lIN Xu-Bin, CHEN Yun-Xian

Department of hematology, First Affiliated Hospital of

Sun Yat-sen University of Medical sciences, Guangzhou (510080)

【A Review】 The cytokine profile of cord blood (CB) and a dult peripheral blood (APB) is different. Levels of HGFs are higher in cord bloo d. Decreased mRNA expression and protein production of spectific cytokines from stimulated CB versus APB cells may partly contribute to the immaturity of CB he matopoiesis and cellular immunity.

80年代末以来，随着脐血移植获得成功，脐血造血干细胞及脐血生长因子成为了研究热点。脐血移植的成功，除了脐血中含有造血干细胞以外，还与脐血含有丰富的细胞生长因子有关。脐血细胞生长因子，主要包括集落刺激因子(如EPO、G-CSF、GM-CS f等)和白细胞介素(如IL-3、IL-6、IL-11等)两大类，是一组具有调节造血细胞增殖、发育及分化、增强血细胞功能的高生物活性糖蛋白。目前的研究表明脐血细胞生长因子浓度及脐血血细胞表达造血因子能力与成人外周血不一致。研究脐血细胞因子，不仅能了解细胞因子对胎儿造血、免疫系统的调控，而且有助于了解脐血移植的机制，进一步开发脐血的潜在应用价值。

一、集落刺激因子(Colony stimulating factors):

1.促红细胞生成素(erythropoietin, EPO):EPO在胎儿期主要由胎肝产生，出生后则主要由肾脏皮质间质细胞产生。它特异地作用于红系细胞，刺激红系祖细胞增殖，分化、成熟，对其他系造血细胞无明显作用^［1］。Kling等用RIA法测出脐带血浆EPO平均值为(23.9±11.9) mU/mL。脐血血红蛋白(Hb)平均值为(142.0±15.2) g/L。出生后婴儿血浆EPO水平则与外周血Hb浓度的开始成反比关系。成人血浆EPO值为(15.0±9.6) mU/mL，Hb则为(139.0±12.2)g/L^［2］。

2.粒细胞集落刺激因子(Granulocyte colony stimulating factor, G-CSF):G-CSF主要调节中性粒细胞的生成，刺激粒系祖细胞的增殖，分化、成熟，增强成

熟中性粒细胞的趋化性、吞噬作用和细胞杀伤作用，动员造血干细胞和成熟中性粒细胞向外周血移行，另外还可刺激髓性白血病细胞和部分实体肿瘤增殖。G-CSF与IL-3等其他造血因子协同可刺激其他系细胞的生长发育^［3］.Schibler等用ELISA法测得正常成人血清G-CSF浓度为(45±13)pg/mL，正常足月胎儿脐带血清G-CSF浓度则为(114±13)pg/mL，正常产妇胎盘浸出液中G-CSF浓度则高达(440±210)pg/mL。而在单核细胞体外培养(1×10⁶/mL)试验中，予IL-1α刺激24 h后，脐血单核细胞上清液中G-CSF浓度为(2557±442)pg/mL，成人外周血G-CSF浓度则为(8699±5529)pg/mL^［4］。Cairo等用PMA和PHA刺激48 h后，成人外周血单个核细胞(MNC)产生的G-CSF量是脐血MNC的2倍^［5］。

3.粒-巨噬细胞集落刺激因子(Granulocyte and macrophage-colony stimulating fac tor, GM-CSF):GM-CSF主要诱导粒系及单核-巨噬系细胞的增殖分化，并可促进红系及巨核系集落形成，增强成熟中性粒细胞、巨噬细胞的功能。脐带血GM-CSF活性较成人外周血高，但体外培养中脐血MNC和T淋巴细胞产生GM-CSF能力较成人差。在ConA刺激下，脐血MNC分泌的G m-CSF为成人外周血MNC的42%，分别为(157±78)pg/mL和(373±112)pg/mL；在ConA及PMA刺激下脐血T细胞分泌的GM-CSF为成人的48%，分别为(2577±1006)pg/mL和(5275±1962)pg/mL(ELISA法测定)。对GM-CSF mRNA的表达，脐血T细胞则为成人的25%～50%^［6］。

4.巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-colony stimulating factor, M-CSF):M-CSF由成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞产生，妊娠期子宫上皮细胞也可产生M-CSF。M-CSF主要促进单核-巨噬系细胞的增殖，分化、成熟，增强成熟单核及巨噬细胞功能，诱导单核细胞产生多种细胞因子如G-CSF，GM-CSF、TNF等^［8］。Roth用RIA法测定成人血清M-CS f浓度为(4.5±0.1) ng/mL，正常足月胎儿脐血则为(13.8±0.3) ng/mL，为成人血清的3倍^［9］。体外培养120 h，成人外周血MNC产生的M-CSF是脐血MNC的2.8倍，前者为(4.7±1.8) ng/mL ，后者为(1.6±0.4) ng/mL；用GM-CSF刺激120 h，成人和脐血MNC产生M-CSF水平分别为(22.3±4.6) ng/mL和(11.4±2.8) ng/mL。GM-CSF刺激24 h，成人外周血MNC表达M-CSF mRNA水平是脐血MNC的4倍^［10］。

