為了維持機體的生理平衡，抵抗病原微生物的侵襲，防止腫瘤發生，機體的許多細胞，特別是免疫細胞合成和分泌許多種微量的多肽類因子。它們在細胞之間傳遞信息，調節細胞的生理過程，提高機體的免疫力，在異常情況下也有可能引起發燒、炎癥、休克等病理過程。這樣一大類因子已發現的有上百種，統稱為細胞因子，包括淋巴細胞產生的淋巴因子、單核細胞產生的單核因子、各種生長因子等。許多細胞因子是根據它們的功能命名的，如白細胞介素（IL）、干擾素（IFN）、集落刺激因子（CSF）、腫瘤壞死因子（TNF）、紅細胞生成素（EPO）等。
細胞因子研究具有非常重要的理論和實用意義，它有助于闡明分子水平的免疫調節機理，有助于疾病的預防、診斷和治療，特別是利用基因工程技術生產的重組細胞因子已用于治療腫瘤、感染、炎癥、造血功能障礙等，并收到良好療效，具有非常廣闊的應用前景。
從分子結構來看，細胞因子都是小分子的多肽，多數由100個左右氨基酸組成。細胞因子都是通過與靶細胞表面的細胞因子受體特異結合后才能發揮其生物學效應，這些效應包括促進靶細胞的增殖和分化，增強抗感染和殺腫瘤細胞效應，促進或抑制其他細胞因子的合成，促進炎癥過程，影響細胞代謝等。細胞因子的這些作用具有網絡性的特點，即每種細胞因子可作用于多種細胞；每種細胞可受多種細胞因子的調節；不同細胞因子之間具有相互協同或相互制約的作用，由此構成了復雜的細胞因子免疫調節網絡。目前人們對這一網絡的認識尚遠未清晰明了。
zui近幾年，基因重組的細胞因子作為一種新型的生物應答調節劑在臨床應用上取得了令人矚目的成就。例如，zui早用于臨床的干擾素α在治療白血病和病毒感染中收到顯著療效。中國的干擾素a1在1991年通過新藥審評，已得到較為廣泛的應用。目前在上已批準生產的細胞因子藥物還包括EPO、干擾素γ、GM-CSF、G-CSF、IL-2等。由于細胞因子為人體自身成分，通過調節機體生理過程和提高免疫力來治療疾病，在低劑量即可發揮作用，因而療效顯著，副作用小是一種全新的生物療法，將會很快獲得突飛猛進的發展。
細胞因子：一類非抗體蛋白質的統稱。此種蛋白質由一個細胞群（如已活化的T淋巴細胞）與特異性抗原接觸后所釋放。如淋巴活素。
細胞因子的研究淵源始于50年代的干擾素研究和60年代的集落刺激因子研究，由于基因工程技術的迅速發展，使細胞因子研究發生了突破性的進展。在80--90年代相繼克隆出一大批細胞因子，細胞因子的化學本質是多肽，從信息傳遞的角度，細胞因子是生物體內一類重要的*信使分子，是細胞內基因表達的產物。
在自然狀態下，細胞因子受體 （cytokine receptor, CK-R）主要以膜結合細胞因子受體 （membrane-bound cytokine receptor, mCK-R） 和存在于血清等體液中可溶性細胞因子受體 （soluble cytokine receptor, sCK-R）兩種形式存在。 細胞因子復雜的生物學活性主要是通過其與相應的mCK-R結合后所介導的，而sCK-R卻具有*的生物學意義。近年來， sCK-R水平變化與某些疾病的關系日益受到學者們的重視。部分重組sCK-R（rsCK-R） 基因工程產品已進入臨床驗證，關于sCK-R的產生機理， 結構特點及其免疫學功能等方面的基礎研究也取得了長足的進展。
研究表明，體內的各種細胞因子之間并不是孤立存在的，而是有著復雜的相互作用，它們之間通過合成和分泌的相互調節，受體表達的相互調節、生物學效應的相互影響等組成一個復雜的細胞因子互作網絡。
一、胞因子的概念
機體的免疫細胞和非免疫細胞能合成和分泌小分子的多肽類因子，它們調節多種細胞生理功能，這些因子統稱為細胞因子（cytokines）。細胞因子包括淋巴細胞產生的淋巴因子和單核巨噬細胞產生的單核因子等。目前已知白細胞介素（interleukin,IL），干擾素（interferon,IFN）、集落刺激因子（colony stimulating factor,CSF）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor,TNF）、轉化生長因子（transforming growth foctor,TGF-β）等均是免疫細胞產生的細胞因子，它們在免疫系統中起著非常重要的調控作用，在異常情況下也會導致病理反應。
研究細胞因子有助于闡明分子水平的免疫調節機制，有助于疾病的預防、診斷和治療，特別是利用細胞因子治療腫瘤、感染、造血功能障礙、自身免疫病等，已收到初步療效，具有非常廣闊的應用前景。
