大肠杆菌生产人γ干扰素的发酵条件的探究.docx
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大肠杆菌生产人γ干扰素的发酵条件的探究
燕山大学
课程设计说明书
大肠杆菌生产人γ-干扰素的发酵条件的探究
设计题目
大肠杆菌生产人γ-干扰素的发酵条件的探究
设
计
主
要
内
容
1.不同的培养、诱导时间对菌体生长和重组人γ-干扰素表达的影响
2.葡萄糖、蛋白胨、酵母提取物对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响
3.发酵条件对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响
设
计
要
求
1.要有明确设计的目的
2.设计合理的操作方式
3.设计出合理的测定指标
4.设计的内容要与题目基本一致
5.设计总结与分析
工
作
量
1.至少阅读15篇以上的相关科技文献
2.设计文字至少在15000字以上
工
作
计
划
11.21——11.23选定设计题目
11.24——11.25查阅相关文献
11.26——11.27整理文献
11.28——11.30撰写说明书
12.1检查内容,准备答辩
12.2答辩
参
考
资
料
[4]王斌斌,王贵平,李春玲等.干扰素生物学特性及应用研究进展,2007,32(3):
13-15.
[5]李江凌,成华猪γ-干扰素基因克隆及表达效应研究[M].成都:
四川大学,2002.
[6]ShtrichmanR,SamuelCE.Theroleofgammainterferoninantimicrobialimmunity.CurrentOpinioninMicrobiology,2001,4(3):
251-259.
指导教师签字
基层教学单位主任签字
说明:
学生、指导教师、基层教学单位各一份。
2011年12月02日
摘要
本设计拟定在传统大肠杆菌生产人γ-干扰素的基础上,改变一些发酵条件,以期探究出最佳的发酵方案,提高发酵生产率。
设计内容主要分为三部分:
不同的培养、诱导时间对菌体生长和重组人γ-干扰素表达的影响;葡萄糖、蛋白胨、酵母提取物对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响;发酵条件对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响。
第一部分设计拟定探索出最佳的培养、诱导时间,可以获得较高菌浓和γ-干扰素的高表达量;第二部分设计是在第一部分的基础上分析不同的培养基中成分对发酵生产的影响;第三部分设计就是在前两部分的基础上,探讨其它的发酵条件对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响。
通过本次设计,拟定探讨出利用大肠杆菌生产重组人γ-干扰素的优选方案,以期提高产率。
关键词:
大肠杆菌;人γ-干扰素;发酵条件
目录
第一部分:
文献综述
1.干扰素北京概况1
1.1干扰素分类1
1.2IFN-γ的结构与来源1
1.2.1IFN-γ的分子结构1
1.2.2IFN-γ的来源2
2.IFN-γ的主要生物学活性及作用机制2
2.1INF-γ的主要生物学活性2
2.1.1抗病毒作用2
2.1.2抗细胞增殖作用3
2.1.3抗肿瘤作用3
2.1.4免疫调节作用4