5.干细胞因子(Stem cell factor, SCF):SCF是迄今发现的作用于造血最早阶段的细胞因子，对造血干细胞及早期祖细胞的生存更新及增殖起关键作用，并协同IL-3、GM-CSF或G- cS F共同作用促进粒系祖细胞的增殖和分化，与EPO协同促进BFU-E和CFU-E的增殖、分化，与IL-3、GM-CSF协同促进B淋巴细胞增殖与分化，但对T淋巴细胞的影响尚不清楚。内皮细胞覆盖全部外周血管，在骨髓体外长期培养中构成其基质细胞的10%～20%，是产生SCF的主要细胞之一。脐血清SCF水平明显高于成人(2000 pg/mL比850 pg/mL，ELISA法),Yamaguchi检测不同 组织表达SCF mRNA的能力，其中脐静脉内皮细胞(HUVEC)能表达高水平的SCF，说明内皮细胞是胎儿及新生儿血SCF的主要来源^［11］。Buzby等比较HUVEC和成人主动脉内皮细胞( hAEC)表达SCF的能力，在内皮细胞蛋白提取物中，HUVEC产生膜结合型SCF的基础水平为0.9 ng/mg，HAEC为0.4 ng/mg；予PMA刺激8 h后，HUVEC和HAEC产生的膜结合型SCF分别为1.64 ng/mg和0.73 ng/mg，二者产生游离型SCF的能力则成人略高于脐带。对SCF mRNA的表达 ，HUVEC的基础水平是HAEC的3倍^［12］。

二、白细胞介素(Interleukin, IL):

1.白细胞介素3(IL-3)：IL-3又称多潜能克隆刺激因子，可作用于除T和B淋巴细胞系以外的各系祖细胞，刺激巨噬、中性粒、嗜酸、嗜碱性粒、巨核和红系细胞的增殖和分化，IL-3还可作用于原始的多能干细胞。IL-3半衰期短，不结合成大分子，在血清中难以检测出［2］。体外试验中脐血MNC产生IL-3能力远远低于成人外周血MNC。Cairo用PMA和A23187刺激成人和脐血MNC(1×10⁶/mL)72h, 其上清液IL-3浓度分别为6000 pg/mL和1 700 pg/ mL^［5］。

2.白细胞介素6(IL-6)与白细胞介素11(IL-11)：IL-6与IL-11对免疫的调节功能表现为诱导B细胞分化产生免疫球蛋白，活化T细胞和NK细胞。在造血调控方面，在IL-3、SCF、GM- cSF等因子协同下，具有维持和促进原始多潜能祖细胞的生长，刺激红系、髓系、巨核系细胞增殖等作用。IL-11最突出的生物学活性是可以直接作用于各阶段巨核细胞，促进其增殖分化，体内试验具有提高外周血小板数的作用^{［13～14］}。正常足月胎儿脐血IL-6水平 约50 pg/mL，成人血浆中未测出(RIA法)。Schibler用ELISA法检测正常足月胎儿血单核细胞和成人外周血单核细胞体外培养(1×10⁶/mL)上清液中IL-6浓度，分别为(2343±958) pg /mL与(6 148±990) pg/mL，在IL-1刺激下，二者产生IL-6的峰值分别为(14117±2592) pg /mL和(28 937±1 683) pg/mL，脐血明显少于成人^［15］。但Sautois报道在LPS+PHA刺激下， 二者MNC产生IL-6的水平无明显差异^［7］。Suen等比较新生儿及成人皮肤成纤维细胞(NFb与AFb)表达IL-11的能力，NFb与AFb产生IL-11的基础水平无明显差异。但PMA刺激16至24 h，NFb与AFb产生的IL-11分别为(4 050±400) pg/mL与(1 400±40) pg/mL，新生儿成纤维细胞产生IL-11的能力远远高于成人成纤维细胞^［16］。

3.IL-1：IL-1对造血的调节功能为诱导骨髓基质细胞产生GM-CSF、G-CSF、M-CSF等因子，加速造血干细胞自我更新与分化，协同G-CSF、GM-CSF、IL-6、IL-3促进粒、单、巨核、红系的增殖。在LPS刺激下，脐血单核细胞体外培养上清液的IL-1活性为(2084±986) cou nt s^．min^-1，远远低于成人的(11928±2230) counts^．min^-1［17］。 但在LPS+PHA刺激下，二者MNC产生IL-1β的能力无差别^［7］。

4.IL-4与IL-8：IL-4与IL-8在造血方面主要起负调控作用，IL-4通过抑制IL-3、GM-CS f、IL-6，SCF等因子而抑制单核、巨核及红系细胞的增殖，但可促进G-CSF诱导的粒系细胞的增殖。IL-8通过IL-8R直接作用于髓系造血祖细胞，抑制其增殖^［8］。体外培养脐血MNC表达IL-4及IL-8的能力均较成人外周血差^［7，19］。

5.IL-12、IL-2与IL-15：IL-12主要调节NK细胞和T细胞功能，促进激活的T细胞和NK细胞增殖并增强其细胞毒性作用。IL-2可刺激T、B淋巴细胞增殖，增加T细胞、NK细胞、巨噬细胞数量和细胞毒性作用。IL-15是近年发现的一种细胞因子，其生物学活性与IL-12类似。体外培 养在LPS刺激下，成人外周血MNC产生IL-12水平为脐血MNC的7倍，脐血单核细胞产生IL-15水平则为成人的30%。Chalmers用流式细胞仪从单个细胞水平分析，脐血淋巴细胞产生IL-2等细胞因子水平较成人低。脐血细胞产生IL-2、IL-12、IL-15及TNF-α、IFN-γ等细胞因子不足影响了脐血NK、CTL、LAK等细胞毒性作用，是脐血细胞免疫功能不成熟的原因之一。体外实验IL-2、IL-12、IL-15可增强脐血NK、LAK细胞活性达到成人的水平^{［20～23］}。

三、其他：

肿瘤生长因子β(tumor growth fact