胞免疫治疗

过继性细胞免疫治疗(adoptive immunotherapy,AIT)是指通过输注自身或同种特异性或非特异性“抗肿瘤免疫效应细胞”直接杀伤肿瘤细胞或纠正机体低下的细胞免疫功能来达到治疗肿瘤的目的。伴随细胞生物学,分子免疫学及生物工程技术的发展及相互交叉渗透,细胞介导的过继免疫治疗发展迅速,已成为肿瘤手术、放化疗后进行综合治疗的手段之一。有研究人员报道了具有高增殖能力和高细胞毒性的多种细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced kill cell,CIK),由4种细胞因子活化,具有比淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)细胞更强的肿瘤杀伤活性[1,2,3]。在血液系统疾病,恶性肿瘤临床治疗中表现出明显优于其他过继性免疫治疗手段的强大优势,因而被越来越广泛地被应用到临床过继免疫治疗中。目前国内外有关CIK细胞的研究日趋活跃,笔者仅就近年来国内外CIK细胞治疗恶性肿瘤的基础和应用研究做以简要推介,期望对从事此领域的同行有所借鉴及帮助。

1 CIK的表型及膜标志

CIK细胞主要存在于外周血和肝脏,而以后者分布较多,外周血淋巴细胞中可找到大量的CIK前体细胞。研究证实,CIK细胞是一种异质细胞,是一个混合的细胞群体。CD3+CD56+细胞和CD3+CD8+细胞是其主要成分[4]。主要的效应细胞是CD3+CD56+细胞。Negrin等[5]证明诱导扩增出来的CD3+CD56+细胞来源于CD3+CD56 T细胞,而不是CD3CD56+自然杀伤细胞或体内原来就存在的CD3+CD56+细胞。虽然就单位细胞的细胞毒性而言最强的是CD3CD56+NK细胞亚群,不过此亚群所占比例小(<5%),对整体细胞毒性贡献不大[6]。

研究还发现虽然CD3+CD56+细胞在外周血淋巴细胞中仅含1%~5%,然而该细胞可在一定的培养条件下迅速扩增,一般情况下在有经验的实验室体外培养20 d左右增长数量可达1 000倍以上,而且在回输体内后在IL-2存在的情况下仍可进一步增生繁殖。在CIK细胞的培养过程中,CD3+细胞,即T细胞得到了优先增生,非T细胞渐被淘汰。这点可通过流式细胞仪细胞表面标志分析得到验证。根据上述研究获得的大量具有活性的CIK细胞为临床进行肿瘤免疫治疗提供了充足的数量保证。

2 CIK作用机制

CIK细胞回输到患者体内后可特异性地聚集于肿瘤局部发挥抗肿瘤作用。研究发现CD56抗原可能是CIK细胞中起增强细胞毒性作用的重要抗原。目前认为CIK细胞的抗肿瘤作用机制可能有以下几种:(1)当CIK细胞被激活时,通过免疫球蛋白Fc受体(Fc R)使淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)和ICAM-1的结合从低亲和力转为高亲和力,并向细胞间排出含有氮-甲苯碳酰基-左旋-赖氨酸硫甲苯酯(BLT)的胞浆毒性颗粒[7],其高表达引发胞浆毒性颗粒依赖性溶细胞作用,致靶细胞死亡。(2)CIK细胞也可因表面CD3受体结合而激活,CD3与TCR或TCRγ结合,参与信息传递,导致胞浆毒性颗粒释放而产生溶瘤作用。(3)CIK细胞自身能分泌白细胞介素2(IL-2)、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)和粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等细胞因子,这些因子在较高浓度下可单独杀伤靶细胞及提高效应细胞毒性[8,9]。(4)CIK细胞也可诱导肿瘤细胞凋亡,因CIK细胞能活化肿瘤细胞凋亡基因[10,11],使得FLIP、Bcl-2、Bcl-x L、DAD1和Survivin基因表达上调。(5)应用氧化酶免疫染色法,发现CD3+CD56+CIK细胞能分泌穿孔蛋白(PFP),该蛋白与靶细胞溶解有关[12]。CD3+CD56+的双阳性表达为杀伤功能提供了进一步的物质基础。

3 用于临床治疗的CIK细胞来源

CIK细胞可以来自不同的组织,自体和异体外周血、脐带血或骨髓等。临床治疗时应根据患者的实际情况选择合适的采集方法,以获得最好的治疗效果。

3.1 脐血来源的CIK

脐血来源广泛、采取方便、免疫原性弱,同时富含造血干细胞和单核细胞,而且脐血CD34+细胞较骨髓和外周血CD34+细胞含量更高、更纯、具有更强的增殖潜力。使用脐血作为研究对象,结果表明经培养后,脐血单个核细胞迅速扩增,其CD3+CD56+(CIK的主要效应细胞)扩增900倍以上,且CD3+CD8+的Ts细胞明显增加,CD3+CD16+CD56+细胞亦明显增加[13],这些都说明了脐血可以培养为CIK细胞,且扩增潜力极强。该研究还表明脐血CIK细胞对白血病细胞株及原代白血病细胞有很强的细胞毒活性,其抗瘤作用主要是通过CD3+CD56+、CD3+CD8+、CD3+CD16+CD56+细胞来实现。脐血CIK细胞在整个过程中扩增速度都快于外周血CIK细胞,原因如下:(1)脐血中CIK前体细胞含量高;(2)脐血中的淋巴细胞的绝对值较高,具有较强的增殖潜力[14];(3)脐血淋巴细胞对CD3MAb有较好的反应性,脐血一旦活化能很快产生非特异性NK细胞样机制,而且CMNC比PMNC更易诱导出CIK细胞活性,较易溶解肿瘤细胞。脐带血CIK前体细胞含量相对较高,因此其杀伤活性高于外周血CIK细胞[15,16,17]。综合上述论点可以认为来源于脐血的CIK细胞较来源于外周血的CIK细胞更适合用于临床治疗。

3.2 自体来源的CIK

大量的研究资料表明恶性肿瘤患者存在不同程度的免疫功能受损CD3+、CD4+、CD8+降低。用患者自体的CIK细胞经体外扩增回输,安全性得到极大提高,避免由于交叉感染引发其他疾病。目前流行的“用自己的细胞治疗自己的病”即指的此种方法。患者回输CIK后外周血免疫标志物CD3+、CD4+、CD8+、CD3+CD56+均较回输前大幅上升(平均上升25%~55%)。

杨琨等[18]用自身CIK细胞过继性输注治疗38例肿瘤患者。结果显示:患者外周血CD3+、CD4+、CD8+T淋巴细胞都较治疗前明显提高。说明CIK细胞输注治疗能有效地提高肿瘤患者的细胞免疫功能,并能有效地提高其机体的对肿瘤细胞的杀伤能力。Schmidt-Wolf等[19]应用肿瘤患者的外周血淋巴细胞诱导CIK细胞,治疗期间,血清干扰素(IFN)、GM-CSF及TNF水平明显增加且患者外周血中CD3+淋巴细胞比例增高。

值得提醒的是,在临床治疗需要采集患者自体外周血诱导CIK细胞时要提前对患者的血液成分、肿瘤大小、临床分级、生化指标、免疫功能、身体状态提前进行评估,做到心中有数,对于贫血的患者,要谨慎对待,尽量不采其本人的血,或采血后尽快给予输血,保证足够血容量;放化疗后的患者要预留充分的恢复期;因贫血或放化疗等原因可引起CIK活化或扩增不佳。怀疑有血行转移或淋巴管转移的患者应注意诱导和扩增时间应足够长(据了解国内有个别单位只培养2~3 d就回输的,这是一种极不规范和不负责任的做法,在这么短的时间内CIK细胞只是对体外环境的适应过程,根本没有达到真正意义上的扩增),特别回输前要认真观察细胞状态和生长情况,排除有肿瘤细胞混入的可能性,杜绝在回输时造成人为血行转移的事故发生。

3.3 骨髓来源的CIK

长期骨髓培养(LTBMC)可选择性净化慢性髓性白血病(CML)患者的Ph+前体细胞,同时保留正常造血干/祖细胞。骨髓来源的CIK细胞增殖能力较外周血来源的CIK细胞稍差,但在细胞毒方面与外周血CIK细胞相比无显著性差异。童春容等[20]提取CML患者骨髓中的单个核细胞诱导CIK细胞,观察CIK细胞与LTBMC联合对患者Ph+细胞的净化作用,期望建立一种既有体外净化作用,又有体内抗CML效应的净化体系,以克服自体造血干细胞移植容易复发的缺陷。实验表明CML患者的骨髓细胞在LTBMC体系中培养7~9 d后再加入CIK细胞+IL-2,对CML患者Ph+细胞的净化作用明显比单纯LTBMC强,在统计学上有显著性差异;从结果来看,CIK细胞+IL-2也比LAK细胞+IL-2或IL-2活化的骨髓细胞强;CIK细胞+IL-2处理共8例,6例患者Ph+在21%以下,其中4例在6%以下、2例为0。Linn等[21]从急性粒细胞白血病采集的骨髓样本中诱导CIK细胞,结果提示获得的CIK细胞在活化、扩增及杀伤靶细胞方面没有大的影响。

3.4 同种异体来源的CIK

各种致癌因子作用机体使得免疫力下降是导致癌症发生的原因之一,研究证实肿瘤患者都不同程度地存在免疫耐受的情况。而越是中晚期的患者免疫状态下降越严重。另外术后恢复期和放化疗患者其CIK的扩增都相对较差。此种情况下应用同种异体CIK细胞代替患者自身CIK则成了解决这一问题的途径之一。有两点值得注意:一是供者需是来自地方中心血站健康献血员同型血细胞;二是选用采集时间和储存时间短,尽可能新鲜的血细胞。本课题组在临床上遇到必须用同种异体来源CIK的时候往往采集患者直系亲属(父母,兄弟姐妹或子女),同型血的献血者,因为这样的献血者和受者的遗传指标相对接近,血型相同,相对较为安全可靠。而且无论在活化还是扩增方面比来自患者本身的明显优越。

