ELISA系列 | 趋化因子Chemokines家族

趋化因子Chemokines是细胞因子中的一个大家族。在人类中已经发现有四十多个成员。目前我们已经开发的趋化因子ELISA试剂盒如下。新品不断，欢迎垂询！

1 趋化因子的发现历史

第一个趋化因子是1977年由Walz及其同事发现的。它是一种促凝和血管抑制因子，称为血小板因子4，现在更名为CXCL4。从1984年到1989年，一些研究人员克隆了许多结构相关的cDNA，包括IP-10、JE、Mig、RANTES、I-309、KC和MIP-1α等。当时，还没有把趋化功能归因于这个不断增长的基因家族，直到白细胞介素8（IL-8），也称为CXCL8的中性粒细胞趋化特性发现后，趋化因子诱导细胞趋化的功能才被重视。“chemokines”这个标准术语最终在1992年巴登举行的第三届国际趋化细胞因子研讨会上被创造出来。

1989年至1994年间，随着MCP-1（MCP-单核细胞趋化蛋白）、RANTES和eotaxin分别被报道靶向单核细胞、T细胞和嗜酸性粒细胞，人们对趋化因子领域的兴趣急剧增加。1996年，一些趋化因子受体被发现作为人类免疫缺陷病毒HIV-1的共同受体，1998年，病毒趋化因子被鉴定和表征。趋化因子及其受体（包括CCR4、CCR9和CCR10）在组织特异性归巢中的作用于1999年得到证实。

2 趋化因子的分类及名录

趋化因子是一个结构相关的细胞因子家族，大多数趋化因子是分子量约10kda的分泌蛋白，其羧基末端的α螺旋结构负责优先结合血管内皮细胞上的蛋白多糖和细胞外基质蛋白。有四个半胱氨酸位于其高度保守的位置。

根据两到四个高度保守的N-末端半胱氨酸的数目和间距，趋化因子被分为四个不同的亚家族：CXC、CC、XC、CX3C。
表1. 趋化因子分类及名录

3 趋化因子的功能

趋化因子与具有7个跨膜结构域的G蛋白偶联受体结合，启动G蛋白亚单位α和βγ的解离，随后启动丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇3激酶（PI-3K）和磷脂酶C（PLC）活化途径和细胞内钙水平的增加，最终驱动细胞极化、粘附和迁移。趋化因子受体是视紫红质家族细胞表面G蛋白偶联受体的一大分支。下图显示了各趋化因子及其受体，以及表达这些受体的细胞类型。

图1. 趋化因子配体和趋化因子受体。

在趋化因子受体轮的外面显示表达该受体细胞的类型。B：B细胞；iDC：未成熟DC；NK：自然杀伤细胞；NKT：自然杀伤T细胞；MDSCs：髓源性抑制细胞；pDC：浆细胞样DC；Th：辅助T细胞；TCM：中枢记忆T细胞；TEFF：效应性T细胞；TFH：滤泡辅助性T细胞；TFR：滤泡调节性T细胞；TN：幼稚T细胞；TRCM：再循环记忆T细胞。

趋化因子广为人知的作用是能够刺激细胞的迁移，尤其是白细胞，被视为定向趋化迁移的诱导剂。趋化因子除了诱导细胞停滞或粘附外，还可以刺激其他类型的定向和非定向迁移行为，如半合子化、趋化和单核趋化等。此外还有其他功能，例如细胞增殖、存活、分化、细胞因子产生、脱颗粒和呼吸爆发等（图2）。一些趋化因子具有直接抗菌活性。许多非白细胞类型，包括神经元、星形胶质细胞、上皮细胞、间充质细胞和内皮细胞，可以表达趋化因子受体，并以多种方式对趋化因子作出反应。

图2. 趋化因子及其受体的细胞学功能。

趋化因子通过调节靶细胞粘附分子和细胞骨架蛋白的表达和结构，引导各种细胞，特别是白细胞沿浓度梯度运动。由于其分子稳定性和靶向特异性，趋化因子被认为是白细胞浸润和随后激活炎症的关键。如果没有趋化因子引导的白细胞迁移，免疫耐受就会崩溃，免疫监测就会失败，保护性免疫反应就会受损。

然而，趋化因子导向的白细胞迁移也会导致具有免疫或炎症成分的疾病，包括自身免疫、过敏、慢性炎症性疾病、动脉粥样硬化、癌症等。在这种情况下，干扰趋化因子引导的白细胞迁移具有治疗潜力。

此外，趋化因子还参与其他生物现象，如血管生成和器官发育。对于健康的脊椎动物来说，趋化因子系统是胚胎发育、组织内稳态和成功免疫反应所必需的。但是癌细胞获得了破坏趋化因子系统的能力，从癌症的早期阶段，就利用这个复杂且受严格调控的网络来产生了一个系统的腐败版本，使得这些分子及其受体成为细胞进出肿瘤微环境的重要调节器和癌症生物学的主要参与者。影响肿瘤微环境的细胞组成、恶性细胞存活和转移扩散。

总之，趋化因子成员多，功能多样，且存在冗余。需要加强研究。联科生物开发了绝大多数趋化因子的ELISA试剂盒，质优价廉，欢迎选购！

本文主要摘自：

● Encyclopedia of Respiratory Medicine. 2006, Pages 356-365. https://doi.org/10.1016/B0-12-370879-6/00461-0

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● Vilgelm AE, Richmond A. Chemokines Modulate Immune Surveillance in Tumorigenesis, Metastasis, and Response to Immunotherapy. Front Immunol. 2019 Feb 27;10:333.

● Hughes CE, Nibbs RJB. A guide to chemokines and their receptors. FEBS J. 2018 Aug;285(16):2944-2971.