本期小備將系統(tǒng)介紹一類關鍵細胞因子 —— 趨化因子超家族及其受體，全面解析其分子特征、分類、信號機制與生物學功能。

  

趨化因子（Chemokines）為一類結(jié)構高度保守的小分子分泌型蛋白，分子量約 8–10 kDa。作為細胞遷移的關鍵調(diào)控分子，其通過與七次跨膜 G 蛋白偶聯(lián)受體（GPCRs）特異性結(jié)合，在機體穩(wěn)態(tài)維持與炎癥應答過程中精準介導細胞定向遷移。

 

趨化因子超家族成員數(shù)量龐大，在人、小鼠及大鼠等物種中已發(fā)現(xiàn)約 50 個成員，為細胞因子家族中規(guī)模最大的亞群。其分子結(jié)構均包含 4 個保守半胱氨酸殘基，并形成 1–2 對分子內(nèi)二硫鍵。依據(jù) N 端保守半胱氨酸的數(shù)目與排列方式，可將趨化因子分為 C、CC、CXC 及 CX3C 四個主要亞家族。

 

   

趨化因子的生物學功能依賴其受體介導的信號傳導。趨化因子受體主要表達于白細胞表面，按配體結(jié)合特異性分為 XCR、CCR、CXCR、CX3CR 四類，并可進一步分為典型趨化因子受體（cCKR）與非典型趨化因子受體（ACKR）。典型受體與配體結(jié)合后，通過偶聯(lián) G 蛋白啟動胞內(nèi)信號，誘導鈣離子濃度變化，進而調(diào)控細胞遷移等生物學效應；非典型受體結(jié)合配體后不啟動經(jīng)典信號轉(zhuǎn)導，但在趨化因子網(wǎng)絡穩(wěn)態(tài)調(diào)控中發(fā)揮重要作用。此外，趨化因子與其受體并非嚴格一對一結(jié)合，而是存在廣泛的交叉應答，即單一趨化因子可結(jié)合多個受體，單一受體亦可識別多種高親和力趨化因子。

 

 

趨化因子及其受體在機體發(fā)育、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持及炎癥反應中對細胞遷移具有核心調(diào)控作用，并在多種病理狀態(tài)下參與宿主應答調(diào)控，已成為疾病靶向治療的重要研究靶點。

 

根據(jù)功能特性與表達模式，趨化因子可分為炎癥趨化因子、穩(wěn)態(tài)趨化因子及雙重功能趨化因子三類。

   

炎癥趨化因子為炎癥刺激誘導表達型趨化因子，在感染清除與宿主防御中發(fā)揮核心作用：
（1）白細胞募集與遷移：在感染或組織損傷時，炎癥趨化因子可誘導免疫效應細胞向病灶部位定向募集，并調(diào)控免疫細胞由外周組織向淋巴器官遷移，保障免疫應答有序啟動與推進。
（2）宿主防御調(diào)控：促進先天免疫細胞向感染部位聚集，形成防御屏障以抑制病原體擴散；同時參與調(diào)控適應性免疫應答，包括免疫激活、免疫記憶形成，以及效應細胞功能與外周組織存活調(diào)控。

  

 
代表性炎癥趨化因子包括：CCL2–5、CCL7、CCL8、CCL11–17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL24、CCL26、CXCL1–3、CXCL5–11 等。

 

穩(wěn)態(tài)趨化因子呈組成型表達，在器官發(fā)育、免疫監(jiān)視及組織再生等生理過程中不可或缺：

（1）器官發(fā)育調(diào)控：介導干細胞向發(fā)育器官定向遷移，參與血管生成、干細胞微環(huán)境維持、細胞增殖及淋巴細胞成熟，保障器官正常發(fā)育。
（2）免疫監(jiān)視功能：在外周組織中調(diào)控免疫細胞穩(wěn)態(tài)，維持免疫耐受，避免免疫系統(tǒng)過度活化導致自身組織損傷。
（3）組織修復與再生：在組織損傷后，引導干細胞與祖細胞向損傷部位募集，促進血管生成及上皮、內(nèi)皮、間充質(zhì)組織修復，加速組織再生。

 
代表性穩(wěn)態(tài)趨化因子包括：CCL1、CCL4、CCL20、CCL25、CCL27、CCL28、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL16、XCL1、XCL2、CX3CL1 等。

 

雙重功能趨化因子在特定微環(huán)境（如腫瘤微環(huán)境）中，可同時呈現(xiàn)誘導表達與組成型表達特征。其功能具有環(huán)境依賴性，可在不同生理及病理條件下分別行使炎癥相關或穩(wěn)態(tài)相關調(diào)控作用，展現(xiàn)出多樣化的生物學活性。