综上所述,前面提及的4种CIK都可作为CIK前体细胞来源进行采集和培养,治疗前应根据实验室的具体情况,培养经验,特别是受治患者和家属的意愿选择适当的采集方式。

4 多种细胞因子在CIK培养中的作用

4.1 植物血凝素

秦福丽等[22]先用PHA刺激24 h后再用传统培养方法继续培养至15 d诱导出PHA-CIK细胞,并将此细胞与自体血浆培养的CIK细胞加以比较,结果发现各亚群细胞均得到增殖,尤其是CD3+CD8+增殖的最明显。这可能与PHA选择性地促进CD3+、CD8+细胞扩增有关。PHA-CIK细胞中CD3+、CD8+、CD3+CD8+细胞所占的比例大,CD3+CD56+细胞明显增多(健康人外周血中CD3+CD56+细胞<1%)。另外,PHA-CIK细胞对不同的肿瘤细胞的杀伤能力有所不同。这可能与肿瘤细胞的免疫逃避机制不同有关。

4.2 细胞因子对CIK细胞增殖和杀伤作用的影响

已有的研究均显示IL-2、IL-7、IL-15对维持杀伤细胞的细胞毒活性起重要作用[23,24],SCF可以协同IL-2的细胞增殖作用及增强对IL-2R的刺激效应,而FLT3L和IL-15协同较单独应用IL-15显著增加来自CD34+细胞的NK细胞数量,而且可以增加CD34+HSC上IL-2/IL-15R的表达,Braun等[25]的研究证实培养体系中含SCF可以增强淋巴因子激活杀伤细胞对急性髓系白血病细胞的杀伤活性。黎阳等[26]在IL-2+IL-7+IL-15组合基础上分别添加SCF和SCF+FLT3L,结果显示单加SCF会减少CD3+CD56+CIK细胞产率;联合使用SCF、FLT3L对同时扩增CD3+CD56+CIK有所帮助,CD3+CD56+CIK细胞比例及培养体系细胞扩增倍数均显著增高。因此认为SCF+FLT3L+IL-2+IL-7+IL-15作为脐血-CIK细胞杀伤诱导体系的细胞因子组合是合适的。最新的研究报道提示IL-15可有效地扩增培养的CIK细胞,在治疗急性髓系白血病和横纹肌肉瘤方面取得令人鼓舞的效果[27]。

IL-12对CIK细胞的促增殖作用略低于IL-2,其诱导产生CD3+CD56+CIK细胞的能力与IL-2的诱导能力无差别;联合IL-12与IL-2则可以扩增较高比例的CD3+CD56+CIK细胞,而且CIK细胞总数也有显著增高。这说明IL-12同IL-2一样可以诱导CIK细胞的增殖,而联合二者有协同作用,另外用IL-2和IL-12共同活化CIK细胞时适当减少各自的用量亦可减少相应的毒副作用[28]。

4.3 胸腺球蛋白对CIK细胞扩增的影响

近来,有报道认为胸腺球蛋白(Thymoglobulin,TG;Genzyme,MA,USA),一种通过兔抗人胸腺细胞而获得的,精制的Ig G多克隆抗体,可以取代CD3单克隆抗体和IFN、IL-2结合,达到更有效地扩增CIK细胞的目的。研究者还评估了用TG活化的CIK细胞杀伤靶细胞的能力,证明该细胞可更有效地杀伤K562瘤细胞并能产生大量的具有生物活性的IL-12p40[29]。在诱导CIK过程中加入IL-24对增殖活性有一定的影响,对细胞表型并无影响但明显增加了CIK细胞的杀伤活性,10∶1、20∶1和40∶1效靶比对肿瘤细胞杀伤率均达到90%以上。这可能与IL-24对肿瘤细胞具有杀伤力而且IL-24刺激的外周血单个核细胞48 h后有IL-6、TNF-α和IFN-γ的高表达,同时IL-1β、IL-12和GM-CSF也有一定水平的表达有关[30]。

5 CIK与树突状细胞(DC)细胞共培养

为了提高治疗效果,很多实验室采用DC和CIK细胞共同培养,此举能刺激CIK细胞毒活性显著增强[31]。DC与CIK细胞共培养后对肿瘤细胞的细胞毒活性增强,混合培养24 h后IL-12的分泌量为CIK细胞单独培养时的6.93倍。DC的抗原提呈作用能使CIK细胞分泌IFN-γ的时间延长,分泌量增加。两种细胞上清液中IL-12、IFN-γ分泌量增加,且CD3+CD8+、CD3+CD56+双阳性细胞显著增多[32,33]。过去一段时间国际上把DC细胞作为肿瘤疫苗的开发研究争相开展[34]。近两年以加拿大学者斯坦曼被推荐和获得诺贝尔医学奖为契机,国内外以DC细胞治疗肿瘤的临床实验逐渐增多起来[35,36,37,38],由此可以预言今后将DC和CIK细胞共培养并进行联合治疗将是肿瘤生物治疗新的发展目标和发展方向。

6 CIK的临床应用

6.1 治疗方案

参照卫生部《人体细胞治疗临床研究质控要点》和中国免疫学会制订的《过继性免疫治疗癌症规范》,其中规定每例患者平均治疗2个疗程,每个疗程回输细胞总数>5×109个。为保证治疗效果,本治疗中心实行更为严格的质控标准。输入前3 d必须进行细菌、真菌和支原体检测、细胞表型测定、MTT试验和体外杀伤活性等测定。活细胞必须占到全部培养细胞的99%(活率)以上,每次输入细胞数量达到或超过2×109个,每个疗程达到或超过(1.0~1.5)×1010个,以此确保治疗的安全性及有效性。

6.2 抗肿瘤作用

CIK细胞对于微小残留白血病和白血病患者合并丙型肝炎的治疗具有良好的疗效。德国洪堡(Humboldt)大学的Finke等对10例分别罹患肾癌、结直肠癌、淋巴瘤的晚期肿瘤患者应用IL-2基因转染的CIK细胞,其中3例呈现静息状态,1例淋巴瘤患者获得缓解。另有研究者报道了应用CIK细胞治疗63例肿瘤患者的近期疗效,其中肝癌15例,胃癌14例,食管癌11例,肺癌6例,乳腺癌5例,其他肿瘤12例;肿瘤分期为Ⅱ~Ⅳ期,结果显示CIK细胞对实体瘤疗效显著,无毒副作用。CIK细胞对表达Pgp的肿瘤细胞具有有效的杀伤作用,甚至对阿霉素耐药的K562细胞系比其亲代细胞对CIK细胞更敏感,CIK细胞的这一特性使其在耐药肿瘤的治疗上具有明显的优势。前面提到的TG活化的CIK细胞在随后开展的临床试验中治疗了5位放化疗失败的成年肿瘤患者,使这几名患者的生存质量改善,平均生存期相应得到了提高[39]。

意大利学者Sangiolo[40]将2011年以前多家单位的临床试验治疗数据[41,42,43,44,45,46,47,48](包括肠癌、肾细胞癌、非小细胞肺癌、胃癌等)进行搜集、汇总,同时将患者疾病进展状态、CIK细胞来源、副作用、临床疗效加以比较、分析,对这一疗法的临床作用和有效性给予了充分认可和肯定。

目前国际上对生物治疗的作用和疗效已得到相当认可,各地区、各国家之间的协作和交流日益增加,CIK治疗国际网站(International Registry on CIK Cells,IRCC)定期发布的信息将使我们可以随时、随地了解世界各国CIK细胞治疗的动态及进展。

6.3 疗效评估

近年来,应用CIK细胞进行实体瘤治疗的临床试验在国内外陆续开展,CIK可作为单独的治疗方法,也可和外科手术,放疗,化疗进行综合治疗,还可作为个体化治疗和其他疗法(如中医中药)结合起来。经验提示在治疗时选择肿瘤负荷相对较小的患者,可以起到减轻症状(包括血液、生化指标、肿瘤标志物等),增加体力,提高免疫能力(CD3、CD4、CD8、CD56等免疫细胞比值和数量的增加),减少肿瘤负荷。回输相对较多的CIK细胞,或增加回输数量和次数,即提高效靶比例可以使疗效适当提高。中晚期患者减轻临床症状,提高生存质量,延长生存期或长期带瘤生存同样是我们关注的目标。

6.4 心理护理

较之手术,放化疗所谓的经典治疗和上世纪末LAK、TIL过继免疫疗法,CIK是一种新的肿瘤生物治疗方法,因为开展的单位相对不多,好多患者包括某些医院或科室的医生对此疗法也知之甚少,有人只是偶尔接触或道听途说,知其然不知所以然,甚或抵触、非难者也兼而有之。因此接诊时要耐心细致地向患者及家属介绍CIK的概念、方法、疗效、可能出现的副作用等。回输时最好安排医护人员在现场,一旦出现问题,可对症处理,及时解决[49],消除其疑虑及恐惧心理。

6.5 副作用及对策

CIK细胞临床应用时的副作用主要包括:轻度发热、畏寒、疲乏等,个别人偶见关节痛、腹痛等。一般表现为类感冒症状,这些症状主要和IL-2的副作用相关联,均较轻微而且可以自行缓解。一般发热都在38℃以下,可不用处置,但如患者在输注过程中体温超过39℃,应立即停止治疗,寻找原因并及时处理,通常给予解热镇痛剂对症治疗。根据国内外不同实验室的报道发热的患者占总体治疗人数的3%~30%,在治疗中遇见的发热患者比例尚不足1%,应该说严格的操作管理,合理的治疗流程以及到位的质控措施是不可或缺的。

