腫瘤壞死因子(TNF),又稱TNF-α,是由免疫系統產生的一種化學信使,推動著身體內的炎症反應。這一小型蛋白質的力量在於其能夠迅速應對各種病原體、細胞因子和環境壓力,激活身體的免疫防線。由活化的巨噬細胞主要生成,TNF透過結合其在其他細胞上的受體來啟動炎症。...
TNF是一個關鍵的煽動者,通過它的多種作用來調節身體的免疫反應,其中包括白細胞的激活、血液凝固和發燒等。
TNF的生產過程十分快速且高效。在病原體或細胞因子的刺激下,體內多種細胞類型,如T細胞、B細胞、樹突狀細胞和肥大細胞,都可以產生TNF。初生的TNF是作為一種 II 型跨膜蛋白(tmTNF)產生的,然後被TNF α 轉化酶(TACE)切割成可溶形式的TNF(sTNF),這一過程後,TNF進入血液循環,並在整個身體中迅速擴散。通過這樣的方式,TNF不僅可作為信號觸發炎症反應,還能改善中央神經系統的穩態。
TNF的主要作用是透過其受體—腫瘤壞死因子受體1(TNFR1)和腫瘤壞死因子受體2(TNFR2)來實現。當TNF與這些受體結合時,會啟動細胞內的信號傳導路徑,造成細胞的生長、存活或死亡。這一過程中的細微變化,令人驚訝地影響著免疫反應的強度和類型。
過量的TNF的產生可能導致多種炎症性疾病,如類風濕性關節炎、牛皮癬和腸道炎等,而例如TNF抑制劑的藥物則被廣泛應用於這些疾病的治療中。
然而,TNF的過度活化與一些其他疾病的進展也息息相關,包括癌症、肝纖維化和阿茲海默症。儘管抑制TNF的治療仍在進行研究階段,但在某些情況下,無法明顯顯示出療效。
TNF的歷史可以追溯到19世紀90年代,當時威廉·科利注意到急性感染可以導致腫瘤的退化。他的研究將細菌毒素用於癌症治療。在1975年,科學家們首次從科利的細菌毒素中分離出內毒素,並確定其為引起腫瘤壞死效應的物質。隨著時間的推移,科學家們提煉出這種蛋白質,並發現它的潛力,不過TNF注射導致的內毒素休克也提醒了科學界其劣勢。
到1992年,研究者們首次發現TNF的抗體能有效降低小鼠的關節發炎,這發現為TNF在炎症性疾病中的角色提供了可以觀察的確鑿證據,最終在1998年催生了首個抗TNF治療藥物的批准,用於治療類風濕性關節炎。
人類的TNF基因位於第6號染色體的21.3區域,其中包含許多免疫系統基因。TNF就如同其他細胞因子,總是在面對威脅時迅速被多種細胞產生,促進免疫系統的有效率響應。因子如白介素-1、白介素-2以及干擾素-γ等均可刺激TNF基因的表達。
在受到刺激後,TNF的表達過程可迅速調動多種轉錄因子和信號傳導路徑,使得細胞因應旁觀者的要求,來自免疫系統的變化呼應各種刺激的需求。這些反應確保了身體能對外界環境的變化迅速產生反應,然而過量的TNF卻可能造成嚴重後果。
TNF在人體的免疫反應中扮演著核心的角色,它能起到促進細胞生存或死亡的雙重角色。根據細胞接收到的信號和刺激,可能誘導細胞進行增殖或是凋亡,甚至引發炎症反應。令人驚豔的是,數個信號通路的激活能受到多重因素的影響,並且調節TNF在身體中的作用。
腫瘤壞死因子不僅能改善現有的免疫反應,也可促進組織的修復和再生,但這一切的背後卻潛藏著雙面刃的一面:TNF的過量生成可能引發自體免疫性疾病, 這使得治療方法需依賴精細的調控。
TNF的多樣化作用使得它成為醫學研究的熱點,對於炎症反應及其相關疾病均表現出重要的研究價值。
TNF作為免疫系統的一個核心組件,許多病理學的研究都指向了一個問題:如何合理地利用TNF的功能來改良疾病治療?在未來的研究中,我們將如何利用這一強大信使的力量,來達成更精確的治療效果呢?