干扰素在小动物临床上的应用

干扰素（interferon，IFN）是由干扰素诱生剂诱导生物细胞产生的一类高活性多功能糖蛋白，是多功能细胞因子家族中的一员。一般情况下，干扰素基因抑制物（IFN suppressor）与干扰素基因上游的操纵基因区域结合，阻止了启动基因位置上的RNA多聚酶活性的发挥，使干扰素基因处于抑制状态。正常细胞一般不自发产生干扰素，当病毒、细菌或其他诱生剂作用于细胞膜后，可以使细胞内产生一种特异性因子，这种因子与结合在干扰素操纵基因上的蛋白抑制物相结合，从而使干扰素基因去抑制，干扰素操纵子开始转录，合成干扰素mRNA，mRNA迅速转移至细胞浆，在核糖体上转译成干扰素前体，然后借助于信号肽将干扰素前体转运到细胞膜，信号肽被切割，成熟干扰素被分泌到细胞外。当它作用于其他细胞时，使其他细胞立即获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。干扰素的分布非常广泛，不仅人和高等动物的有关细胞可以产生干扰素，甚至许多低等动物以及植物和细菌也能产生干扰素。

1、干扰素的分类

根据免疫源性和分子结构的不同，可将干扰素分为α﹑β﹑γ三种类型，其中每种类型根据组成的氨基酸差异又可分为多个亚型，不同亚型间有生物活性上的差异。根据干扰素对酸和温度的敏感性以及来源的细胞类型，又可把动物的干扰素分为两类，耐酸的Ⅰ型干扰素和对酸敏感的Ⅱ型干扰素或免疫IFN。Ⅰ型干扰素又包括IFN-α(白细胞干扰素，主要来源于白细胞)、IFN-β（成纤维细胞干扰素，主要来源于成纤维母细胞和上皮细胞）、IFN-ω（来源于白细胞）和IFN-τ（来源于纤维细胞），它们具有相关的结构并享用同一类受体，前三种主要是对病毒感染应答产生的，能诱导机体抗病毒蛋白的产生，主要参与抗病毒、抗肿瘤活性。Ⅱ型干扰素又称免疫干扰素即IFN-γ（淋巴细胞干扰素，主要由T淋巴细胞产生），是由活化的T淋巴细胞在诱生剂或病毒、细菌等的作用下产生的与Ⅰ型干扰素不共用同一类受体，主要参与诱导组织相容性复合物（MHC）类抗原的表达和免疫调节效应，对免疫系统具有调节作用，是动物主要的巨噬细胞活化因子，其抗病毒和抗肿瘤作用比IFN-α/β型干扰素弱。

2、干扰素的作用机制

干扰素生物学活性的发挥依赖于诱导多种效应蛋白的合成。干扰素并不直接作为反式作用因子对其效应分子的基因组进行调控，而是通过受体介导的信号传导系统引发一系列特定的生化反应，最终实现效应分子的表达，行使生物学功能。即干扰素通过与细胞膜上的特异性受体结合，引发级联性的信号放大过程，将信号传递到细胞核内，对一系列基因的表达进行调控，使细胞内抗病毒蛋白基因去抑制而被激活，转录成抗病毒蛋白mRNA，转移到胞浆核糖体，再翻译成几种抗病毒蛋白，并引发各种生理发应，从而阻断病毒的繁殖。IFN-α/β与IFN-γ信号传导途径不同，但相互关联。

3、干扰素生物学活性

干扰素的生物学活性包括：①抗病毒作用：干扰素具有广谱抗病毒作用，但其本身并非直接抗病毒物质。病毒感染首先导致干扰素的产生，同时病毒感染细胞导致被感染细胞的死亡、崩解，干扰素也随之释放，其分子向附近扩散，并随血液循环至全身。干扰素与周围细胞膜上的受体结合，起着第一信号作用，活化细胞腺苷酸环化酶，促使cAMP的形成。cAMP作为第二信使，从而激活细胞内抗病毒机制，产生一组抗病毒蛋白（anti-viral protein，AVP）。I型干扰素的抗病毒作用最强，主要是通过旁分泌作用，病毒感染的细胞分泌干扰素保护邻近细胞不再受感染，即干扰素使邻近细胞处于抗病毒状态。②抗肿瘤作用:干扰素的抗肿瘤作用主要包括，抑制肿瘤的增殖；改变肿瘤细胞表面的性能，诱发新的抗原，从而易被免疫监视系统识别并加以排斥；抑制肿瘤细胞增生；通过免疫调节，增强机体的抗肿瘤能力。③免疫调节作用：干扰素具有很强的免疫调节作用，尤其是IFN-γ是重要的免疫调节因子。干扰素可以调节T、B淋巴细胞的免疫功能，小剂量起促进作用，大剂量起抑制作用。干扰素可增加免疫球蛋白IgG的受体表达，从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬和K、NK细胞对靶细胞的杀伤以及T、B淋巴细胞的激活，增强机体的免疫应答能力。④ 其他生物学作用:除了上述的主要功能外，干扰素还有其他的一些功能。如IFN能抑制细胞生长，这种活性参与其对癌症和感染的抑制作用。目前还未鉴定出由干扰素诱导产生直接参与抗增殖活性的基因产物，但IFN-α能针对细胞周期控制体中的特异因子发生作用来抑制细胞的增殖。

4、干扰素作用特点

干扰素作用特点包括：①广谱性。干扰素的作用具广谱性，并非针对某一种病毒，干扰素作用于机体细胞后，机体可获得抗多种病毒的能力。同时干扰素还能抑制病毒以外其他微生物的生长，提高机体的免疫力，抑制肿瘤细胞分裂增殖。②高活性。干扰素具有很高的生物学活性，与细胞表面干扰素受体结合后，产生级联放大作用，引起生物体内一系列生化反应，产生多种蛋白。③选择性。干扰素对作用的靶细胞具有选择性，主要作用于异常细胞，很少作用于正常细胞。④种属特异性。干扰素的活力具有相对的种属特异性，即某一种属动物（或组织细胞）产生的干扰素只能对同种属或种属非常接近的动物或细胞起保护作用。⑤弱抗原性。干扰素的抗原性较弱。⑥干扰素的抗病毒作用是抑制而不是杀灭。干扰素并不是靠本身直接去“中和”或“杀死”病毒，而是通过诱导细胞产生“抗病毒蛋白（AVP）”发挥作用的。干扰素诱导产生的不同的抗病毒蛋白介导不同的抗病毒机制，可作用于病毒复制周期的一个或几个环节，但具体的作用靶位点取决于病毒本身的属性，同时也与宿主细胞的类别有关。在干扰素处理的被病毒感染的培养细胞中，一旦去除干扰素，病毒往往重新繁殖，只有用足够浓度的干扰素反复处理，才能使病毒从组织培养中消失；在细胞培养中，病毒繁殖抑制作用与干扰素的浓度成比例，并与温度密切相关，干扰素在4℃不起作用。

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