7 回顾与展望

细胞因子及其在化妆品中的应用 篇2

近年来，生物基因工程技术的发展给美容化妆品行业带来了全新的发展机遇，化妆品己经从传统的化学美容、植物美容走向生物美容与基因美容发展。例如传统的皮肤护理仅局限于油膜覆盖与保持水分等物理方法，而现在美容护肤理念开始转向细胞水平的护理，化妆品（用生物技术制造与人体结构相仿，且含高亲和力的生物精华物质的化妆品）己应运而生。如今，国际上越来越多的医药及生物工程技术专家投身于该研究领域，许多国家也都瞄准生物化妆品这一巨大市场，开发生物美容产品。将以生物工程技术制得的EGF(表皮生长因子)、透明质酸、酶和核酸等应用于化妆品，这一新的研究动态，也使人们认识到生物化妆品将给化妆品品质带来根本性的变化。

生物化妆品是指应用生物工程技术及其制品制得的化妆品，其主要成分生物活性多肽，大部分是细胞生长因子，它们在体内含量极微，物活性极高，对多种细胞生理功能和代谢活动发挥生物调节作用，胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移，在美容护肤、整形外科、烧伤溃疡以及各种皮肤病的伤口修复与愈合中有重要作用。细胞生长因子经过稳定的结构修饰或特殊的保护处理后，以一定的有效浓度添加到化妆品中，可以有效地与皮肤细胞发生作用，促进上皮细胞营养代谢，预防由于各种原因导致的皮肤损伤。正常护肤品中添加活性细胞生长因子还可以有效地促进皮下胶原细胞的功能，加速皮肤胶原细胞的生长，使细胞加速分泌胶原，从而达到抗皱及延缓衰老的作用。目前的生物美容产品中，将EGF(表皮生长因子)、bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)、aFGF(酸性成纤维细胞生长因子)等细胞生长因子应用于化妆品中是一种创新的尝试。

1表皮生长因子(EGF)

EGF的发现及生物特性

EGF是1962年由美国科学家Cohen博士和Montalcini教授在试验中发现的一种可以促使皮肤细胞生长速度加快的成分，这种物质自然存在于人体皮肤细胞内，其含量的多少直接影响着皮肤新细胞的生长分化速度，从而决定着皮肤的年轻程度，这种成分被科学家定名为“表皮生长因子”。它的主要生理活性是诱导细胞(尤其是表皮基底层细胞)增殖、分裂分化，促进其生长。EGF通过与细胞膜上受体的结合，激活受体，产生一系列的信号从而加速皮肤新生细胞替代衰老细胞的进程，使皮肤细胞年轻化。

EGF的美容学应用

EGF在体内能促进机体表皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞的生长、分裂和新陈代谢，促进微血管的生长，改善细胞生长的微环境。因此它对受损皮肤、敏感皮肤、创伤皮肤以及改建性皮肤具有良好的修复、护理作用，特别是对目前美容院中流行的换肤术后局部受损皮肤的修复，还能预防术后并发症的发生。此外，由于EGF等细胞因子能促进皮肤各种细胞的新陈代谢，对营养物质的吸收，可以使皮肤组织的平均年龄降低，改善皮肤的色素状况，达到美白、祛斑的目的;EGF还可促进轻脯氨酸的合成，促使胶原及胶原酶合成，分泌胶原物质、透明质酸和糖蛋白，调节胶原纤维，具有滋润皮肤，增强皮肤弹性，减少皮肤皱纹和防止皮肤衰老的作用。除此之外，EGF还能刺激肉芽组织的形成和促进肉芽组织的上皮化，还可调节胶原降解及更新，使胶原纤维以线性方式排列，防止结缔组织异常增生，故而有缩短创伤愈合时间以及减少疤痕形成的作用，对防止和护理痊疮也有很好的效果。

2酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)aFGF生物学特性

aFGF又称成纤维细胞生长因子(FGF1)。其作为内皮细胞移动和增生的诱导因子，而称为血管生发因子。aFGF能促进成纤维细胞的生长，提高了皮肤合成胶原蛋白的能力，从本质上改善皮肤的状况。

aFGF的美容学应用

aFGF是一种作用极强的有丝分裂原，对来源于中胚层和神经外胚层的多种细胞具有促进分裂综述的作用，可用于创伤、烧伤、溃疡等的治疗。具体主要表现在以下几个方面: 1.高效修复:促进成纤维细胞、表皮细胞代谢、增殖和分化;激活老化细胞，加速皮肤细胞的新陈代谢，修复断裂的浅表皮成纤维细胞，对皮肤创面有突出的快速修复功能。应用于皮肤组织的各种损伤，去除暗疮、痊疮、去痣后的小缺损，换肤后的脱皮、发红，果酸等导致的皮肤灼伤，磨削后的表皮损伤修复等具有显著效果aFGF能够加快创伤愈合，修复损伤组织，减少疤痕收缩和皮肤的畸形增生。

2.消除皱纹:促进细胞间质的形成，促进胶原蛋白的合成和分泌，促进弹性纤维合成和分泌，促进细胞间基质的增加，使皮肤细嫩健美、饱满有弹性，从而消除皱纹。

3.aFGF的使用方法:aFGF冻干粉配合溶媒，作为一个单品使用;也可以作为生物功效剂上的特异性受体，并通过促分裂效应使这些细胞发生分裂增殖，进而启动与加速修复进程。

3碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)aFGF生物学特性

bFGF又称成纤维细胞生长因子2(FGF2)属于拥有促进细胞分裂作用的FGF家族的一员，其参与一系列的生理过程:包括胚胎发育、细胞增生、组织修复、肿瘤生长和浸润。bFGF刺激多种不同的细胞进行有丝分裂、增殖和迁移，在皮肤和创面修复中都起重要作用。

bFGF的美容学应用

1.护肤、修复作用。bFGF的微碱环境，促进弹性纤维和胶原蛋白的合成，使肌肤富有弹性，使皮肤处于滑嫩的状态。

2.抗皱、防衰老作用的生长发育，不断以新的细胞取代老化细胞，因此产生防皱、祛皱作用。

3.美白、祛斑作用。更新衰老细胞，从而降低皮肤细胞中黑色素和有色细胞的含量，减轻皮肤色素的沉着

4.防晒及晒后修复作用。能迅速修复受损细胞，减轻紫外线辐射对皮肤造成的伤害。

5.防粉刺、祛疤痕作用。刺激皮肤肉芽组织的形成和促进肉芽组织的上皮化，还可调节胶原降解及更新，从而缩短创伤愈合时间以及减少疤痕形成的作用。

4角质细胞生长因子(KGF)

KGF的生物学特性

角质形成细胞生长因子(KGF)是1989年由Rubin首先从人胚胎肺成纤维细胞的生长培养液中分离出来的单链多肤，分子量为2628 kDaoKGF由194个氨基酸组成，包含分泌所需的信号肽和N端的糖基化位点。基因序列分析表明KGF从属于成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor FGF)家族，也称FGF7 o KGF与FGF 1, FGF2相比，同源序列大约位于KGF编码区梭基端的2/3处。在这个同源序列区，KGF与其它成纤维细胞生长因子家族成员约有30%-45%的同源性。

KGF通过促进细胞的增殖、迁移、分化、存活、DNA修复以及诱导对活性氧具有解毒功能的酶的表达来加强上皮功能，从而保护上皮免于毒性物质的损伤。其主要生物学作用有:促有丝分裂作用、促进细胞迁移作用、调控细胞分化作用、抗凋亡作用、细胞保护作用等。

KGF的美容学应用

抗紫外辐射:KGF是一种多功能生长因子，其生物学功能有促进上皮细胞增殖与分化，辐射防护，维持细胞骨架稳定，可以作为防晒霜中的一种有效成分。

促进毛发再生:KGF作为单品配以溶媒直接在头部皮肤和表皮皮肤使用，也可以作为生物功效剂原料添加到膏霜、生发水、护发水中使用。

消除皱纹:KGF具有促进细胞间质的形成，促进胶原蛋白的合成和分泌，和分泌，促进细胞间基质的增加，使皮肤细嫩健

美、饱满有弹性，从而消除皱纹。KGF配合溶媒，作为一个单品使用;也可以作为生物 功效剂原料添加到膏霜中使用

5血管内皮生长因子(VEGF)

VEGF的生物学特性

VEGF是唯一对血管形成具有特异性的重要生长因子，其他生长因子如成纤维细胞生长因子、用于包括血管内皮细胞在内的多种细胞，是不具特异性的。其主要生物学功能是: 1.促进血管内皮细胞增殖、血管生成作为特异内皮细胞分裂素，能够刺激体外培养的

内皮细胞的增殖(有丝分裂)。在核酸和蛋白水平诱导纤维蛋白溶解酶原的降解，参与细胞外蛋白水解和基底膜的降解，利于血管内皮细胞的迁移和增生。

2.增加血管通透性VEGF作为最强的血管通透性因子，能加强微血管通透性、内皮细胞葡萄糖转运，抑制血管平滑肌增殖与迁移，引起血浆物质包括血管收缩因子、纤维蛋白原和凝血因子向由平滑肌细胞组成的亚内皮层渗漏。

