干扰素研究进展

IFN是一种糖蛋白，不能通过普通透析膜，可通过滤菌器，IFN比病毒粒小，沉淀病毒的离心力不能沉降IFN^[9]。IFN在温度稳定方面，一般56 ℃、30 min不被灭活，在－20 ℃可长期保存。在pH稳定性方面，Ⅰ型IFN耐酸，在pH 2.0～pH 10.0中很稳定。Ⅱ型IFN在pH 2.0不稳定，56 ℃ 30 min被破坏。IFN一般由130个～180个氨基酸组成，含17种以上的氨基酸，其中的天冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量较高，不含核酸，所以不被DNA酶或RNA酶破坏，但易被胰蛋白酶、乙醚、氯仿、酮基等破坏。

IFN具有广谱性，其作用于机体有机组织细胞后，可使机体获得抗多种病毒和微生物的能力。但IFN仅作用于异常细胞，对正常细胞的作用很小，也就是说，IFN对一个体细胞来说又有严格的选择性，而且有相对的种属特异性，即由某一种生物细胞产生的IFN 只作用于同种生物细胞，使其获得保护力，对其他种生物细胞则无作用，因而其应用受到限制。

1.4　IFN的生物学活性

研究表明，IFN生物学活性的发挥有赖于诱导的多种效应蛋白质的合成，其并不直接作为反应作用因子对其效应分子的基因组进行调控^[10]，而是通过受体介导的信号转导系统引发一系列特定的生化反应，最终达到效应分子表达的目的，而且IFN具有很强的活性，其活性呈多样性。

1.4.1　抗病毒作用　IFN-α、β、γ均有抗病毒作用^[11]。动物试验结果证明，IFN-γ抗病毒活性远较Ⅰ型低，IFN-γ和IFN-β能相互加强抗病毒作用。IFN抗病毒具有广谱性，但它对细胞抗病毒作用是间接的，而且是非特异性^[12]。病毒感染导致IFN的产生与释放，同时病毒感染细胞导致被感染细胞死亡、崩解，IFN也随之释出，IFN分子向附近扩散并随血循至全身，与周围细胞膜上的受体结合。IFN与特异性受体结合，起着第一信号的作用，活化细胞膜腺苷酸环化酶，促使cAMP形成。cAMP增高作为第二信使，从而激活细胞内抗病毒作用机制，产生一组抗病毒物质。机体内存在着合成抗病毒蛋白(antiviral protein，AVP)的基因，但由于体内存在抗病毒蛋白密码抑制物，故在正常状态下不能合成AVP^[13]。IFN与细胞膜上IFN受体结合，在细胞内产生特殊因子，该因子与AVP密码抑制物结合，使AVP基因脱抑制，按IFN遗传信息转录成特定的mRNA，mRNA再转译成AVP。目前，已知具有酶活性的AVP至少有3种，即蛋白激酶、磷酸二脂酶和2-5腺酸合成酶。其中的蛋白激酶、磷酸二脂酶能破坏细胞核糖体转译病毒蛋白质，而2-5腺酸合成酶能降解病毒mRNA，有的AVP还能抑制病毒转录酶的活性以阻止其mRNA的形成，从而达到抑制病毒核酸的合成而起到抗病毒作用^[14]。

1.4.2　抗肿瘤作用　抗肿瘤作用以IFN-γ为最强。IFN抗肿瘤可能有以下几种机制：①有些肿瘤的发生与病毒有关，这些病毒的核酸往往需要整合到细胞的DNA中去，形成病毒基因，这些基因持续存在是肿瘤发生原因之一。IFN抑制病毒繁殖，从而抑制肿瘤的发生与成长；②抑制肿瘤细胞分裂。IFN作用于细胞膜，刺激腺苷酸环化酶，使cAMP增加，抑制DNA的合成及细胞分裂，故有抗瘤作用；③调动机体免疫系统，提高机体抗瘤免疫力^[15]。IFN能增强巨噬细胞及NK细胞的杀伤性，增加细胞表面抗原和受体的表达，抑制B细胞的功能，从而降低肿瘤细胞表面封闭抗体的水平。 ④IFN能改变瘤细胞表面性能，诱发新的抗原，从而易被免疫监视细胞识别并加以排斥。

