化工儀器網
技術文章
腫瘤壞死因子
閱讀：158 發布時間：2012-12-19腫瘤壞死因子1975年Carswell等發現接種BCG的小鼠注射LPS后，血清中含有一種能殺傷某些腫瘤細胞或使體內腫瘤組織發生血壞死的因子，稱為腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor,TNF）。1985年Shalaby把巨噬細胞產生的TNF命名為TNF-α，把T淋巴細胞產生的淋巴毒素（lymphotoxin,LT）命名為TNF-β。TNF-α又稱惡質素。
1.TNF的產生
（1）TNF-α是一種單核因子，主要由單核細胞和巨噬細胞產生，LPS是較強的刺激劑。IFN-γ、M-CSF、GM-CSF對單核細胞/巨噬細胞產生TNF-α有刺激作用，而PGE則有抑制作用。前單核細胞系U937、前髓細胞系HL-60在PMA刺激下可產生較高水平的TNF-α。T淋巴細胞、T細胞雜交瘤、T淋巴樣細胞系以NK細胞等在PMA刺激下也可分泌TNF-α。SAC、PMA、抗IgM可刺激正常B細胞產生TNF-α。此外，中性粒細胞、LAK、星狀細胞、內皮細胞、平滑肌細胞亦可產生TNF-α。
（2）TNF-β是一種淋巴因子，抗原和絲裂原均可刺激T淋巴細胞分泌TNF-β。PMA刺激RPMI1788B淋巴母細胞可分泌高水平TNF-β。
2.TNF的分子結構和基因
（1）人的TNF-α基因長約2.76kb，小鼠為2.78kb，結構非常相似，均由4個外顯子和3個內含子組成，與MHC基因群密切連鎖，分別定位于第6對和第17對染色體上。1984年從HL-60、U937等細胞中克隆成功rHu TNF-α cDNA，并在大腸桿菌中獲得高表達。 人TNF-α前體由233個氨基酸殘基組成，含76個氨基酸殘基的信號肽，切除信號肽后成熟型TNF-α為157氨基酸殘基，非糖基化，第69位和101位兩個半胱氨酸形成分子內二硫鍵。rHu TNF-α分子量為17kDa。小鼠TNF-α前體為235氨基酸殘基，信號肽79氨基酸殘基，成熟的小鼠TNF-α（rMuTNF-α）分子量為17kDa，由156個氨基酸殘基組成，第69位和100位兩個半胱氨酸形成分子內二硫鍵，有一個糖基化點，但糖基化不影響其生物學功能。rHu TNF-α與rMu TNF-α有79%氨基酸組成同源性，TNF-α的生物學作用似無明顯的種屬特異性。zui近有人報道通過基因工程技術表達了N端少2個氨基酸（Val、Arg）的155氨基酸人TNF-α，具有更好的生物學活性和抗腫瘤效應。此外，還有用基因工程方法，將TNF-α分子氨基端7個氨基酸殘基缺失，再將8Pro、9Ser和10Asp改為8Arg、9Lys和10Arg，或者再同時將157Leu改為157Phe，改構后的TNF-α比天比天然TNF體外殺傷L929細胞的活性增加1000倍左右，在體內腫瘤出血壞死效應也明顯增加。TNF-α和β發揮生物學效應的天然形式是同源的三聚體。
腫瘤壞死因子（2）人 和小鼠TNF-β基因分別定位于第6和第17號染色體。HuTNF-β分子由205個氨基酸殘基組成，含34氨基酸殘基的信號肽，成熟型Hu TNF-β分子為171個氨基酸殘基，分子量25kDa。rHu TNF-β分子由202氨基酸殘基組成，包括33個氨基酸殘基的信號肽，成熟分子169個氨基酸殘基，與Hu TNF-β有79%的同源性。Hu TNF-β與Hu TNF-αDNA同源序列達56%，氨基酸水平上同源性為36%。
3.TNF的受體
（1）TNF-R的分型：TNF-R可分為兩型：Ⅰ型TNF-R，55kDa，CD120a，439氨基酸殘基，此型受體可能在溶細胞活性上起主要作用；Ⅱ型TNF-R，75kDa CD120b，426氨基酸殘基，此型受體可能與信號傳遞和T細胞增殖有關。兩型TNF-R均包括胞膜外區、穿膜區和胞漿區三個部分，胞膜外區有28%的同源，但在有包漿區無同源性，可能與介導不同的信號轉導途徑有關。TNF-R屬于神經生長因子受體（NGFR）超家族。TNF-α和TNF-β的受體可能是同一的。TNF-R存在于多種正常及腫瘤細胞表面，一般每個細胞受體數目有103～104，如ME-180腫瘤細胞系TNF-αR約2000/個細胞，Kd為2*10-10M。不同細胞表面TNF-αR的數目和親和力似乎與細胞對TNF-α的敏感性并不平行。TNF-α與相應受體結合后信號傳遞的機理尚不清楚，可能與活化蛋白激酶C（PKC），催化受體蛋白磷酸化有關。
（2）可溶性TNFR：TNF結合蛋白（TNF-BP）是TNFR的可溶性形式，有sTNf RⅠ（TNF-BPI）和sTNFRⅡ（TNF-BPⅡ）兩種。一般認為sTNFR具有局限TNF活性，或穩定TNF的作用，在細胞因子網絡中有重要的調節作用。Seckiner 1988年發現發熱患者尿中有TNF抑制物，分子量為33kDa。Olsson 1989年在慢性腎功不全患者血和尿中也發現有TNF-BP。TNF-BP可與TNF特異結合，抑制TNF活性，如抑制其細胞毒活性和誘導IL-1產生，可促進皮下接種Meth A肉毒的生長，可見于正常妊娠尿中。炎癥、內毒素血癥、腦膜炎雙球菌感染、SLE、HIV感染、腎功不全時以及腫瘤時可升高。可溶性TNFR可有效地減輕佐劑性關節炎的病理改變以及敗血癥休克。