3.对血液动力学的影响静脉滴注VEGF可增加心率及心输出量，降低血管外周阻力，对心肌收缩力无明显的影响。

4.其他作用VEGF尚可作用于不同来源的内皮细胞使其形状改变并刺激增殖，核细胞及成骨细胞的迁移

VEGF的美容学应用

皮肤表皮组织无血管结构，其营养物质的供应及代谢产物的排泄主要通过真皮微血管。研究发现，VEGF可有效提高局部血管通透性，从而丰富的血运为成纤维细胞的增殖及胶原的合成提供充足的营养物质和其他生长因子，进一步促进细胞的分裂、增殖，改善皮肤微循环，使蜡黄、无光泽、不健康的皮肤变得红润有光泽。同时还能有效清除一些代谢障碍的细胞，如胞浆中导致皮肤黑斑的过氧化脂质沉着，从而使细胞中各种有害的代谢产物不容易积累形成暗疮和黑斑、黄褐斑，在皮肤的美白红润方面有着独到作用。另外VEGF与其他细胞因子的协同作用可以有效促进新生毛细血管的生成，从而提高真皮微血管的数目，改善皮肤的新陈代谢，起到延缓衰老的作用。

细胞因子 篇3

关键词 细胞因子 T细胞 牙龈卟啉菌 牙周疾病

材料和方法

选取7例成人牙周炎患者，指标：至少4个位点上牙周袋>5mm，骨吸收>6mm，年龄47±3.35岁；10例健康或牙周仅有轻度炎症者，炎症位点不超过4个，骨吸收<3.5mm，年龄44.14±2.46岁。

牙龈卟啉菌(Pg)［1］及Pg血清学检测；牙周探针深入牙周袋或龈沟内，取出后放入1mlPBS中，Elisa法进行Pg及Pg血清学检测。

Pg培养：Pg ATCC33277，常规培养，提取其外膜物质，显微镜下观察菌体。

T细胞系的制备：每例个体抽取5ml外周血，高密离心法获取单个核细胞，37℃孵化14天，加入Pg抗体1周后，PBS洗细胞，静置1周；加入IL-2，28天后Pg阳性T细胞系制备完成。

流式细胞仪检测：PBS加0.1%盐酸缓冲液冲洗T细胞以获取其外膜物质，加入鼠抗人CD4或CD8抗体，4℃孵化30分钟，分别加入IL-4，IFN-γ、IL-10抗体，选流式细胞仪检测。进行统计学分析。

结 果

成人牙周炎、健康组两组间CD4⁺、CD8⁺T细胞中IFN-γ与IL-4比值、IFN-γ与IL-10比值无显著差异。

两组间CD4⁺，CD8⁺T细胞IFN-7表达量高于IL-4、IL-10表达量。健康个体B的CD4⁺ T细胞中IL-4、IL-10表达高于IFN-γ；个体C的IL-10表达高于IFN-γ；CD8⁺T细胞中F、G个体IL-4或IL-10表达高于IFN-γ；成人牙周炎个体CD4⁺T细胞中，F、G个体IL-4表达高于IL-10，IL-10高于IFN-γ。其余个体均为IFN-γ表达量最高，成人牙周炎个体CD4⁺T细胞中，I、H、O、P、Q5例个体中IL-4和（或）IL-10表达高于或近似于IFN-γ；CD8⁺T细胞中，I、H、O、P、q、K6例个体中IL-4和（或）1L-10高于IFN-γ表达。

讨 论

健康牙龈组织中T细胞记忆细胞不表达IL-4，成人牙周炎牙龈位点用Pg抗体刺激后表达高IL-4。这些研究结果表明，牙周疾病中IL-4的高表达可能打破了其他细胞因子间的平衡。

实验证明，在牙周疾病中牙龈组织中IFN-γ表达显著，本实验中CD4⁺、CD8⁺T细胞系中IFN-γ表达量均高于IL-4、IL-10。根据以上数据推测，在牙周疾病过程中，牙龈牙周组织的破坏可能经由IFN-γ产生以及巨噬细胞等的潜在刺激引起［2］。Stein等已证实，成人牙周炎患者牙龈组织中IL-10表达量远高于非炎性牙齦组织。同时IL-l0抗原可诱导胶原纤维减少［3］。

本研究结果表明，研究健康者和成人牙周炎患者间，牙周组织中牙龈卟啉菌阳性个体T细胞系中白细胞介素-4、白细胞介素-10及γ-干扰素表达无显著差异，但部分个体γ-干扰素表达高于其他两种细胞因子的表达，证实牙龈卟啉菌阳性个体易患牙周疾病者，γ-干扰素表达增高。

参考文献

1 路宝风.牙龈卟啉茵的研究进展.临析医学专科学校学报，2002，24(1)：66-68.

2 杨琼，王雷，房金波.牙龈卟啉菌表面蛋白的生物活性和免疫原性研究.分子科学学报，2003，19（3）：151-155.

细胞因子 篇4

1 材料和方法

1.1 细胞培养

HGF来自于健康阻生牙拔除时患者的牙龈,HPDLC取自拔除健康正畸牙的根中1/3,志愿者无系统性疾病。人牙周膜细胞或人牙龈成纤维细胞用含有100 U/ml青霉素和100 μg/ml 链霉素的DMEM培养液(Dulbecco's modified Eagle medium's,flow laboratories, Mclean, VA, USA)液清洗3 遍,将分离的组织块贴在培养皿底部,尽量保留组织量(面积越大越易成活),用盖玻片覆盖在组织面上,放置于加有10% FBS的DMEM 培养液中, 37 ℃、 5% CO2 孵箱中培养。

1.2 细胞处理

HGF和HPDLC分别种在6孔板中,每孔浓度为1×105 个细胞, 3 d后细胞单层融合,用人工合成的IL- 1β浓度为25 ng/ml (Genzyme Co. Boston, MA) 和PGE2 浓度为10-6 mol/L(Sigma chemical Co.St Louis, MO)分别在 1、 3、 6、 12、 24、 48 h加入。根据实验结果, HPDLC在IL- 1β浓度分别为 0.25、 2.5、25、 250 ng/ml下培养6 h,HGF培养12 h,观察不同浓度的IL- 1β对细胞的影响。

1.3 RT- PCR

用1 ml TRIzol (Gibco)处理离心后收集的细胞,沉淀出总RNA并冲洗重新溶在DEPC处理后的水中, 总 RNA 用浓度测量仪(MicroAmp, PE Co, Foster City, CA)在光波长为 260 nm处测量并计算浓度。每个反应试管中加入2 μg 总RNA和 RT反应混合物(总量 25 μl), 包括转录酶superscriptTMII(Gibco BRI) 和随机引物(Takara Shuzo CO., LTD)。 cDNA合成条件为 25 ℃,10 min, 42 ℃ 50 min, 70 ℃ 10 min。

PCR的扩增反应物为20 μl含Taq polymerase(EX TaqTM Takara Shuzo CO., LTD)。 ODF, OCIF和GAPDH引物分别如下: ODF- F (TAA TCA GGA TGG CTT TTA TTA CCT G, nucleotides 583～608), ODF- R (TGT AAATAC GCG TGT TCT CTA CAA G, nucleotides 1081～1106), OCIF- F (TTG CCC TGA CCA CTA CTA CAC A, nucleotides 192～214), OCIF- R(GCC GTT TTA TCC TCT CTA CAC T, nucleotides 728～750), GAPDH- F (TCA TCT CTG CCC CCT CTG CTG, nucleotides 418～439), GAPDH- R(GCC TGC TTC ACC ACC TTC TTG, nucleotides 833～854). ODF PCR 反应条件为94 ℃ 1 min, 58 ℃ 30 s, 72 ℃ 45 s,共27 个循环。 OCIF PCR反应条件为 94 ℃ 1 min, 62 ℃ 30 s, 72 ℃ 45 s,25 个循环,GAPDH PCR反应条件为94 ℃ 1 min,58 ℃ 30 s, 72 ℃ 45 s,共22 个循环。

1.4 Southern blots 及RT- PCR的半定量分析

5 μl PCR 产物在2%琼脂中电泳并转移到尼龙膜上(Amersham Pharmacia Biotech Limited, England)。用常规Southern- blot来检测PCR产物,并用software BAS 2000来做定量分析,用GAPDH基因来标准化。特异性探针为:cDNA: ODF, (GGT CTG GAG AGG AAA TCA GCA TCG AGG TCT CCA ACC CCT CCT TAC TGG ATC CGG ATC AGG nucleotides 810～870); OCIF, (CAG TAC GTC AAG CAG GAG TGC AAT CGC ACC CAC AAC CGC GTG TGC GAA TGC AAG GAA GGG nucleotides 471～531); GAPDH, (CCC TCC GGG AAA CTG TGG CGT GAT GGC CGC GGG GCT CTC CAG AAC ATC ATC CCT GCC TCT nucleotides 631～691)。

2 结 果

25 ng/ml IL- 1β加入HPDLCs 和HGFs 1、 3、 6、 12、 24、 48 h后,HPDLC中ODF mRNA的表达在6 h时达到峰值,是空白对照组的989%(均用GAPDH基因标准化后)(图 1B)。HGFs在12 h时ODF mRNA的表达达到峰值,为对照组的1267%(图 2B)。 24 h后2 种细胞中ODF mRNA均回到基础水平。 25 ng/ml IL- 1β刺激下,1、 3、 6、 12、 24、 48 h后,OCIF mRNA在HPDLCs 和 HGFs的表达随着时间的延长而升高,呈明显梯度增高趋势(图 1C, 2C)。

在浓度梯度实验中,根据以上实验结果,HPDLC取IL- 1β刺激6 h后ODF mRNA 和 OCIF mRNA的表达值, HGFs采用12 h ODF mRNA 和 OCIF mRNA的表达值。 HPDLCs 和 HGFs在IL- 1β作用下OCIF表达较ODF敏感, 当IL- 1β在低浓度2.5 ng/ml 时OCIF mRNA 明显升高,HPDLCs中OCIF的表达为对照组的177%; HGFs中OCIF的表达为对照组的168%, 而这时 ODF mRNA 没有变化(图 3C,4C),IL- 1β浓度为250 ng/ml时HGFs和HPDLCs中的ODF才开始发生变化,其浓度为250 ng/ml时ODF合成明显升高(图 3B, 4B)。

