细胞因子是由免疫原、有丝分裂原或其他刺激物在多种细胞中诱导的低分子量可溶性蛋白（5～20kDa）。许多研究表明，细胞因子作为免疫调节剂参与自分泌、旁分泌和内分泌信号的传递（图1）。细胞因子的分类一般依据结构和功能两个原则。在这里，细胞因子家族分类以细胞因子结构为基础。那么，什么是细胞因子家族？细胞因子家族主要有哪些类型？

图1. 细胞因子的特性 [1]

*图片来源于Springer的出版物

什么是细胞因子家族？

细胞因子家族是指一系列细胞因子，它们具有序列相似性，并在相互的受体系统中表现出同源性和一定的杂合性。但这并不意味着它们表现出功能上的相似性。细胞因子家族还包含重要的调节细胞膜受体-配体对它们反映了在高等哺乳动物的不同免疫功能中使用共同结构基团的进化。以IL-1/IL-1受体超家族为例，IL-1/IL-1受体超家族包含的细胞因子有IL-1β、IL-1α、IL-受体拮抗剂、IL-18和IL-33，它们介导生理和宿主防御功能，这个家族还包括Toll样受体，Toll样受体是一系列哺乳动物模式识别分子，在先天反应早期对微生物物种的识别具有关键作用。

细胞因子家族的主要类型有哪些？

一般来说，细胞因子家族包括白细胞介素家族、干扰素家族、肿瘤坏死因子（TNF）超家族和趋化因子超家族。其中，白细胞介素超家族根据功能的不同可分为多个细胞因子超家族，涉及IL-1家族、IL-6家族和IL-17家族等。

● 白细胞介素家族

白细胞介素是细胞因子的一种，在免疫调节和稳态中起着至关重要的作用。白细胞介素最初发现于白细胞中，现在发现，巨噬细胞、淋巴细胞等很多细胞都能产生。具有稳定的结构和功能。白细胞介素超家族包括大量的细胞因子，它们命名为IL-1~IL-38。如上所述，这些ILs又可分为几个亚家族。

如IL-1家族，它包含11个成员，虽然最初只有IL-1α, IL-1β, IL-1Ra和IL-18四个成员，但它们具有相似的基因结构。它们在调控免疫和炎症反应以应对感染或无菌性损伤方面起着核心作用。

● 干扰素家族

干扰素（IFNs）是哺乳动物细胞因子的一个家族，其主要特点是能够通过保护细胞免受病毒感染来"干扰"病毒的复制。IFN家族由三大类细胞因子组成，即I型IFN, II型IFN和III型IFN。其中I型IFN和II型IFN研究较多。

如I型干扰素包括干扰素α（又可进一步分为13个不同亚型， IFN-α1, -α2, -α4, -α5, -α6, -α7, -α8, -α10, -α13, -α14, -α16, -α17和-α21），β, ε, к和人中的ω。所有I型IFN都与一个相同的共同细胞表面受体结合，该受体为I型IFN受体。

● TNF超级家族

肿瘤坏死因子（TNF）超家族是一个含有TNF同源域并形成三聚体的Ⅱ型跨膜蛋白超家族。该超家族成员可通过细胞外蛋白分解，从细胞膜上释放，并作为细胞因子发挥作用。这些蛋白主要由免疫细胞表达，它们参与到多种细胞功能调节活动，包括免疫反应和炎症，或是增殖、分化、凋亡和胚胎发生。根据序列、功能和结构的相似性，该超家族包含19个成员，与TNF受体超家族的29个成员结合。

● 趋化因子家族

趋化因子是一类分子量较小的细胞因子，其主要作用是在稳态和病理条件下招募白细胞亚群。

趋化因子受体是G蛋白偶联受体，是一种7次跨膜蛋白，并在细胞内与G蛋白偶联进行信号转导。根据给定的趋化因子的浓度梯度，诱导靶细胞牢固地粘附在内皮上，并引导靶细胞运动到目的地。根据行为和结构特点，趋化因子家族由人类和小鼠的50种内源性趋化因子配体组成。

参考文献：

[1] Wardhan R., Mudgal P. (2017) Membrane Receptors and Signal Transduction Pathway. In: Textbook of Membrane Biology. Springer, Singapore.