了解TNF：肿瘤坏死因子在现代医学中的新视角

  在科研中，我们经常用试剂盒来检测TNF细胞因子。那么，您对TNF了解有多少？TNF炎症、免疫系统发育、细胞凋亡和脂质代谢中发挥着核心作用。研究TNF不仅帮助我们理解其在健康和疾病中的双重作用，还能推动新疗法的发展，改善多种疾病的治疗效果。

  TNF概述

  TNF由来

  在20世纪60年代，科学家们就观察到某种物质可以诱导肿瘤消退，并将其命名为肿瘤坏死因子（TNF）。但是直到1984年，TNF的真实身份才被明确。当时，Aggarwal及其同事成功分离出两种细胞毒因子：一种来自巨噬细胞（分子量约17kDa），被命名为TNF-α；另一种来自淋巴细胞（分子量约25kDa），被命名为淋巴毒素（LT，也称为TNF-β）。

图1 TNF超家族各成员、其受体以及受体相关衔接蛋白的发现时间表

  TNF-α（肿瘤坏死因子α）

  1.来源和分泌

  TNF-α主要由活化的巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和T细胞分泌，也可由其他细胞如成纤维细胞、自然杀伤细胞和肥大细胞分泌。

  2.分子结构

  TNF-α是一种三聚体分子，每个亚基的分子量约为17kDa。它以膜结合和可溶形式存在，前体形式为26kDa。

  3.受体

  TNF-α与两种主要受体结合：TNFR1（TNF受体1，55kDa）和TNFR2（TNF受体2，75kDa）。TNFR1在大多数细胞类型上表达，而TNFR2主要在免疫细胞上表达。

  4.生物学作用

  炎症反应：TNF-α是强效的促炎因子，能诱导其他促炎细胞因子（如IL-1和IL-6）的产生，并增加黏附分子在内皮细胞上的表达，促进白细胞浸润。

  细胞凋亡：通过激活死亡受体途径，TNF-α能诱导细胞凋亡。

  免疫调节：TNF-α在免疫系统中具有调节作用，影响T细胞和B细胞的活化和增殖。

  抗肿瘤作用：通过诱导肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤血管生成，TNF-α具有抗肿瘤活性。

  2.TNF-β（肿瘤坏死因子β，淋巴毒素α，LT-α）

  1.来源和分泌

  TNF-β主要由活化的T细胞和B细胞分泌，也可由其他免疫细胞（如巨噬细胞）分泌，尤其是在特定的免疫调节过程中。

  2.分子结构

  TNF-β也是一种三聚体分子，分子量约为25kDa。它的结构与TNF-α相似，但在氨基酸序列上有差异。

  3.受体

  TNF-β与TNFR1和TNFR2受体结合，还可以与淋巴毒素-β受体（LTβR）结合，后者特异性地与LT-α和LT-β（另一种淋巴毒素）结合。

  4.生物学作用

  炎症反应：TNF-β与TNF-α类似，具有促炎作用，但其作用机制和影响的细胞类型可能有所不同。

  免疫调节：TNF-β在淋巴器官的发育和免疫细胞的分化中发挥重要作用。

  细胞凋亡：TNF-β也能通过激活受体介导的途径诱导细胞凋亡，但其效力和作用范围可能不同于TNF-α。

  TNF的生物学机制

  TNF信号传导

  肿瘤坏死因子（TNF）超家族是一组调节细胞存活、死亡和分化的关键细胞因子。TNF超家族蛋白通常以膜锚定或可溶的三聚体形式存在，其独特的三聚体结构有助于与相应的TNF受体超家族蛋白（TNFRSF）结合并形成三聚体复合物，从而激活细胞内信号通路。

  TNF与其受体的相互作用导致受体聚集和激活，进而募集含有死亡结构域（DD）的蛋白，如Fas相关死亡结构域（FADD）和TNFR相关死亡结构域（TRADD），形成死亡诱导信号复合物。该复合物激活细胞凋亡信号传导，通过半胱氨酸蛋白酶家族（Caspases）的级联活化触发细胞凋亡。

  除了细胞凋亡途径外，TNF也能够募集TNFR相关因子（TRAF）家族蛋白，进而激活转录因子（如NF-κB和JNK），促进细胞的存活、分化、免疫和炎症反应。这些信号通路的活化对于细胞功能的调控和疾病的发生发展至关重要。

  肿瘤坏死因子配体和受体的结构特征对于信号传导的调节至关重要。TNF相关配体是一类II型跨膜蛋白，其胞内含有保守的TNF同源结构域（THD）。而TNF受体的结构特征包括含有富含半胱氨酸的结构域（CRD），该结构域由三个二硫键包围CXXCXXC核心基序而形成，产生一个拉长的分子结构。

  TNF的信号传导不仅涉及细胞内的逐级信号传导过程，还包括调控细胞因子的产生，例如在细胞凋亡途径中产生的细胞因子（如IFNβ和TNF），以及其在炎症反应和免疫调节中的作用。

图2 TNF超家族信号传导

  TNF在疾病中的作用

  TNF（肿瘤坏死因子）在多种疾病的发生和发展中发挥着重要作用，主要包括以下几个方面：

  炎症性疾病：TNF是一种促炎因子，能够诱导炎症反应并引发组织损伤。在炎症性疾病中，如类风湿关节炎、克罗恩病和溃疡性结肠炎等，TNF的过度活化与疾病的发展密切相关。

  自身免疫疾病：自身免疫疾病是免疫系统异常攻击身体自身组织的疾病。TNF在自身免疫性疾病的发生中起着重要作用，例如类风湿关节炎、银屑病和系统性红斑狼疮等。

  感染性疾病：TNF是免疫系统对抗感染的重要分子之一。然而，在某些情况下，过度激活的TNF可能导致严重的炎症反应，如感染性休克和严重感染后综合征（SIRS）。

  肿瘤：尽管TNF在其命名中与肿瘤有关，但它在肿瘤发展中的作用是复杂的。在某些情况下，TNF可以促进肿瘤的生长和转移，而在其他情况下，它也可以诱导肿瘤细胞凋亡并抑制肿瘤的生长。

  神经系统疾病：一些神经系统疾病，如帕金森病和阿尔茨海默病，与炎症反应和免疫系统的异常活化有关。TNF的过度表达和激活可能在这些疾病的发展中发挥一定作用。

  通过上述介绍，相信对TNF有所了解，TNF研究的发展趋势涵盖了治疗靶点的探索、炎症与免疫调节、细胞信号传导途径、新型治疗方法的开发以及与其他疾病的关联研究等多个方面，这些研究将有助于深入理解TNF的作用机制，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。如果您在科研中需要检测TNF，我们有相关TNF检测试剂盒，包括TNF-α。

相关参考：

Aggarwal BB, Gupta SC, Kim JH. Historical perspectives on tumor necrosis factor and its superfamily: 25 years later, a golden journey. Blood. 2012 Jan 19;119(3):651-65. doi: 10.1182/blood-2011-04-325225. Epub 2011 Nov 3. PMID: 22053109; PMCID: PMC3265196.