在科研中，我們經常用試劑盒來檢測TNF細胞因子。那么，您對TNF了解有多少？TNF炎癥、免疫系統發育、細胞凋亡和脂質代謝中發揮著核心作用。研究TNF不僅幫助我們理解其在健康和疾病中的雙重作用，還能推動新療法的發展，改善多種疾病的治療效果。

  TNF概述

  TNF由來

  在20世紀60年代，科學家們就觀察到某種物質可以誘導腫瘤消退，并將其命名為腫瘤壞死因子（TNF）。但是直到1984年，TNF的真實身份才被明確。當時，Aggarwal及其同事成功分離出兩種細胞毒因子：一種來自巨噬細胞（分子量約17kDa），被命名為TNF-α；另一種來自淋巴細胞（分子量約25kDa），被命名為淋巴毒素（LT，也稱為TNF-β）。

圖1 TNF超家族各成員、其受體以及受體相關銜接蛋白的發現時間表

  TNF-α（腫瘤壞死因子α）

  1.來源和分泌

  TNF-α主要由活化的巨噬細胞、單核細胞、樹突狀細胞和T細胞分泌，也可由其他細胞如成纖維細胞、自然殺傷細胞和肥大細胞分泌。

  2.分子結構

  TNF-α是一種三聚體分子，每個亞基的分子量約為17kDa。它以膜結合和可溶形式存在，前體形式為26kDa。

  3.受體

  TNF-α與兩種主要受體結合：TNFR1（TNF受體1，55kDa）和TNFR2（TNF受體2，75kDa）。TNFR1在大多數細胞類型上表達，而TNFR2主要在免疫細胞上表達。

  4.生物學作用

  炎癥反應：TNF-α是強效的促炎因子，能誘導其他促炎細胞因子（如IL-1和IL-6）的產生，并增加黏附分子在內皮細胞上的表達，促進白細胞浸潤。

  細胞凋亡：通過激活死亡受體途徑，TNF-α能誘導細胞凋亡。

  免疫調節：TNF-α在免疫系統中具有調節作用，影響T細胞和B細胞的活化和增殖。

  抗腫瘤作用：通過誘導腫瘤細胞凋亡和抑制腫瘤血管生成，TNF-α具有抗腫瘤活性。

  2.TNF-β（腫瘤壞死因子β，淋巴毒素α，LT-α）

  1.來源和分泌

  TNF-β主要由活化的T細胞和B細胞分泌，也可由其他免疫細胞（如巨噬細胞）分泌，尤其是在特定的免疫調節過程中。

  2.分子結構

  TNF-β也是一種三聚體分子，分子量約為25kDa。它的結構與TNF-α相似，但在氨基酸序列上有差異。

  3.受體

  TNF-β與TNFR1和TNFR2受體結合，還可以與淋巴毒素-β受體（LTβR）結合，后者特異性地與LT-α和LT-β（另一種淋巴毒素）結合。

  4.生物學作用

  炎癥反應：TNF-β與TNF-α類似，具有促炎作用，但其作用機制和影響的細胞類型可能有所不同。

  免疫調節：TNF-β在淋巴器官的發育和免疫細胞的分化中發揮重要作用。

  細胞凋亡：TNF-β也能通過激活受體介導的途徑誘導細胞凋亡，但其效力和作用范圍可能不同于TNF-α。

  TNF的生物學機制

  TNF信號傳導

  腫瘤壞死因子（TNF）超家族是一組調節細胞存活、死亡和分化的關鍵細胞因子。TNF超家族蛋白通常以膜錨定或可溶的三聚體形式存在，其獨特的三聚體結構有助于與相應的TNF受體超家族蛋白（TNFRSF）結合并形成三聚體復合物，從而激活細胞內信號通路。

  TNF與其受體的相互作用導致受體聚集和激活，進而募集含有死亡結構域（DD）的蛋白，如Fas相關死亡結構域（FADD）和TNFR相關死亡結構域（TRADD），形成死亡誘導信號復合物。該復合物激活細胞凋亡信號傳導，通過半胱氨酸蛋白酶家族（Caspases）的級聯活化觸發細胞凋亡。

  除了細胞凋亡途徑外，TNF也能夠募集TNFR相關因子（TRAF）家族蛋白，進而激活轉錄因子（如NF-κB和JNK），促進細胞的存活、分化、免疫和炎癥反應。這些信號通路的活化對于細胞功能的調控和疾病的發生發展至關重要。

  腫瘤壞死因子配體和受體的結構特征對于信號傳導的調節至關重要。TNF相關配體是一類II型跨膜蛋白，其胞內含有保守的TNF同源結構域（THD）。而TNF受體的結構特征包括含有富含半胱氨酸的結構域（CRD），該結構域由三個二硫鍵包圍CXXCXXC核心基序而形成，產生一個拉長的分子結構。

  TNF的信號傳導不僅涉及細胞內的逐級信號傳導過程，還包括調控細胞因子的產生，例如在細胞凋亡途徑中產生的細胞因子（如IFNβ和TNF），以及其在炎癥反應和免疫調節中的作用。

圖2 TNF超家族信號傳導

  TNF在疾病中的作用

  TNF（腫瘤壞死因子）在多種疾病的發生和發展中發揮著重要作用，主要包括以下幾個方面：

  炎癥性疾病：TNF是一種促炎因子，能夠誘導炎癥反應并引發組織損傷。在炎癥性疾病中，如類風濕關節炎、克羅恩病和潰瘍性結腸炎等，TNF的過度活化與疾病的發展密切相關。

  自身免疫疾病：自身免疫疾病是免疫系統異常攻擊身體自身組織的疾病。TNF在自身免疫性疾病的發生中起著重要作用，例如類風濕關節炎、銀屑病和系統性紅斑狼瘡等。

  感染性疾病：TNF是免疫系統對抗感染的重要分子之一。然而，在某些情況下，過度激活的TNF可能導致嚴重的炎癥反應，如感染性休克和嚴重感染后綜合征（SIRS）。

  腫瘤：盡管TNF在其命名中與腫瘤有關，但它在腫瘤發展中的作用是復雜的。在某些情況下，TNF可以促進腫瘤的生長和轉移，而在其他情況下，它也可以誘導腫瘤細胞凋亡并抑制腫瘤的生長。

  神經系統疾病：一些神經系統疾病，如帕金森病和阿爾茨海默病，與炎癥反應和免疫系統的異常活化有關。TNF的過度表達和激活可能在這些疾病的發展中發揮一定作用。

  通過上述介紹，相信對TNF有所了解，TNF研究的發展趨勢涵蓋了治療靶點的探索、炎癥與免疫調節、細胞信號傳導途徑、新型治療方法的開發以及與其他疾病的關聯研究等多個方面，這些研究將有助于深入理解TNF的作用機制，為相關疾病的治療和預防提供新的思路和方法。如果您在科研中需要檢測TNF，我們有相關TNF檢測試劑盒，包括TNF-α。

相關參考：

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.