二、細胞因子的命名
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在1979年第二屆淋巴因子的會議上，將介導白細胞間相互作用的一些細胞因子命名為白細胞介素（IL），并以阿拉伯數字排列，如IL-1、IL-2、IL-3。隨著分子免疫學的研究進展，不斷有新的IL被命名，迄今已正式命名到IL-15，可以預期，還會有更多的IL被發現。目前的研究發現，許多IL不僅介導白細胞相互作用，還參與其它細胞的相互作用，如造血干細胞、血管內皮細胞、纖維母細胞、神經細胞、成骨和破骨細胞等的相互作用（表4-1）。
表4-1 白細胞介素的特性（IL）
IL 曾用名稱 產生細胞 效應 1 淋巴細胞活化因子（LAF） 單核巨噬細胞，樹突狀細胞，纖維母細胞內皮細胞 T和B細胞的增殖和分化，刺激造血細胞，參予炎癥反應 2 T細胞生長因子 活化的T細胞 T和B細胞的增殖分化，增強NK細胞，單核細胞殺傷活性 3 多集落刺激因子（multi-CSF） 活化的T細胞 多能造血干細胞增殖，促進肥大細胞，嗜酸，嗜堿性粒細胞增殖與分化 4 B細胞刺激因子（BSF-1）
B細胞生長因子（BCGF-1） 活化的T細胞 B和T細胞增殖，刺激造血祖細胞增殖與分化，誘導lgE、lgG產生 5 B細胞生長因子-Ⅱ
（BCGF-Ⅱ） 活化的T細胞 促進B細胞增殖與分化，促進嗜酸性粒細胞增殖與分化，誘導lgA產生 6 B細胞刺激因子-2（BSF-2）
B細胞分化因子（BCDF） 淋巴細胞
單核細胞
纖維母細胞 促進B細胞分化、促進肝細胞產生急性期蛋白，抑制乳腺癌細胞、刺激骨髓瘤細胞、刺激造血細胞，參與炎癥 7 淋巴細胞生素（LPO） 骨髓及胸腺基質細胞 促進前T、前B細胞增殖，促進成熟T細胞生長，促進血小板生成 8 中性粒細胞趨化因子（NCF）
粒細胞活化因子（NAF） 單核巨噬細胞
血管內皮細胞 中性粒細胞活化和趨化作用，T細胞趨化作用，促進血管生成，參與炎癥 9 P40
肥大細胞生長增強活性T
細胞生長因子（TCGFⅢ） 活化的T 細胞 促進TH產生細胞因子,促進肥大細胞增殖,刺激造血細胞 10 細胞因子合成抑制因子（CSIF） 活化的T細胞,B細胞單核巨噬細胞 抑制TH產生細胞因子,促朝進胸腺細胞增殖,促進B細胞增殖 11 （一） 骨髓基質細胞 促進B細胞分化,刺激造血細胞,促進血小板生成 12 細胞毒性淋巴細胞成熟因子（CLMF） B細胞 促進TC，NK，LAK細胞殺傷功能，透導細胞免疫 13 P600 活化的T細胞 抑制細胞因子分泌和表達，刺激B細胞增殖和CD23表達，透導lgE產生
（二）集落刺激因子
在進行造血細胞的體外研究中，發現一些細胞因子可刺激不同的造血干細胞在半固體培養基中形成細胞集落，這類因子被命名為集落刺激因子（CSF）。根據它們的作用范圍，分別命名為粒細胞CSF（G-CSF），巨噬細胞CSF（M-CSF），粒細胞和巨噬細胞CSF（GM-CSF）和多集落刺激因子（multi-CSF,又稱IL-3）。不同發育階段的造血干細胞起促增殖分化的作用，是血細胞發生*的刺激因子。廣義上，凡是刺激造血的細胞因子都可統稱為CSF，例如刺激紅細胞生成素（erythropoictin,Epo）、刺激造血干細胞的干細胞因子（stem cellfactor,SCF）、可刺激胚胎干細胞的白血病抑制因子（leuk emia inhibitory factor,LIF）等均有集落刺激活性。此外，CSF也作用于多種成熟的細胞，促進其功能具有多相性的作用（表4-2）。
表4-2 集落刺激因子的特性
細胞因子 產生細胞 效應 Multi-CSF 活化的T細胞 刺激造血干細胞增殖，促進肥大細胞，嗜酸、嗜堿粒細胞增殖分化 GM-CSF 活化的T細胞，巨噬細胞，纖維母細胞等 刺激粒細胞，巨噬細胞集落形成刺激粒細胞功能 G-CSF 纖維母細胞，骨髓基質細胞，膀胱癌細胞株等 刺激粒細胞集落，刺激粒細胞功能 M-CSF 巨噬細胞 刺激巨噬細胞集落、刺激粒細胞功能，降低血膽固醇 SCF 纖維母細胞，骨髓和胸腺的基質細胞 刺激髓系、紅系、巨核系及淋巴系造血祖細胞 Epo 腎細胞 刺激紅系造血祖細胞 LIF 基質細胞、單核細胞 促進某些白血病細胞株的分化促進胚胎干（ES）細胞的增殖，抑制ES細胞的分化