浓度为10-6 mol/L PGE2 12 h后使HPDLCs中ODF mRNA的表达达到峰值,为对照组的1381%,HGF细胞对PGE2的反应似乎比HPDLCs敏感,在3 h后就达到峰值,为对照组的454%。 在2 种细胞中ODF mRNA 的表达都是短暂的。 在HPDLC中24 h后ODF mRNA开始下降,在HGFs中6 h后下降,PGE2 对 OCIF mRNA在这2 种细胞中的表达没有影响(图 5、6)。

3 讨 论

以往的研究表明ODF不仅在松质骨和骨髓中查到,在胸腺、肺、脾甚至淋巴结中都可以测到。本研究中在HPDLC 和 HGF中也检测到ODF mRNA和 OCIF mRNA。 牙周炎时,骨的吸收和形成的平衡遭到破坏,在致炎因素如细菌、细胞因子、激素等作用下,促进了破骨细胞的形成,最终导致骨吸收。尽管对细胞因子,如IL- 1β、 IL- 6、 TNF- α 及促进骨成熟因子如 PTH、 1,25(OH)2D3和 PGE2在牙周炎中的作用都得到深入的研究[9],但很少有报道ODF 和OCIF在牙周组织中与这些因子的关系。由于在体外,ODF 是破骨细胞形成的必须因子, 这就提示促进破骨细胞成熟的激素和细胞因子是通过调节细胞的ODF和 OCIF来调节骨吸收的[8]。 ODF不仅可以促进骨分化还作用于免疫系统,如它可以诱导炎症前因子IL- 6和 IL- 1的产生,促进T细胞生长等[10]。 我们的研究提示,牙周组织中,ODF 在PGE2 和 IL- 1β介导下可引起骨吸收和参与炎症反应。

以往研究表明, 1,25(OH)2D3、 PGE2、 PTH、 IL- 1、 IL- 11、 IL- 17、 TNF- α等均可促进成骨干细胞中ODF的表达[5]。 我们的研究中在PGE2 和 IL- 1β作用下,HPDLC和 HGF也能体外表达ODF mRNA。虽然表达的时间和延续的时间有所不同,但数据表明,PGE2和IL- 1β可通过刺激牙周组织中ODF的表达来提高破骨细胞的形成和活性。

尽管IL- 1β促进骨吸收,但它也促进HPDLCs 和 HGFs 产生 OCIF。 文献报道, IL- 1β能促进人成骨细胞产生OCIF mRNA[11]。 这说明IL- 1β在炎症时也可激活OCIF来对抗 ODF的作用从而保护组织, 在成骨干细胞中PGE2 通过抑制OCIF的表达来介导炎症和提高破骨细胞的活性[6]。 我们的研究表明,HPDLC 和 HGF在PGE2 作用下不产生OCIF mRNA。显示PGE2 和 IL- 1β在骨吸收过程中作用有所不同。

本研究提示,HPDL 和 HGF 在IL- 1β和PGE2 作用下,可产生调节骨代谢的ODF 和OCIF,这两种因子的变化对局部牙槽骨的吸收有重要影响。阻断ODF或用OCIF 来阻断骨吸收或可抑制牙周炎时牙槽骨的吸收。通过抑制IL- 1β和PGE2的分泌,特别是PGE2能有效地减少ODF的合成,从而降低ODF在局部炎症中的比例,减少骨吸收。

摘要：目的:检测炎症前细胞因子IL-1β和骨成熟因子PGE2对人牙周膜细胞和牙龈成纤维细胞破骨细胞分化因子(osteoclastdifferentiation factor,ODF)和破骨细胞生长抑制因子(osteoclastogenesis inhibitory factor,OCIF)表达的影响。方法:用RT-PCR和Southern-blot对该2种细胞在IL-1β或PGE2作用下细胞中ODF和OCIF mRNA的表达进行半定量。结果:上述2种细胞在IL-1β或PGE2作用下,ODF和OCIF的合成均有升高,各细胞合成ODF和OCIF的峰值随IL-1β或PGE2作用时间和浓度的不同而发生变化。结论:牙周组织中ODF和OCIF可能同时参与炎症反应,并受致炎因子IL-1β和骨代谢因子PGE2调节。

关键词：牙周膜细胞,牙龈细胞,破骨细胞分化因子,破骨细胞生长抑制因子

参考文献

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[6] Kumanoto H, Ooya K.Expression of parathyroid hormone- related protein (PTHrP), osteoclast differentiation factor (ODF)/receptor activator of nuclear factor- kappaB ligand (RANKL) and osteoclastogenesis inhibitory factor (OCIF)/osteoprotegerin (OPG) in ameloblastomas[J]. J Oral Pathol Med, 2004,33(1):46-52.

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[9]Schytte Blix IJ,Helgeland K,Hvattum E,et al.Lipopo-lysaccharide fromActinobacillus actinomycetemcomitansstim-ulates production of interleukin-1beta,tumor necrosis factor-alpha,interleukin-6 and interleukin-1 receptor antagonist inhuman whole blood[J].J Periodontal Res,1999,34(1):34-40.

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细胞因子 篇5

细胞因子在奶牛乳房炎防治中的应用研究进展

奶牛乳房炎是危害奶牛业一种常见疾病和多发病,主要是由微生物(传染性病原体和环境性病原体)感染所引起的,遗传因素、饲养管理因素和环境因素等也可以导致该病的发生.

作 者：许金俊 秦爱建 刘岳龙 金文杰 作者单位：扬州大学兽医学院,江苏,扬州,225009刊 名：中国预防兽医学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF PREVENTIVE VETERINARY MEDICINE年，卷(期)：28(6)分类号：S858.23关键词：乳房炎 防治 细胞因子

细胞凋亡与细胞坏死 篇6

教材中“被病原体感染的细胞的清除”这句话，从教材的前后语境来看，强调通过细胞凋亡来清除机体不再需要的细胞（被病原体感染的细胞），来维持内部环境的稳定。下面我们通过例题进行讲解。

例1 关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是（ ）

A．细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的

B．细胞死亡是细胞凋亡的同义词

C．细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控

D．细胞的自我更新，被病原体感染的细胞的清除不是通过细胞凋亡完成的

解析 该题错误率较高。主要是对细胞凋亡与细胞坏死区别的理解不透彻。细胞死亡一般包括细胞凋亡和细胞坏死两种情况。细胞坏死是病理性死亡，对机体有害。细胞凋亡是细胞内遗传物质控制的正常死亡，正常代谢中的细胞的更新和被病原体感染的细胞的清除是机体不需要的细胞，清除通过细胞凋亡完成。

答案 A

例2 下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是（ ）

A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的

B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的

C．细胞凋亡是有基因控制的，细胞坏死是由外界因素引起的

D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的

解析 该题主要考查对细胞凋亡与细胞坏死区别的理解。细胞凋亡是指细胞在凋亡因子刺激下发生的受基因调控的细胞自杀性行为，是细胞主动死亡的过程，是一种生理性变化。细胞坏死是细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。是被动死亡过程，是一种病理性变化。两者不存在急性和慢性之分，细胞坏死既有急性的也有慢性的。

答案 D

例3 下列哪些现象与细胞凋亡无关（ ）

A．胃肠道上皮细胞的脱落

B．早期肿瘤细胞的清除

C．儿童早衰症

D．老年性痴呆

解析 通过细胞凋亡，有机体得以清除不再需要的细胞，对维持正常生命活动有积极意义。不正常的细胞凋亡则会导致疾病，如：老年性痴呆。儿童早衰症则是细胞过早衰老产生的一种疾病。

答案 C

【练习】

1. 下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。以下分析不正确的是（ ）

A. ①过程表明细胞凋亡是特异性的，且体现了生物膜的信息传递功能

B. 细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达

C. ②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程

D. 凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中的不同时期表达

2. 下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是（ ）

A．细胞癌变属于细胞编程性死亡

B. 细胞编程性死亡属于正常生理过程

C．细胞编程性死亡属于细胞分化过程

D．细胞编程性死亡与基因表达无关

3. 下列哪项不是细胞凋亡的意义（ ）

A. 细胞凋亡是生物体正常发育的基础

B. 细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡

C. 细胞凋亡是机体在外界因素刺激下的细胞死亡

D. 细胞凋亡是机体的自我保护机制

4. 由细胞凋亡与癌症生物学研究实验室主任Hermann Steller教授领导的研究项目表明，当细胞以异常的模式进行复制的时候，机体会释放一系列的死亡信号激发细胞自我摧毁，以免异常的细胞变成癌细胞。他们首次披露一种名为IAPs(细胞凋亡抑制蛋白)的蛋白控制细胞凋亡的机制。IAPs的作用机制是与细胞凋亡酶——Caspases酶结合抑制细胞凋亡。他们研究小鼠发现IAPs蛋白的一个RING区域具有抑制细胞凋亡的作用，人为去除小鼠细胞IAPs蛋白的RING区域，能有效地促进更多的细胞凋亡。Steller说：“癌细胞无限繁殖的秘密在于破坏细胞凋亡的信号。”

（1）细胞凋亡是由基因所决定的细胞 的过程。

（2）癌细胞是不受机体控制的、 的恶性增殖细胞。癌细胞的形成是由于致癌因子的作用， 发生突变所致。

（3）请就以上资料对癌症的治疗进行大胆地设想： 。

【参考答案】

1. C 2. B 3. C

细胞因子 篇7

1材料与方法

.1材料收集与分离

取1例病人手术中切除的皮肤组织9块,重复试验3次。经PBS(磷酸缓冲盐溶液)冲洗后置入Dispase酶中,4℃过夜;收集皮片,置0.25%胰酶与0.02%EDTA(1∶1)混合液中,37℃,10~15 min,经吹打、过滤后收集单细胞悬液加入SKF上皮细胞培养液,以10×104/ml的密度接种于培养瓶中。当细胞铺满80%时,用0.25%胰酶消化后接种传代,取2~3代细胞进行试验研究。