2.1.5抗寄生虫作用5
2.2作用机制6
3.γ-干扰素的应用前景8
3.1人γ-干扰素的应用8
3.2动物γ-干扰素的应用10
4.干扰素的研究进展及意义10
第二部分:
课程设计部分
1.试验材料12
1.1菌种12
1.2培养基12
1.3试验仪器12
2.试验方法12
2.1摇瓶种子培养13
2.2摇瓶发酵培养13
3.试验设计13
3.1培养和诱导时间的影响13
3.2培养基组成的影响13
3.3发酵条件的影响13
4.分析与总结13
4.1人γ-干扰素基因工程菌的生长14
4.2不同的培养、诱导时间对菌体生长和重组人γ-干扰素表达的影响14
4.3葡萄糖、蛋白胨、酵母提取物对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响15
4.4发酵条件对工程菌生长和重组人γ-干扰素表达水平的影响15
4.设计总结16
参考文献17
第一部分文献综述
1.γ-干扰素背景概况
干扰素是一类多功能细胞因子。
干扰素(interference,IFN)是由培养的细胞或动物体受到适宜的刺激时所产生的一种微量的、具有高度生物学活性的非特异性抗病毒物质。
英国科学家Aliek等(1957)利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时,从中获得了一种高活性多功能的糖蛋白,该蛋白能够抑制流感病毒在绒毛尿囊膜细胞中的繁殖,他们称其为干扰素(interferon,IFN)。
Lampson等(1963)纯化了干扰素,证明其是分子质量为20~34ku的蛋白质。
近年来,干扰素一直是病毒学、细胞学、分子生物学、临床医学、免疫学、肿瘤学等相关领域的研究热点,尤其是IFN-γ,因为它是诱导并激活巨噬细胞产生杀伤力机制中最重要的细胞因子[1]。
1.1干扰素的分类
Youngert等(1973)研究结果发现,来自淋巴细胞培养上清中存在一种IFN,但抗原性不同于以往发现的IFN,遂命名为Ⅱ型IFN。
1980年国际干扰素命名委员会建议将各种干扰素先根据动物的来源确定分类,再根据干扰素的抗原特异性和分子结构分成不同的型别。
哺乳动物的干扰素分为两类:
Ⅰ型干扰素和Ⅱ型干扰素。
Ⅰ型干扰素又主要包括IFN-α、FN-β、IFN-ω和IFN-τ,它们具有相关的结构并享用同一类受体。
前3种主要是机体对病毒感染的应答产生的,能诱导机体抗病毒蛋白的产生。
Ⅱ型干扰素又称免疫干扰素,即IFN-γ,是由活化的T淋巴细胞在诱导剂的作用下产生的,与Ⅰ型干扰素不享用同一类受体,对免疫系统有调节作用,是哺乳动物的巨噬细胞活化因子。
此时Ⅱ型IFN就统一命名为IFN-γ。
在医学界IFN-γ作为一种免疫佐剂已取得了较好的成就[2]。
1.2IFN-γ的结构与来源
1.2.1IFN-γ的分子结构
小鼠的IFN-γ分子由l33个氨基酸组成。
鸡的IFN-γ则由l64个氨基酸组成,并含有l9个氨基酸长度的信号肽。
人的IFN-γ是一类糖蛋白,由l43个氨基酸组成(不含起始密码ATG表达的蛋氨酸),其相对分子量为l6924D,无分子内二硫键。
糖蛋白通常以分子质量为34kD的同源双体形式存在。
人IFN-γ的2个亚单位以一种反平行方式互相作用。
每个单体含6个α螺旋,其中4个装配成短链螺旋细胞因子,不含β折叠结构[3]。
1.2.2IFN-γ的来源
