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单词 干扰素
释义

【干扰素】
 

拼译:interferon(IFN)
 

1957年,Issacs和Lindemman将灭活的流感病毒加入到鸡胚绒毛尿囊膜组织块中培养,经过孵育后,该组织块即能抗阻活流感病毒的感染。同时,培养液中还能释放出一种干扰活病毒繁殖的因子,这种因子被称为干扰素。简言之,干扰素是指由干扰素诱生剂诱导有关体细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白。由于它具有广谱的抗病毒活性、抗肿瘤和明显的调节免疫的作用,是一种重要的细胞功能调节系统,它不仅在细胞基因表达调控的研究上有着重要的理论意义,而且在病毒病的发病原理以及防治上也占有重要地位。干扰素已发展成为与病毒学、细胞学、免疫学、临床医学、肿瘤学及分子生物学等学科有关的一个领域,因而受到人们的极大关注。

干扰素不仅由病毒刺激而产生,其它细胞内寄生的微生物或其产物、丝裂原、人工合成的多聚核苷酸和一些低分子物质(如Tilo-rone)等都可诱生干扰素。能产生人自然干扰素的细胞种类很多,但不同种类的细胞产生的干扰素性状不同,而同一种类的细胞因受不同诱导剂的作用所产生的。的干扰素也不同。如人的白细胞和成纤维细胞受病毒诱导的干扰素属于IFN-α,成纤维细胞受PolyI:C诱生则产生IFN-β,这两种干扰素合称为Ⅰ型干扰素。扁桃体和脾脏淋巴细胞受植物血凝素(PHA)、刀豆素(ConA)或美洲商陆(PWM)诱生的干扰素称为IFN-γ,又称免疫干扰素或Ⅱ型干扰素。各种干扰素根据生物的来源确定分类,如人干扰素、各种动物(如牛、鼠、猪等)干扰素、植物干扰素、昆虫干扰素、细菌干扰素等,再根据干扰素的抗原特异性和分子结构分成不同的型别。在一特定的干扰素型别内,有氨基酸序列或组成方面的差异时,可确定其亚型。各种干扰素的分子量大小不同,一般在104~105之间(IFN-α为15000和21000、IFN-β为20000、IFN-γ为20000和25000)。干扰素不可透析,有广泛的电荷异质性,等电点IFN-α为H+浓度0.24μmol/L,IFN-β为H+浓度0.5~0.16μmol/L,IFN-γ为H+浓度2.5nmol/L。除IFN-γ外,IFN-α和β对H+浓度10-2mol/L是稳定的。对56℃只有IFN-α是稳定的。在低温下保存都很稳定。

人的和一些哺乳动物的干扰素均有α、β和γ-3个型别。α型中又有许多亚型,可分为两大家族。人IFN-α第Ⅰ类家族中彼此的核酸水平同源性约90%;有15~20个基因成员,其中大都是编码功能蛋白。第Ⅱ类家族有5~6个基因成员,与人IFN-αI有50%的同源性。人IFN-β基因公认的只有一个。人的IFN-α和β基因位于第9对染色体的短臂上,基因内无内含子;人的IFN-γ基因位于第12对染色体的长臂上,基因内有内含子。人的和动物的干扰素都是一种分泌性蛋白,其基因结构与其它分泌性蛋白的基因有类似之处,即由5′端非编码区、分泌信号多肽编码区、干扰素多肽编码区和3′端非编码区组成。

干扰素系统在生物中是普遍存在的,迄今还没有发现一哺乳动物细胞是完全缺乏干扰素系统的。干扰素具有一系列生物学活性,它的抗病毒作用是抑制,而不是杀灭或中和。干扰素与受作用的细胞膜上的干扰素受体结合,使细胞产生一种特异因子,与细胞内蛋白抑制物结合,使正常处于抑制状态的某些基因解除抑制而被活化,活化的基因转录成相应的抗病毒的mRNA,进而转译成数种抗病毒蛋白(AVP),使细胞呈抗病毒状态。现知的抗病毒蛋白主要有蛋白质激酶(Pki)、2′-5′合成酶E以及磷酸二酯酶(2PDi)等。干扰素的这种抗病毒活性有相对的种属特异性,而且不同病毒对干扰素作用的敏感性也不同。干扰素的抗肿瘤活性主要表现为抑制肿瘤细胞的分裂活性、对细胞毒性细胞的激活作用、直接溶细胞作用和干扰素之间的协同作用。干扰素的免疫调节活性主要表现为刺激免疫系统细胞产生干扰素、对T细胞和B细胞免疫应答、NK细胞和巨噬细胞活性的调节,以及对细胞表面抗原和受体的作用。