1.2细胞培养与观测

在6孔板中接种表皮细胞,待细胞铺满后,制备80μm宽的划痕并标记,作为细胞迁移的基点。用PBS洗细胞3次,去除划下的细胞,加入培养基,试验组培养基中加入15.0 ng/ml的KGF,对照组不添加。置于37℃、5%CO2培养箱继续培养,于48、96、144 h观察,取10个迁移最远的不同点测量距离,以平均值作为表皮细胞的迁移距离。

1.3统计学处理

试验结果以SPSS 13.0软件进行统计学分析,采用独立样本t检验。P<0.05表示有显著性差异。

2结果与分析

2.1细胞培养结果

原代培养皮肤表皮细胞,3~5 d可见细胞贴壁生长。细胞展开后为多角形,呈典型的铺路石样,具有明显的上皮细胞培养特征(见图1)。

2.2划痕试验结果

24 h后,细胞可见明显迁移;48 h后试验组迁移距离较对照组远,试验组为(29.20±0.02)μm,对照组为(21.70±0.03)μm;96 h后试验组为(50.10±0.01)μm,对照组为(37.50±0.04)μm,有显著性差异;144 h后试验组划痕基本覆盖,而对照组仍可见明显的细胞空白区(见图2、3)。

与对照组相比,KGF促表皮细胞迁移能力随着时间的延长逐渐明显。96 h后两组间出现显著性差异,144 h后试验组细胞迁移的距离几乎是对照组的2倍。

3结论

划痕试验是体外试验中最常用的检测创伤愈合的模型,其有效模拟了创伤愈合初期由细胞伸展、增殖、迁移覆盖创面的过程[5]。本试验中,我们选择此模型用以观察KGF对表皮细胞迁移的影响。

Nguyen等[6]曾就KGF对乳腺癌细胞的增殖和迁移作用进行了观察,发现KGF可明显促进乳腺癌细胞迁移、增殖,并呈浓度依赖性。本次试验我们借鉴其他试验中所采用的KGF浓度来刺激人表皮细胞,结果发现,KGF可有效促进表皮细胞迁移。作用144 h后,试验组细胞迁移距离几乎是对照组的2倍,这与Marti等[7]在小鼠创伤模型中观察到的结果一致。已有研究表明,KGF是一种特异性的高效促上皮细胞增殖的生长因子,可以促进有丝分裂,这与c-myc、c-fos c以及核苷酸合成的调节酶的表达有关[8]。所以,试验组划痕愈合时间明显短于对照组,可能与KGF促进表皮细胞的增殖能力有一定关系,但对于KGF如何促进细胞迁移,目前还不明确,其机理有待进一步研究。

本试验利用体外表皮创伤模型观察KGF对人表皮细胞的促迁移能力,进一步证实和肯定其在皮肤创伤愈合方面的巨大潜能,为临床应用奠定了良好基础。

参考文献

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[2]Belleudi F,Leone L,Aimati L,et al.Endocytic pathways and biological effects induced by UVB-dependent or l igand-dependent activation of the keratinocyte growth factor receptor[J].FASEB J,2006,20(2):395-397.

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[7]Marti G P,Mohebi P,Liu L,et al.KGF-1 for wound healing in animal models[J].Methods Mol Biol,2008(423):383-391.

细胞因子 篇8

1 材料与方法

1.1 试验动物

昆明小白鼠90只, 体重为 (20±2) g, 雌雄各半, 购自新疆医科大学实验动物中心, 常温饲养。

1.2 主要试剂

LSP, 分别称取500 mg利用分步醇沉法得到的4种分级LSP, 将其溶于50 m L纯化水中制成浓度为10 mg/m L的多糖溶液;Hank’s液, 赛默飞世尔生物化学制品 (北京) 有限公司生产;瑞士-姬姆萨染色液, 朱海贝索生物技术有限公司生产;小鼠白细胞介素-2 (IL-2) ELISA试剂盒、小鼠转化生长因子beta1 ELISA (TGF-β1) 试剂盒, 武汉博士德生物工程有限公司生产。

1.3 主要仪器

电热恒温培养箱, 购自上海一恒科学仪器有限公司;立式高速冷冻离心机, 购自美国贝克曼库尔特有限公司;酶标仪, 购自济南博鑫生物技术有限公司;电子天平、可调节移液器及吸头、干净的试管和Eppendof管, 购自梅特勒-托利多国际股份有限公司。

1.4 被检小鼠红细胞悬液的制备

取90只小鼠随机分成9组, 即4种分级LSP高剂量[80 mg/ (kg·d) ]组、低剂量[40 mg/ (kg·d) ]组和空白对照 (生理盐水) 组, 每组10只, 灌胃给药, 连续给药14 d。在第14天给药1 h后眼眶采血, 并用经抗凝剂处理的干净试管收集血液, 所得抗凝血用Hank’s液洗3次, 每次以2 000 r/min离心5 min, 最后用Hank’s液将红细胞稀释成浓度为1.25×107个/m L的细胞悬液。

1.5 C3b致敏酵母细胞悬液的制备

将鲜活面包酵母用Hank’s液 (含钙、镁, p H值为7.2) 洗3次, 每次以1 000 r/min离心10 min, 配制成含酵母细胞浓度为5×107个/m L的悬液;加入等量新鲜豚鼠血清, 混匀, 置37℃水浴锅中水浴30 min;然后再以Hank’s液洗2次, 恢复原浓度, 即为C3b致敏酵母细胞悬液。

1.6 花环形成试验

取红细胞悬液和C3b致敏酵母细胞悬液各50μL, 混匀, 置37℃水浴锅中水浴40 min;取出并轻轻摇起, 加入0.25%戊二醛溶液2μL固定5 min;用适量Hank’s液稀释, 涂片, 干燥, 甲醛固定, 瑞士-姬姆萨染色, 高倍镜检。

1.7 血清IL-2和TGF-β1含量的测定

取72只小鼠随机分成9组, 即4种分级LSP高剂量[80 mg/ (kg·d) ]组、低剂量[40 mg/ (kg·d) ]组和空白对照 (生理盐水) 组, 每组8只, 灌胃给药, 连续给药14 d。在第14天给药1 h后眼眶采血, 并用干净试管收集血液, 2~8℃过夜, 2 000 r/min离心20 min, 收集血清。参照相应试剂盒说明书用酶标仪在450 nm波长处测定各组小鼠血清中IL-2和TGF-β1水平。

1.8 统计学分析

应用SPSS 16.0统计软件对试验数据进行处理, 以单因素方差分析法进行组间比较, 试验数据用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 LSP对正常小鼠红细胞C3b受体花环形成率的影响 (结果见表1和图1)

%

注:同列数据肩标字母完全不同表示差异显著 (P<0.05) , 含相同字母表示差异不显著 (P>0.05) 。

注:字母完全不同表示差异显著 (P<0.05) , 含相同字母表示差异不显著 (P>0.05) 。

由表1和图1可知, 在4种分级LSP中, LSP80%高剂量组和LSP30%高剂量组红细胞C3b受体花环形成率显著高于空白对照组 (P<0.05) , 其中LSP30%高剂量组显著高于其他所有剂量组 (P<0.05) , 其他剂量组与空白对照组比较差异不显著 (P>0.05) 。说明LSP在一定剂量范围内可显著提高小鼠红细胞C3b受体花环形成率, 从而提高机体红细胞免疫功能。

2.2 LSP对正常小鼠IL-2和TGF-β1含量的影响

注:同列数据肩标字母完全不同表示差异显著 (P<0.05) , 含相同字母表示差异不显著 (P>0.05) 。

由表2可知, 在4种LSP分级中, 与空白对照组比较, LSP80%高剂量组和LSP30%高剂量组IL-2含量均显著升高 (P<0.05) , 说明LSP具有剂量依赖性地提高小鼠血清中IL-2含量的作用。与空白对照组比较, LSP80%高剂量组、LSP30%高剂量组、LSP30%低剂量组的TGF-β1含量显著低于空白对照组 (P<0.05) 。说明LSP能降低小鼠血清中TGF-β1含量的作用。

3 讨论

红细胞是血液中含量最多的血细胞, 具有免疫黏附、调控淋巴细胞免疫活性和促进巨噬细胞吞噬功能等作用。在天然免疫反应中, 红细胞最大的作用是识别和黏附抗原, 把抗原运输至巨噬细胞内皮系统, 最后将抗原在巨噬细胞内销毁。红细胞免疫功能通过细胞膜上的C3b (CR1) 受体介导来实现。已有研究证明, 虽然白细胞表面C3b受体数量比红细胞多, 但由于在血液中红细胞数量占有绝对优势, 使血液循环中95%的C3b受体位于红细胞上。红细胞可以通过C3b受体与C3b致敏的酵母细胞黏附, 将酵母细胞吸附到周围而形成花环, 以酵母花环的多少表示红细胞免疫功能的高低[8]。本试验结果表明, LSP能显著提高正常小鼠红细胞C3b受体黏附结合酵母细胞形成花环的水平, 从而增强正常小鼠红细胞免疫功能。此结果与洪艳等[9]报道的结果一致。

IL-2具有激活自然杀伤细胞与细胞毒性T淋巴细胞, 促进B淋巴细胞分化与增殖, 诱导LAK细胞产生等作用, 是机体正向免疫调节中最重要的细胞因子之一。TGF-β1可以抑制所有淋巴细胞的增殖及功能, 并能抑制巨噬细胞激活, 目前认为TGF-β1可能是免疫系统关闭的信号[10]。本试验结果显示, LSP在一定剂量范围内能显著提高小鼠血清IL-2含量, 同时降低小鼠血清TGF-β1含量, 本试验结果与徐贤柱等[11]和王惠国等[12]报道的结果一致。