IFN-γ作为一种细胞因子,是由多种细胞产生的一类能够调节细胞生长分化、调节免疫功能、参与炎症反应的发生和创伤愈合的激素样(微量而高效)可溶性多肽类物质。
IFN-γ在多种免疫刺激下,如T细胞特异性抗原、葡萄球菌内毒素A、植物血凝素、佛波醇等诱生剂的刺激,主要由活化的T细胞、NK细胞及NKT细胞产生,其他细胞类型如巨噬细胞、刚突细胞和γ/δT细胞在特定的条件下也能够表达IFN-γ[4]。
2IFN-γ的主要生物学活性及作用机制
2.1IFN-γ的主要生物学活性
干扰素-γ具抗病毒,影响细胞生长分化、抗肿瘤和免疫调节等多种活性,与Ⅰ型干扰素相比,干扰素-γ具有较强的免疫调节活性,而抗病毒活性和抗肿瘤活性较弱。
2.1.1抗病毒作用
干扰素-γ均有抗病毒作用,动物试验证明干扰素-γ抗病毒活性远较Ⅰ型低,干扰素-γ和干扰素-β有相互加强抗病毒作用。
干扰素抗病毒具有广谱性,但它对细胞抗病毒作用是间接的,而且是非特异性的。
当干扰素与细胞表面的干扰素受体结合后,可诱导细胞内产生有酶活性的抗病毒蛋白(AVP)。
已知的AVP至少有3种:
蛋白激酶、磷酸二脂酶和2-5A合成酶,前两种能破坏细胞核糖体转译病毒蛋白质,后一种降解mRNA,有的AVP还能抑制转录酶,阻止mRNA的形成,还有的能抑制病毒DNA和RNA的合成。
因此,可以说干扰素是通过AVP间接地抑制病毒复制而达到抗病毒作用的[5]。
IFN-γ的抗病毒作用有种属特异性。
IFN-γ引起的抗病毒作用主要是通过诱导一些目的基因的表达来实现的,这些目的基因表达产物主要是一些参与病毒RNA降解和剪切的酶和蛋白质,这是IFN-γ抗病毒作用的主要机制,一些病毒感染过程中产生的抑制其信号传导过程的蛋白也是通过抑制IFN-γ诱导这些酶类的产生而进行的[6]。
IFN-γ诱导2-5A合成酶的能力低于IFN-α和IFN-β。
不能诱导Mx蛋白表达。
但是IFN-γ能够诱导病毒感染细胞表达病毒抗原,增加免疫系统识别和杀伤感染细胞的作用。
IFN-γ还能通过其他未知的途径抗病毒繁殖[7]。
尽管IFN-γ的抗病毒效果远远低于Ⅰ型IFN,但在机体对病毒感染的长期控制过程中起着非常重要的作用。
2.1.2抗细胞增殖作用
与IFN-α和IFN-β相比,IFN-γ也能抑制前癌基因的表达,阻止细胞株从G0期进入G1期;IFN-γ同样也能诱导肿瘤细胞株分化。
用IFN-γ处理人A431细胞后,细胞形态发生改变,继而死亡,其机理可能是诱导了细胞的终末分化。
IFN-γ能抑制许多肿瘤细胞株的生长,IL-1可抑制、协同或不影响IFN-γ对这些细胞的生长抑制作用。
IFN-γ对另一些肿瘤细胞却有促增殖作用,IFN-γ还能促进其它细胞因子的抗肿瘤作用,使对IFN-α不敏感的细胞转为敏感,两者在亚适剂量合用时即可控制小鼠移植肿瘤的生长。
IFN-γ对癌基因转化的细胞也有抑制生长的作用,并且还能抑制癌基因的表达。
IFN-γ的抗肿瘤作用是多方面的,包括多方面抑制肿瘤细胞生长和诱导多方面的免疫应答[8]。
2.1.3抗肿瘤作用
IFN-γ在机体肿瘤发生、肿瘤移植排斥和肿瘤免疫检测过程中发挥着重要的作用,IFN抗肿瘤的作用机制是相当复杂的,这些活性可能是上述各种生物学活性综合作用的结果。
IFN-γ可以通过激活机体参与先天免疫应答的多种细胞,发挥其抗肿瘤作用,这些细胞主要包括巨噬细胞、NK细胞和NKT细胞等。
由于IFN-α、β对恶性肿瘤的治疗不理想,人们对IFN-γ寄以厚望。
IFN-γ抗肿瘤活性主要表现在:
①直接的抗增生作用,可通过延长细胞周期以延缓肿瘤细胞的生长和繁殖;②通过抑制癌基因的表达来阻止或减慢肿瘤细胞的转化过程;③激活巨噬细胞、NK细胞等以直接杀伤癌细胞或间接抑制癌基因;④诱导肿瘤坏死因子并促进癌细胞对TNF受体、MHCⅡ类抗原的表达,使其易被杀伤性T淋巴细胞识别而被杀伤[8]。
体外试验结果证实IFN-γ在许多肿瘤细胞上均可表现出抗增殖和有丝分裂的作用,但在STAT1基因突变或缺失的肿瘤细胞上,这种活性消失,导入STAT1基因后活性恢复,IFN-γ与受体结合后激活一些编码参与细胞分裂周期的一些抑制因子,阻止了细胞的分裂增殖[9-10]。
2.1.4免疫调节作用
IFN-γ的主要生理功能是调节MHCⅠ和MHCⅡ类分子在大多数免疫细胞(如单核巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞等)内的表达,但它却抑制MHCⅡ类分子在B细胞中的表达。
而Ⅰ型干扰素(IFN-α与IFN-β)虽然能调节MHCⅠ类分子的表达,但却不能诱导MHCⅡ类分子的表达[11]。
研究表明,IFN-γ能将MHCⅠ类分子在组成型表达该类分子的细胞中的表达量增加2-4倍,而且还能诱导MHCⅡ类分子在MHC缺陷型细胞中的表达。
IFN-γ诱导所生成的反式作用因子能结合于MHC基因启动子区域的顺式作用元件而调节MHC基因的转录,因而增强抗原递呈细胞的抗原递呈能力。
IFN-γ还是激活并调节单核巨噬细胞分化和功能的重要细胞因子之一。
IFN-γ能促使源自骨髓的单核细胞前体分化为成熟的单核细胞,它增强巨噬细胞的抗原递呈功能不仅是通过增加MHCⅡ类分子的表达,而且通过增加细胞内很多与抗原递呈有关酶的表达水平。
另外,IFN–γ能增加巨噬细胞表面蛋白ICAM-Ⅰ的表达水平从而增强其在抗原递呈过程中与T细胞的相互作用。
IFN–γ还能影响免疫系统的其它细胞,如调节B细胞的免疫球蛋白亚型转换并阻止IL-4诱导MHCⅡ类分子在B细胞中的表达。
IFN–γ能间接调节CD4+T细胞特异性亚型的分化。
研究表明,IFN–γ对CD4+Th2细胞具有抗增殖效应而对CD4+Th1细胞无影响,IFN–γ的这种调节功能确立了其在免疫应答过程中决定免疫效应功能类型的重要作用。
Th2或Th1细胞是决定免疫类型的主要因素,Th1细胞的选择性激活导致细胞免疫,而Th2细胞选择性诱导体液免疫。
虽然决定增殖的CD4+T细胞分化成Th1还是Th2细胞的因素还不甚明确,但是IFN–γ和IL-10交叉调节Th2和Th1细胞的效应功能从而决定免疫应答的方向。
IL-10抑制CD4+Th1细胞和NK细胞合成IFN–γ而使免疫应答朝体液免疫方向进行,而IFN–γ通过抑制CD4+Th2细胞的增殖而抑制其分泌IL-10、IL-4、IL-5等激活B细胞的细胞因子,从而抑制体液免疫而使免疫应答向细胞免疫应答的方向进行。
IFN–γ是主要的巨噬细胞激活因子(MAF),直接诱导参与呼吸爆发的酶的合成,导致巨噬细胞杀伤吞噬的微生物和肿瘤细胞。
当前,很多学者纷纷将目光集中在IFN–γ诱导细胞内一氧化氮的合成上。
NO是细胞内诱导型一氧化氮合成酶催化L-精氨酸转化为L-瓜氨酸的产物,它在细胞清除胞内微生物病原体过程中具有非常重要的作用。
在IFN–γ和TNFα的诱导下,巨噬细胞内诱导型一氧化氮合成酶迅速表达,因而增强其吞噬活性。
IFN–γ能增加高亲和力Fc受体(FcγR)在单核细胞、巨噬细胞表面的表达,促进这些细胞参与抗体依赖的细胞毒反应[12]。