由于干扰素有如此之多的生物学活性,因此已有40多个国家使用干扰素制剂治疗30多种疾病,其中病毒性疾病主要有慢性活动性乙型肝炎、丙型肝炎、单纯和带状疱疹、病毒性角膜炎、巨细胞病毒感染、寻常疣、扁平疣和尖锐湿疣、青年喉乳头状瘤、呼吸道合胞病毒感染、普通感冒、慢性宫颈炎、流行性出血热、流行性乙型脑炎、病毒性心肌炎、婴幼儿病毒性肺炎、流行性腮腺炎、急性出血性结膜炎(红眼病)、艾滋病等;肿瘤性疾病主要有毛细胞白血病、急性和慢性白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、与艾滋病相关的Kaposis肉瘤、成骨肉瘤、神经胶质瘤、肾细胞癌、恶性黑色素瘤、卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌、直肠癌、食道癌、小细胞和非小细胞性肺癌等;免疫性疾病主要有类风湿性关节炎、多发性硬化症等,此外还有用于精神分裂症并取得部分改善疗效的。使用的干扰素制剂主要有人白细胞干扰素、类淋巴细胞干扰素(Namalwa细胞干扰素)、成纤维细胞干扰素、人γ干扰素等。全身使用可采取较大剂量肌肉注射或皮下注射;局部使用可作滴鼻或喷雾、滴眼或结膜下注射、瘤体或基底部注射、宫颈部帖敷或喷雾等;正在研制用“药物载体”或“磁力导航”的办法将干扰素直接导入靶器官或靶细胞中。应用剂量一般认为在病人可以耐受的范围内尽可能应用较大剂量,剂量越大,疗效越好。一般来说,人对干扰素的最大耐受量是每天1×107μ(如应用基因工程干扰素可加大剂量,每天1.8~7.2×107μ),超过此剂量易产生副作用。干扰素的毒副作用主要表现为发热(轻度或中度)、恶心、呕吐、肌痛、寒战、乏力、皮肤和粘膜的炎症反应、可逆性的骨髓抑制反应,超大剂量静脉注射可出现中枢神经中毒症状等,一般来说,停药后都可消失。上述干扰素制剂都是采用传统的方法制备的人自然干扰素(nIFN),由于来源困难、产量较低和价格昂贵,人们研制成功重组干扰素或称基因工程干扰素(rIFN)。中国于1982年也成功地研制了这种第2代干扰素,α、β和γ-3种类型均可在大肠杆菌中大量生产。基因工程干扰素易于大量生产,纯度很高,价格低廉,给人使用容易产生抗体和抗性反应。

由于干扰素所具有的独特作用,它已成为当今世界上最畅销的几十种药品之一。1990年,在美国用于治疗和预防癌症的57种临床试验产品中有7种是干扰素,用于治疗艾滋病的15种医药生物技术产品中有3种是干扰素。尽管干扰素在抗病毒、抗肿瘤和调节免疫等领域已经发挥重要的作用,但干扰素是一个极其复杂的生物活性物质,型别很多,其中大多数尚未进行深入的作用机理研究和临床试验。除了少数几种疾病外,干扰素对大多数疾病的疗效还没最后确定。干扰素对每种疾病的使用剂量、疗程、给药途径和与其它药物的联合应用等问题还有待深入研究。第27届国际肿瘤会议建议把干扰素与其它抗癌药物联合应用治疗肿瘤以提高其疗效,值得进一步研究。展望未来,如能大规模生产具有高活性多功能的各类干扰素,进一步提高其纯度(效价和比活性),降低生产成本,改进和完善治疗方案,深入研究单独作用和与其它药物联合应用的疗效及作用机理,将为干扰素的理论研究与实际应用开拓更广阔的前景。

【参考文献】:

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10 Ozer O.N,et al.J Interferon Res.,1992,12(1):55~59

(中国人民解放军第二军医大学范中善副教授、中国人民解放军第二〇二医院于国祥副主任医师撰;杜平审)

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