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干擾素（IFN）是zui先發現的細胞因子，早在1957年，lssacs等人發現病毒感染的細胞產生一種因子，可抵抗病毒的感染，干擾病毒的復制，因而命名為干擾素。根據其來源和結構，可將IEN分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ，它們分別由白細胞、纖維母細胞和活化T細胞產生。IFN-α為多基因產物，有十余種不同亞型，但它們的生物活性基本相同。IFN除有抗病毒作用外，還有抗腫瘤、免疫調節、控制細胞增殖及引起發熱等作用。
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TNF是一類能直接造成腫瘤細胞死亡的細胞因子，根據其來源和結構分為兩種，即TNF-α和TNF-β.前者由單核巨噬細胞產生；后者由活化的T細胞產生，又名淋巴毒素（lymphotoxin）。TNF除有殺腫瘤細胞作用外，還可引起發熱和炎癥反應，大劑量TNF-α可引起惡液質，呈進行性消瘦，因而TNF-α又稱惡液質素（cac hectin）。
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由活化的淋巴細胞產生的細胞因子都可稱為淋巴因子（lymphokine）,如IL-2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13，TNF-β，IFN-γ等均為淋巴因子。
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由單核已噬細胞產生的細胞因子統稱單核因子（monokine）,如IL-1、6、8，TNF-α、IFN-α等。
三、細胞因子的作用特點
目前發現并正式命名的細胞因子有數十種，每種細胞均有其*的、起主要作用的生物學活性。盡管種類繁多、產生細胞和作用細胞多樣、生物學活性廣泛、發揮作用的機制不同，但眾多的細胞因子具有以下共同的特性：
1．天然細胞因子是由細胞產生的 正常的靜息或休止（resting）狀態的細胞必須經過激活后才能合成和分泌細胞因子。通常是由抗原、絲裂原或其它刺激物激活免疫細胞和相關細胞，6～8小時后細胞培養上清中即可檢測出細胞因子，于24～72小時期間細胞因子水平zui高。但是有些細胞株不需外源刺激就可以自發地分泌某些細胞因子。
2．細胞因子的產生和作用具有多向性（pleiotropism）即單一刺激如抗原、絲裂原、病毒感染等可使同一種細胞分泌多種細胞因子，而一種細胞因子由多種不同類型的細胞產生可作用于多種不同類型的靶細胞。
3．細胞因子的合成和分泌過程是一種自我調控的過程通常情況下，細胞因子極少儲存，即不以前體形式貯存在細胞內，而是經過適當刺激后迅速合成，一旦合面后便分泌至細胞外以發揮生物學作用，刺激消失后合成亦較快地停止并被迅速降解。
4．為低分子量的分泌型蛋白質常被糖基化。分子量大小不等，大多數為15～30kD，小者僅8～10kD，一般不超過80kD。
5．細胞因子需與靶細胞上的高親和力受體特異結合后才發揮生物學效應。
6．生物學效應* 細胞因子在pM（10-12M）水平就能發揮顯著的生物學效應。這與細胞因子與靶細胞表面特異性受體之間親和力*有關，其解離常數在10-12～10-10M之間。
7．單一細胞因子可具有多種生物學活性，但多種細胞因子也常具有某些相同或相似的生物學活性。
8．主要參與免疫反應和炎癥反應影響反應的強度和持續時間的長短。涉及到感染免疫、腫瘤免疫、自身免疫、移植免疫等諸多方面。
9．以非特異性方式發揮生物學作用且不受MHC限制。
10．某種細胞因子對靶細胞作用的強弱取決于細胞因子的局部濃度，靶細胞本身的類型（即作用于自身產生細胞）和旁分泌方式（paracrine,即作用于鄰近的靶細胞）短暫性地產生并在局部發揮作用。
11.天然細胞因子大多是在近距離發揮局部作用 大多是通過自分泌方式（autocrine,即作用于自身產生細胞）和旁分泌方式（paracrine,即作用于鄰近的靶細胞）短暫性地產生并在局部發揮作用。
12．細胞因子的作用并不是孤立存在的，它們之間通過合成分泌的相互調節，受體表達的相互調控、生物學效應的相互影響而組成細胞因子網絡（addidveeffect）也可以取得協同效應（synergy），甚至取得兩種細胞因子單用時所不具有的新的*的效應