植物活性多糖作为免疫增强剂, 其生物活性与多糖的分子质量、化学结构、黏度、溶解度、给药途径、动物种类、使用剂量等密切相关[13]。一般来说, 分子质量越大、活性越高, 浓度越大、活性越低。在剂量方面, 不论是动物免疫功能试验还是抑瘤试验多糖都有一个最佳剂量, 在最佳剂量时活性最高, 剂量过高或过低活性就会明显降低[14]。不同剂量和不同浓度的多糖促进的红细胞免疫功能也不同。LSP与机体免疫功能 (红细胞及细胞因子免疫功能) 的最佳剂量关系机理有待进一步研究。

4 结论

植物活性多糖作为免疫调节剂具有广阔的临床应用前景, 使其成为新药开发的重要方向之一。随着研究的深入, 植物多糖的免疫调节机理将会得到更明确的阐释, 将有越来越多的植物多糖得以开发利用。

细胞因子 篇9

子痫前期是妊娠期间常见的并发症,其中尤其是重度子痫前期危害严重,不仅是孕产妇死亡的重要原因也是妊娠女性远期死亡的重要原因。本研究通过检测重度子痫前期患者和正常妊娠妇女血浆中免疫细胞因子IL-2、IL-10、γ-IFN、TGF-β1水平和体液因子ET和AngⅡ的浓度,探讨免疫因素和体液因子在重度子痫前期发病中作用,并探讨这些细胞因子之间的相关性,试图揭示其在重度子痫前期发生中的相互关联作用。

1 资料和方法

1.1 资料来源和分组

选取2006年6月~2007年4月在新疆医科大学第一附属医院产科分娩的重度子痫前期患者46例(病例组),诊断标准按乐杰主编《妇产科学》第六版,选择同期住院分娩的正常妊娠妇女35例(对照组)。两组孕妇均无近期感染的证据,血糖正常,无慢性高血压史,无反复流产史,无免疫性疾病史。两组妇女年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。病例组妊娠天数、新生儿出生体重与对照组相比较,差异有统计学意义(P<0.01)。

1.2 方法

1.2.1 血标本采集

治疗前抽取两组妇女空腹肘静脉血6 m L,3 m L置于2%EDTA抗凝管中,-70℃冰箱保存。3 m L在高速离心机(3 000 r/min)中分离出血浆置于-70℃冰箱保存。

1.2.2 采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(ELISA法)

测定血浆中IL-2、γ-IFN、IL-10和TGF-β1的水平,试剂盒由深圳市基因谷科技有限公司(晶美生物工程有限公司)提供。

1.2.3 采用放射免疫分析法测定内皮素和血管紧张素Ⅱ浓度

仪器为中佳GC-2016型r放射免疫计数器。AngⅡ试剂盒由北京东方生物技术研究所提供,ET试剂盒由北京东方生物技术研究所提供。

1.3 统计学方法

采用的统计方法有一般资料的统计描述、正态性检验、方差齐性检验、完全随机化设计的两组样本的t检验、两个变量间线性相关分析,以P<0.05为统计学意义。

2 结果

2.1 两组孕妇AngⅡ和ET的差异性分析

病例组ET浓度与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01),重度子痫前期组患者的血浆ET浓度比正常妊娠妇女高。重度子痫前期患者的血浆AngⅡ浓度与正常妊娠组相比,差异没有统计学意义(P>0.05)。(表1)

2.2 两组孕妇细胞因子的差异性分析

病例组和对照组血浆IL-2水平相比较,病例组水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。病例组和对照组血浆IL-10水平相比较,病例组水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。病例组和对照组血浆TGF-β1水平相比较,病例组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。病例组IL-2/IL-10和IFN-γ/IL-10比值显著高于对照组,差异和统计学意义(P<0.001和P<0.01)。(表2)

2.3 重度子痫前期组血浆ET水平与血浆中细胞因子AngⅡ、IL-2、IFN-γ、IL-10、TGF-β1、IL-2/IL-10、IFN-γ/IL-10的相关性分析

两个变量间线性相关分析结果显示重度子痫前期组的血浆ET水平与血浆中的细胞因子IL-2水平、IL-2/IL-10比值、IFN-γ/IL-10比值相关性有显著的统计学意义,Pearson相关系数分别为0.494、0.465、0.444,呈显著正相关。ET水平与其他细胞因子的相关性均无统计学意义。Pearson相关系数r及P值见表3。

2.4 重度子痫前期组血浆AngⅡ水平与血浆中细胞因子IL-2、IFN-γ、IL-10、TGF-β1、IL-2/IL-10、IFN-γ/IL-10的相关性分析

两个变量间线性相关分析结果显示重度子痫前期组的血浆AngⅡ水平与血浆中的细胞因子IL-2水平相关性有显著的统计学意义(P<0.01),Pearson相关系数为0.499,呈显著正相关。AngⅡ水平与其他细胞因子水平及IL-2/IL-10比值、IFN-γ/IL-10比值相关性均无统计学意义。Pearson相关系数r及P值见表4。

2.5 重度子痫前期组血浆IL-2水平与血浆IFN-γ、IL-10、TGF-β1的相关性分析

两个变量间线性相关分析结果显示重度子痫前期组的血浆IL-2水平与血浆中的细胞因子IFN-γ、IL-10、TGF-β1相关性均无统计学意义。Pearson相关系数r及P值见表5。

2.6 重度子痫前期组血浆IL-10水平与血浆IL-2、IFN-γ、TGF-β1的相关性分析

两个变量间线性相关分析结果显示重度子痫前期组的血浆IL-10水平与血浆中的细胞因子IFN-γ水平相关性有统计学意义(P<0.01),Pearson相关系数为0.425,呈显著正相关。与其他细胞因子的相关性均无统计学意义。Pearson相关系数r及P值见表6。

注:用t’检验,1)P<0.01,2)P>0.05

注:1)P>0.05,2)P>0.01,3)P>0.001

注:1)P<0.05,2)P<0.01,3)P>0.05

注:1)P<0.01,2)P>0.05

注:†P>0.05

注:1)P<0.01,2)P>0.05

3 讨论

血管内皮是人体中具有十分重要生理作用的多功能“器官”,血管内皮细胞通过释放血管活性物质如一氧化氮、前列环素、内皮素等调节血管张力,并参与合成具有免疫功能的细胞因子和受体等。正常妊娠时,若无缺氧、无血管损伤等增加内皮素释放的因素存在时,血管活性物质按机体需要呈调节性释放,保持动态平衡,维持局部血流的正常状态。大量的资料证明,ET参与了心肌缺血、高血压、心力衰竭、脑卒中以及急性肾功能衰竭等许多疾病的发病过程[1,2]。许多实验结果证明,子痫前期患者血浆ET水平和在胎盘中的表达明显高于正常妊娠组,并随子痫前期的病情严重程度增加而升高[3,4,5,6,7]。FIORE[8]等的研究认为ET在子痫前期的发病机理中的作用是通过在胎盘中改变了氧化和抗氧化的平衡,增加了丙二醛水平(损伤血管内皮细胞),谷胱甘肽、二硫化谷胱甘肽和抗坏血酸(保护血管内皮细胞)水平降低,从而触发氧化应激,抑制细胞增殖和细胞活力,引起胎盘功能不良和系统的内皮细胞功能不良。分娩后子痫前期患者的内皮素转换酶活性仍然增高,可能提示内在的内皮细胞功能不良诱发了子痫前期,或者提示子痫前期可以引起内皮细胞不可逆转的功能变化[9]。产科治疗子痫前期的常用药物硫酸镁可以使ET-1水平降低,血压下降[10]。

肾素-血管紧张素系统(RAS)作为神经内分泌系统的重要组成部分,在血压调控、水盐代谢以及蛋白尿产生等方面发挥重要作用。AngⅡ调节血管张力,维持血容量,刺激细胞增殖、细胞外胶原基质合成和堆积,是人体已知的最强的内源性缩血管物质之一,在维持心血管的自身稳定方面起重要作用。同时,也有大量的资料显示AngⅡ可以促进血管壁的炎性反应,其调质器包括一氧化氮、缓激肽、环氧化酶-2(COX-2)、内皮素等,炎性反应是通过增加血管壁的通透性、白细胞浸润、组织的过度增生和纤维化来实现[11]。ET与AngⅡ间存在密切联系,ET可提高血管紧张素转化酶活性,促进AngⅠ向AngⅡ转化,刺激AngⅡ的释放,ET也能通过与ET基因上一些特殊调控位点结合而刺激AngⅡ表达。而AngⅡ亦可增加ET转化酶活性并增强前内皮素原m RNA转录,能引起ET释放,AngⅡ还可以调节ET的生成[12]。

该研究发现重度子痫前期患者血浆ET水平显著增高,提示作为内皮细胞衍生的强力缩血管因子在重度子痫前期的发生中起着一定的作用,也是重度子痫前期出现血压增高、蛋白尿的重要原因。该研究用放射免疫法测定了重度子痫前期血浆中的AngⅡ浓度,与正常血压的妊娠妇女的血浆AngⅡ浓度相比,差异没有显著性,究其原因,可能与内皮细胞因子在局部分泌,血浆中的水平不一定能够直接反映胎儿-胎盘单位的分泌状况,另外,子痫前期患者对正常浓度的AngⅡ反应性增高可能是发病的原因之一。也有部分研究得出妊娠晚期子痫前期母体血浆中的AngⅡ浓度显著低于正常妊娠[13]。