2.1.5抗寄生虫作用
IFN–γ是细胞介导免疫的重要免疫分子,具有比较强的抗球虫作用,也是抗弓形虫免疫中起主导作用的细胞因子。
Michalski等报道鸡干扰素–γ可以直接作用于寄生虫,而不是作用于宿主细胞。
Min在研究多种细胞因子对艾美尔球虫DNA疫苗的佐剂效应时,发现IFN–γ基因可显著抑制该寄生虫的增殖。
Lilehoj等提出在抗球虫过程中鸡干扰素–γ可以影响子孢子的发育,但不影响其侵入细胞。
IFN–γ可诱导免疫细胞活化,介导机体免疫细胞抑制弓形虫增殖,杀伤细胞内弓形虫。
其抗虫作用主要通过活化巨噬细胞产生超氧离子、启动精氨酸依赖的NO途径活化巨噬细胞、诱导降解色氨酸等途径,抑制了弓形虫的增殖。
由于动物种类的不同,机体内组织细胞不同,IFN–γ的这种针对不同细胞进行的不同方式的调节,正是它免疫调节作用的独特性。
然而,IFN–γ仅是机体对弓形虫的免疫调节复杂网络系统中的一个重要成分,各种细胞因子之间的相互协同,相互制约是免疫调节的基本操作方式,这种调节促成了机体最佳的免疫状态,同时防止机体自身免疫病理性损伤[13]。
不论是外源性IFN–γ,还是内源性的IFN–γ,都表现了强大的抗虫效应。
诸多的试验证实外源性的IFN–γ具有强大的抗感染效应,内源性的IFN–γ在阻止弓形虫增殖、促使休眠状态弓形虫包囊形成、防止包囊的活化突破等方面具有重要的作用。
资料显示IFN–γ可以降低IL-6对IFN–γ诱导抗弓形虫效应的逆转作用,可对CD8+T细胞的分化成熟起促进作用,进而对弓形虫速殖子感染的靶细胞产生较强的细胞杀伤作用,诱导增强巨噬细胞吞噬杀灭虫体的功能,激活巨噬细胞内的呼吸爆发,释放出各种对虫体具有毒性的含氧离子杀死虫体等[14]。
用弓形虫速殖子感染骨髓源巨噬细胞后,加入IFN–γ或LPS可导致特异性抗原的产生;加入外源性NO可强烈地抑制弓形虫增殖,而内源性产生NO足以使细胞内弓形虫处于静止休眠状态。
SuzukiY等报道,小鼠Lyt22+在抗弓形虫免疫效应中,IFN–γ是主要介导者,IFN–γ在体外活化了巨噬细胞,提高其吞噬能力,抑制弓形虫增殖,杀伤细胞内弓形虫。
2.2作用机制
IFN–γ的生物活性在体内的作用机制是很复杂的,相关资料显示它可能有2种信号转导途径。
研究结果表明γ–干扰素并不是直接与靶分子结合。
首先要与靶细胞表面的特异性受体即IFN–γ受体相结合,使受体发生二聚体化,导致结合在其上的JAKl、JAK2的磷酸化,激活的JAKs进一步使受体磷酸化,招募并磷酸化胞浆内的STAT1。
活化的STATl以二聚体形式进入细胞核,结合GAS(gamma-activatedsequence),诱导基因表达。
这就是经典的JAK-STAT信号转导途径。
一般认为,在未受刺激的细胞,JAKl与IFN-γR的α亚基相结合,JAK2与IFN–γR的β亚基相结合。
在IFN–γ作用后,JAK2也与α亚基相结合。
JAKl和JAK2相互靠近,相互磷酸化后而激活,由此吸引有SH2结构域的STATl结合到IFN–γ受体上,从而激活STATl。
激酶异二聚化相互激活使IFN–γRα亚基的Tyr440磷酸化,它可选择性地与STATlα(P91)结合。
STATl的第569~700位氨基酸序列类似于Src同源结构(SH2),其中Arg602突变将会丧失其与IFN2γ受体的结合。
STATl与磷酸化的IFN-γR结合后,导致STATl中Try701和Ser727磷酸化,形成同源二聚体(又称IFN–γ活化因子,GAF),进而激活STATl潜在的DNA结合活性。
