巨噬细胞集落刺激因子(macrophagecolony stimulating factor,M-CSF)又称CSF-1,最初发现其存在于血清、尿或其它体液中,能刺激骨髓造血祖细胞巨噬细胞集落的形成。

1.M-CSF的产生 多种细胞均可产生M-CSF,包括:成纤维细胞、子宫内膜中分泌型上皮细胞、骨髓基质细胞、脑星状细胞、成骨细胞;LPS等激活的巨噬细胞、B细胞、T细胞和内皮细胞等;此外,多种肿瘤细胞如原粒细胞性白血病、淋巴母细胞性白血病、肺腺癌细胞、乳腺癌和卵巢癌等。

2.M-CSF分子的结构和基因 人和小鼠天然M-CSF为糖蛋白,由二硫键连接的同源双体,分子量40~90kDa。人M-CSF前体长度554~256个氨基酸不等,均有32个氨基酸的信号肽和23个氨基酸的穿膜部分。膜结合型M-CSF表达在单层培养的成纤维细胞,可刺激表达M-CSF受体的巨噬细胞的粘附和增殖。成熟M-CSF分子靠近N端150氨基酸在与M-CSF受体结合中起关键作用,人和小鼠M-CSF分子这个区域结构高度保守,其同源性达80%。

3.M-CSF受体 M-CSFR由c-fms原癌基因所编码。人和小鼠M-CSF和M-CSF受体基因分别定位于第5和第11对染色体,与GM-CSF、IL-3、IL-4、IL-5、IL-13和酸性FGF基因密切连锁。M-CSF受体为高亲和力,表达于循环的单核细胞和组织巨噬细胞以及胎盘滋养层细胞。人M-CSFR为穿膜糖蛋白,胞膜外区512个氨基酸,组成5个免疫球蛋白样区,穿膜区25个氨基酸,胞浆区435个氨基酸,并具有蛋白酪氨酸激酶区。通常M-CSFR是以同源二聚体形式存在。

4.M-CSF的生物学作用 M-CSF主要的生物学作用是促进单核-吞噬细胞包括破骨细胞在内的存活、增殖和活化。妊娠妇女尿中M-CSF水平明显增加,可能与胎盘的形成有关。M-CSF是炎症反应中的介质,并可提高巨噬细胞杀伤肿瘤细胞和微生物的能力。人M-CSF可作用于小鼠,而小鼠的M-CSF生物学作用则具有种属的特异性。

CD45 8种可能mRNA分子产生模式图

图4-3 细胞因子与造血细胞分化

合理应用重组人M-CSF有助于提高机体免疫应答水平,现已用于治疗某些肿瘤,提高化疗后总白细胞和粒细胞水平,还可治疗小儿慢性中性粒细胞减少症。

M-CSF可能与某些癌症、全身性红斑狼疮和骨质疏松症等疾病发生有关。白血病、淋巴细胞恶性增生、骨髓及外骨髓增殖性疾病、卵巢癌、子宫内膜癌、全身性红斑狼疮以及免疫性血小板减少性紫瘢病人血清或血浆中M-CSF的水平可升高。