子痫前期是一种多因素疾病,血管内皮损伤学说和免疫学说是被广泛认同的两个学说。Th1/Th2细胞因子产生失衡是子痫前期发生时免疫应答异常的主要特征,子痫前期患者的免疫应答向Th1型细胞因子占优势的方向转移[14]。正常妊娠妇女的外周血单核细胞刺激后则产生大量的Th2型细胞因子[15,16],IL-10是母胎界面重要的Th2型细胞因子,它可以通过抑制Th1细胞和巨噬细胞合成细胞因子来调节免疫应答和炎症反应。一些研究者认为IL-10在维持妊娠和确立Th2细胞因子环境中起关键作用[17]。刺激培养的子痫前期患者的外周血单核细胞,发现Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ、TNF-α的产量比正常妊娠妇女显著增加。胎盘的IL-2/IL-10和TNF-α/IL-10比值在子痫前期患者中也显著增加[18]。该研究提示,重度子痫前期患者IL-2水平显著升高,IL-10水平降低,这一结果与以上讨论的多个研究一致,提示IL-2和IL-10是参与Th1/Th2失衡中重要的细胞因子,该研究的研究对象是重度子痫前期患者,临床中出现严重并发症和不良妊娠结局的比率比轻度子痫前期常见的多,Th1型细胞因子IL-2的水平显著增高,免疫炎性反应增强,全身的血管内皮损伤,导致各脏器的功能损害。IL-10的水平下降,免疫耐受受损,母体攻击胎儿抗原,发生类似移植免疫排斥的反应,放大了重度子痫前期发生中的炎症效应,促炎系统与抗炎系统明显不平衡,可能是重度子痫前期发生多系统病变的原因之一。该研究中IFN-γ的水平在重度子痫前期患者中无明显变化,但IL-2/IL-10和IFN-γ/IL-10比值显著增高,提示在重度子痫前期的发生和发展中,Th1型和Th2型细胞因子经过调节后无法保持平衡,免疫过度激活和免疫耐受不足共同参与重度子痫前期的发生。

TGF-β1作为一种重要的内源性免疫抑制细胞因子,能抑制干扰素IFN-γ、IL-2和TNF-α等促炎细胞因子的功能;同时,TGF-β1还是一种活性很强的血管生成调节因子,可以促进微血管再生。有研究发现[19,20]TGF-β1与肾病和高血压的发生关系密切,组织的低氧可以导致TGF-β激活[21],从而提高内皮细胞的通透性。有研究表明,TGF-B1在妊娠期高血压疾病患者胎盘组织中的表达水平明显增高[22]。该研究发现重度子痫前期患者的血浆中TGF-β1水平增高,也证实了上述观点。

在机体的调节中,体内各种血管活性因子、免疫活性因子、炎性细胞因子等相互影响,相互调节,维持机体处于稳态。母胎界面Th1型细胞因子大量释放,IL-2、IFN-γ、TNF-α等参与免疫应答的Th1型细胞因子同时也是促炎症细胞因子,进而引发血管内皮细胞损伤,炎性介质释放和中性粒细胞活化,使子痫前期的病理变化从子宫-胎盘局部发展到全身各系统[23]。广泛的血管内皮损伤可导致凝血系统激活,内皮细胞合成ET的能力增强,ET大量释放入血引起全身小动脉痉挛,并增加肾血管阻力,降低肾血流量和肾小球滤过率,促进血管紧张素和醛固酮的分泌,导致血压升高,水钠潴留,引发妊娠期高血压疾病一系列病理生理改变和临床表现,并可进一步损害内皮细胞,加重组织缺血缺氧,形成恶性循环。

从细胞因子认识强直性脊柱炎 篇10

VEGF能够刺激体外培养的内皮细胞成活, 它通过与血管内皮细胞膜上的受体结合, 迅速增加细胞内钙离子浓度, 经磷酸肌醇特异性磷酸酯酶C途径, 特异性的促血管内皮细胞增生和血管生成。有研究发现, AS患者血清中VEGF高于正常人, 且与C反应蛋白、红细胞沉降率、疾病活动程度呈正相关关系, VEGF基因的多态性也可能与疾病的严重程度相关。接受肿瘤坏死因子拮抗剂治疗后的患者, 其血VEGF水平有明显的下降, 且与AS疾病活动评分 (ASDAS) 有一致性的改善, 故也可把VEGF用来作为一个评判疾病活动程度的指标。VEGF在AS中升高可能与它的促成骨作用有关。已有研究证实, VEGF具有明显的成骨作用, 可以加速骨折的愈合, 骨化必伴有血管生成, 骨化初期的血管增生标志着骨化的开始, 此过程有VEGF的参与。有研究运用原位杂交的方法证实了在AS活动期患者棘间韧带、骶髂关节滑膜组织中的成纤维细胞及滑膜细胞内VEGF mRNA呈强阳性表达, 可能通过以下几方面发挥作用:1) 促进局部内皮细胞分泌BMP, 通过BMP介导成骨作用;2) 作用于单核细胞使其向成骨细胞迁移, 进而发挥成骨作用;3) 诱导水解酶、组织因子、基质胶原酶等释放, 改变细胞外基质, 介导骨与软骨破坏;4) 促进病变区域血管形成, 输送更多的骨化因子到达病变部位, 加速骨化的发展。BMP主要位于骨髓基质细胞、骨膜细胞和骨细胞内。脱钙骨基质具有诱导成骨的能力, BMP是骨形成的关键因子。BMP与其受体结合后, 调节靶基因的表达。在体内BMP具有多种生物学效应, 在诱导成骨和生长与调控方面发挥着重要作用, 通过旁分泌和自分泌的形式, 能够诱导血管、肌肉和筋膜周围游离的和未分化的间充质细胞及纤维细胞, 转化为不可逆的骨系细胞, 从而促进骨折愈合, 与骨、软骨、肌腱、牙周组织等形成有极为密切的关系。在脊柱关节病的小鼠模型中, BMP参与肌腱末端骨形成, 运用BMP细胞外拮抗药物后, 内源性BMP水平降低, 延缓了关节软骨向骨形成的转化。在人类BMP的noggin基因的点突变, 可导致多发的关节融合及进行性关节腔狭窄。目前基因重组BMP已经广泛用于临床, 通过载体植入缓释、局部注射、基因治疗等途径, 有效的促进骨形成, 加速骨折愈合。研究证实, 活动期AS患者骶髂关节滑膜组织中BMP-2mRNA强阳性表达, 且AS血清BMP水平与脊柱和髋关节放射学评分 (BASRI) 呈正相关, 通常伴有BMP抑制物Sclerostin表达降低, 说明BMP为AS病理性成骨过程中的重要的成骨因子。其机制可能为, AS活动期患者某些因子刺激邻近的骨细胞、骨膜细胞等分泌BMP-2, 促进成纤维细胞向成骨细胞转化, 病理性骨组织增生, 破坏关节正常结构, 导致关节骨性强直。

TGF-β1是TGF-β超家族成员, 具有广泛的生物学效应, 在炎症和纤维化过程中均起关键的作用。TGF-β1不同的生物学活性尤其是其前炎和抗炎的双向调节特性, 文献报道它在脊柱关节病中的作用复杂多样。有报道称, AS患者血清TGF-β1水平较健康对照者明显升高, 骶髂关节组织中存在TGF-β1/Smad通路表达异常, 而骶髂关节又是AS的主要病变靶点, TGF-β1升高说明它在病理改变过程扮演了重要角色。TGF-β1是已知单核细胞趋化因子中最强的一种, 可由多种实质细胞产生, 炎症时由渗出细胞, 如单核细胞、淋巴细胞等产生或分泌, 在炎症早期少量TGF-β1聚焦在炎症部位, 导致单核细胞向炎症部位聚焦。单核细胞数量增多后, 又大量产生TGF-β1, 高浓度的TGF-β1又可继续趋化和激活单核细胞, 并且T细胞被吸引至炎症部位, 这样就加重了病变部位的炎症。TGF-β1上调白介素等前炎症因子和MMP表达来加重关节部位的炎症, 还可以促进Th17分化而参与炎症反应, 并且通过与TNF-α及RANKL的协同效应诱导破骨细胞分化, 对软骨和骨进行破坏。除了参与炎症外, TGF-β1还能协助BMP促进骨膜生发层间充质细胞增殖、成熟、分化为骨系细胞, 加速骨组织的形成。

MMP-3是对基质起广泛作用的一种蛋白酶, 是具有降解细胞外基质功能的蛋白多糖酶, 其作用底物主要是蛋白多糖和糖蛋白。MMP-3一般只在炎症情况下才会高表达, 它在血清中的水平高低可以作为判断AS病情活动程度的指标。通过对外周血中MMP-3, 软骨蛋白聚糖和Ⅱ型胶原水平及放射学的检测, 证实MMP-3mRNA可以作为AS的一种独立的骨与软骨损伤的预测标记。对MMP-3与强直性脊柱炎临床分级关系进行研究后发现, RT-PCR及凝胶成像分析系统半定量检测出MMP-3的扩增产物在ASⅠ、Ⅱ、Ⅲ级白细胞中呈递增表达, 与不同炎症时期病情程度呈正相关。MMP-3不仅参与AS炎症, 还是调节骨质破坏病理过程的重要因素。它对AS的关节破坏可能通过直接降解软骨和骨基质。软骨由大量的基质及少量的软骨细胞构成, 细胞间质大部分为水分, 其余由胶原、蛋白多糖和其他基质蛋白构成。胶原构成基质的骨架, 其余成分填埋于胶原网络中间, MMP-3对基质广泛降解破坏后, 软骨便失去了正常功能。软骨下骨的骨基质同样也由于MMP-3的破坏而失去了正常的结构, 并随着炎症的推进, 骨破坏转变为骨修复增强, 软骨也被增生的骨组织代替, 逐渐演变为骨性强直。