STATl的活化需要2类胞内信号事件的发生,一为结合IFN受体,二为依赖Ca2+内流。
IFN–γ可以促进Ca2+向细胞内转移,并激活钙调素依赖激酶Ⅱ(CaMKⅡ),使STATl第727位的丝氨酸磷酸化(Wu,2007)。
除了JAK-STAT信号转导途径,γ-干扰素还存在其他的传导途径来行使它的生物学功能。
IFN-γ与其受体结合后可以激活非受体型酪氨酸蛋白激酶(PTK),如Src家族中的P59(fyn)。
Uddin等证实IFN-γ作用于造血细胞系后,P59(fyn)活化并结合JAK2;在IFN-γ介导的信号通路中,P59(fyn)也能够与IFN-γ特异性依赖的Tyk2的接头蛋白c-Cbl相互接触。
此外,已证实c-Cbl、CRKL、CRKII和Vav等起连接效应的接头蛋白参与了IFN-γ依赖的信号通路。
在IFN-γ刺激下,c-Cbl发生酪氨酸磷酸化,为衔接蛋白CRKL提供了停靠位点。
而CRKL通过其SH3区继而激活相应的鸟苷酸交换因子C3G和小G蛋白RAP21,发挥IFN-γ的抗增殖效应。
此外衔接蛋白CRK蛋白含有的SH2与SH3结构域,能作为衔接分子促进由刺激引起的信号复合物的形成。
SH2与上游蛋白-IFN受体作用,通过CRKL的N端SH3结构域与鸟嘌呤核苷酸交接因子(GEF)的C3G相联系。
C3G是RAPl的一种GEF,也是一种与RAS相关的小GTP酶。
通过CRKL依赖方式,IFN-γ能快速而短暂地激活RAPl。
RAPl下游的激活是IFN抑制生长的一种机制。
但是这种RAPl抗增殖作用的准确机制还在研究之中。
除了RAPl-RAS,RAPl能活化有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号级联反应,RAPl下游的效应分子还与IFN-γ的免疫调节作用有关。
Takaoka等在研究IFN-γ对小鼠胚胎成纤维细胞的作用时发现,IFN-γ能开放Raf-MEK-MAPK信号转导通路,且该通路的开放受JAK2激酶的调控[15]。
还有报道认为:
通过未知递质,由IFN-γ诱导的JAK能活化磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)的催化亚基p110。
PI3K的活化导致下游PKC-8的活化,进而使STAT-1上的ser727磷酸化,促进IFN-γ诱导的转录。
PKC-δ作为STAT-1上ser727的磷酸激酶,通过介导促凋亡基因的转录,诱导凋亡,在IFN-γ的抗增殖、抗肿瘤特性中起重要作用。
研究结果表明,不同PKC亚型的分布具有组织特异性,其他亚型的PKC如PKC-ε、PKC-θ也参与IFN-γ诱导的转录。
除了促凋亡,PI3K还能促进IFN-γ诱导的小神经胶质细胞表达诱生型一氧化氮合酶(iN-OS),促进单核细胞的黏附。
3.γ-干扰素的应用前景
3.1人γ-干扰素的应用
IFN-γ经历了对其诱导物、作用介质及血液制品3个阶段的研究,但均未能很好地满足临床应用的需要。
随着基因工程技术的发展,20世纪70年代,人们开始尝试用基因工程的方法大规模生产具有高生物学活性同时成本低廉的IFN-γ,并对其表达系统进行改造。
人IFN-γ基因克隆已成功,并在大肠杆菌、枯草杆菌、哺乳动物细胞和昆虫细胞中进行了表达,且用大肠杆菌表达系统进行了生产。