1.4.3　免疫调节作用　IFN可增加IgG的Fc受体表达，从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬，K细胞、NK 细胞对靶细胞的杀伤以及T、B 淋巴细胞的激活，增强机体免疫应答能力^[16]。Ⅰ型IFN可增加MHCⅠ类分子的表达，从而增强细胞毒性T细胞对这类靶细胞的杀伤效应，同时增加NK细胞裂解潜能，使机体有效地发挥抗病毒感染和抗肿瘤免疫。IFN-γ可增加细胞表面MHCⅡ类分子的表达，调节巨噬细胞、T细胞、B细胞之间的关系，增强免疫应答能力^[17-18]。

2　IFN的应用研究

2.1　IFN的临床应用

最初，只是发现IFN能够干扰病毒的复制，然而随着对IFN研究的深入及基因工程技术的发展，人类采用基因工程方法生产出大量高效的重组IFN基因工程产品并用于临床实践。1982年Deuager等根据人IFN氨基酸序列，首先人工合成了IFN基因并克隆成功^[19]。目前已有57个国家批准IFN上市，治疗约30多种疾病。基因工程载体技术的研究和应用也促进了IFN的研究和开发，我国学者陈炬等于1990年首次把人IFN-α基因在烟草植株中成功表达，随后，人IFN-β基因在烟草中也成功表达。新型载体不断构建成功，新亚型IFN基因陆续被克隆、测序和表达。柴玉波等^[20]构建了新型双顺反子表达载体pEC34；夏春等等^[21]克隆和测序了猪IFN-β基因，猪IFN-γ基因也被成功合成，并得到纯化^[22-23]；鸡IFN-α已在巴斯德毕赤酵母中的表达成功^[24]，肉鸡IFN-α基因的克隆并在大肠埃希菌中的成功表达，鸡IFN-γ的基因已被克隆和鉴定这些都为重组IFN用作新型广谱抗病毒生物制剂和免疫增强剂，及其在控制家禽传染病方面的应用奠定了基础^[25]。实际上，IFN已广泛应用于病毒性感染、肿瘤、免疫系统疾病等的治疗，而且IFN具有毒副作用小，高剂量仅有一般生物制剂的常见反应，抗原性弱，可反复应用等优点。随着IFN基因工程产品在临床上的推广应用，将大大提高病毒性疾病的治疗效果，具有广阔的应用前景。

2.2　问题及展望

目前IFN产品已应用于预防和治疗某些疾病中，例如在鸡新城疫、禽流感等疾病中都取得了较好的效果，但是在IFN的研究中还有一些理论与实践方面的问题有待于进一步研究：①进一步研究IFN受体基因及其分子生物学结构^[26]；②深入研究IFN与IFN受体之间的相互作用以及受体在信号传导中的作用；③进一步研究不同来源IFN的亲和性及其生物学功能；④探索更有效的基因表达系统，以提高IFN基因的表达水平；降低其生产成本；⑤进一步改进IFN的纯化和检测技术；⑥IFN与IFN受体在临床上还有多大的开发空间，这些问题均有待进一步深入的研究和探讨。

总之，IFN的研究及应用已呈现出蓬勃发展的局面，这些问题的解决将推动IFN的深入研究与发展，这不但会对构建IFN基因重组疫苗，加强传染病的防控起着极大的作用，而且还丰富了对IFN基因及其受体基因的遗传结构认识，为开展基因工程抗病毒育种提供了一种新的途径，从而推动畜牧业健康地发展。

参考文献（略）

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