1993年,美国FDA批准基因工程IFN-γ上市,主要用于慢性肉芽肿性疾病的治疗;2002年,FDA批准IFN-γ治疗严重恶性骨骼石化症;1994年,我国SFDA批准大肠杆菌生产的重组人IFN-γ投入市场,用于治疗类风湿性关节炎。
近年来,研究者不断尝试应用IFN-γ治疗或协助诊断一些其他疾病。
由于IFN-γ能够抑制细胞增生,促进细胞凋亡,抑制肿瘤血管生成,具有抗病毒及免疫调节活性,还可抑制基因的表达,因此引起了人们对其在治疗恶性肿瘤方面的关注。
目前,已有文献报道将IFN-γ用于肝细胞癌(Hepaticcellularcarcinoma,HCC)切除术后和消融术后,以预防复发,如Nishisuchi等对30例行HCC根治性术后患者进行长达88周的IFN-γ治疗,结果显示,IFN-γ治疗可提高术后患者的累积生存率。
Lin等也对行消融术后的HCC患者进行IFN-γ治疗,结果发现IFN-γ能够降低肿瘤复发率,提高患者生存率。
IFN-γ局部用药,还可治疗暴露性肿瘤,如恶性黑色素瘤、恶性淋巴瘤、宫颈癌等。
病理性瘢痕是导致一些疾病术后继发畸形的主要原因之一,研究显示,IFN-γ能够抑制瘢痕形成的主要效应细胞——成纤维细胞的增殖活性及DNA合成,临床上可用于治疗病理性瘢痕。
丁丁等探讨了重组人IFN-γ对体外培养的腭裂术后裸露骨面瘢痕来源的成纤维细胞生物学作用的影响,发现IFN-γ是成纤维细胞负性调节因子,在防治腭裂术后裸露骨面瘢痕形成中具有一定的应用价值。
血管内皮细胞氧化应激损伤是多种临床疾病发生发展的关键环节,常见于动脉粥样硬化、组织缺血/再灌注等。
周荣等报道,IFN-γ可诱导血管内皮细胞对氧化应激的保护作用,减少血管内皮细胞氧化应激性损伤。
IFN-γ的抗病毒活性及其免疫调节作用是其对抗一些病毒性疾病的主要机制。
尖锐湿疣是由人乳头瘤病毒感染所致,该病的发生和对治疗的反应与患者的免疫功能,尤其是细胞免疫功能密切相关,IFN-γ能够增强细胞免疫功能可能是其可治疗尖锐湿疣的机制。
张京滨报道,用大剂量IFN-γ治疗儿童病毒性脑炎,疗效十分显著;纪晓光等发现IFN-γ在体外能够抑制SARS冠状病毒的活性,可用于防治SARS。
虽然IFN-γ对一些疾病显示出十分显著的疗效,但其治疗作用也存在分歧,如对纤维化的治疗:
IFN-γ被认为是一种很强的抗肝纤维化因子,能显著抑制所有细胞外间质成分合成,Weng等用IFN-γ治疗慢性乙型肝炎肝纤维化,发现IFN-γ能够减轻肝纤维化的程度;Ziesche等用IFNγ-1b联合其他药物治疗特发性肺纤维化,对患者肺功能和血气均有所改善,而对照组患者病情出现了恶化;但是,Pockros等报道,IFN-γ对慢性HCV引起的严重肝纤维化的疗效不佳;Raghu等报道,IFNγ-1b仅能延长病变较轻的肺纤维化患者的生存期,而对肺纤维化疾病进展、死亡率、换气功能、肺功能等无明显改善。
因此,对不同病因引起的纤维化,IFN-γ的治疗效果是否有差异、其治疗纤维化的最佳时机、最佳使用剂量及疗程仍需进一步研究。
IFN-γ的基因多态性及在血清、病理产物中的IFN-γ水平对一些疾病的诊断和预后有相关性。
蓝艳等研究证实,人IFN-γ基因的+874A/T多态性与系统性红斑狼疮(Systemiclupuserthematosus,SLE)的发病具有相关性,携带T等位基因的个体可能通过促进IFN
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