1957年Isaacs和Lindenmann首先發(fā)現(xiàn)了病毒干擾現(xiàn)象，即病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子，作用于其他細(xì)胞干擾病毒的復(fù)制，因而命名為干擾素。目前已知干擾素并不能直接殺傷病毒，而是誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)種酶，干擾病毒的基因轉(zhuǎn)錄或病毒蛋白組分的翻譯。根據(jù)產(chǎn)生干擾素細(xì)胞來源不同、理化性質(zhì)和生物學(xué)活性的差異，可分為α-干擾素（interferon α,IFN-α)、β-干擾素（interferon β,IFN-β)和γ-干擾素（interferon γ,IFN-γ)。
（一)IFN-α和IFN-β
IFN-α和IFN-β有許多相似之處，如：（1)兩種IFN基因來自同一個(gè)祖先基因（common ancester gene)；（2)由相同的細(xì)胞在相同的刺激物誘導(dǎo)下產(chǎn)生；（3)結(jié)合相同的受體，并發(fā)揮相似的生物學(xué)效應(yīng)。
1.IFN-α/β的產(chǎn)生 IFN-α/β以往稱為Ⅰ型IFN，主要由白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等在細(xì)菌、DNA或RNA病毒、多聚肌苷酸多聚胞苷酸（Poly I-C)、多核苷酸等刺激物誘導(dǎo)下產(chǎn)生。IFN-α/β在pH2或pH11以及熱（56℃)條件下仍穩(wěn)定，而IFN-γ則很易喪失活性。
2.IFN-α/β的分子結(jié)構(gòu)和基因 IFN-α和IFN-β基因均位于人9號(hào)染色體和小鼠4號(hào)染色體，并連鎖在一起。IFN-α基因至少有20個(gè)，成串排列在一個(gè)區(qū)域，無內(nèi)含子，同一種屬IFN-α不同基因產(chǎn)物其氨基酸同原性≥80%。人和小鼠IFN-β基因只有一個(gè)，無內(nèi)含子，與IFN-α基因連鎖在一起。IFN-β與IFN-α氨基酸組成有26～30%同源性。IFN-α由2個(gè)亞族（subfamily)組成，分別稱為IFN-α1和IFN-α2，其中IFN-α1至少由20個(gè)有功能的基因組成，彼此間有90%左右的同源性；IFN-α2亞族有5～6個(gè)基因成員，目前只發(fā)現(xiàn)1個(gè)有功能的基因，其余是假基因。
IFN-α分子不同亞型由166/165個(gè)的氨基酸組成，無糖基，分子量約19kDa左右，不同種屬之間同源性70%左右。IFN-α分子含有4個(gè)Cys1-99,Cys29-139之間形成兩個(gè)分子內(nèi)二硫鍵。IFN-α的生物學(xué)作用有一定的種屬特異性。
人IFN-β分子含166個(gè)氨基酸，有糖基，分子量為23kDa，含有3個(gè)半胱氨酸，分別在17、31和141位氨基酸。31與141位半胱氨酸之間形成的分子內(nèi)二硫鍵對(duì)于IFN-β生物學(xué)活性非常很重，141Cys被Tyr替代后則完全喪失抗病毒作用，而Cys17被Ser替代后不僅不影響生物學(xué)活性，反而是使IFN-β分子穩(wěn)定性更好。糖基對(duì)生物學(xué)活性無影響。小鼠IFN-β分子只有一個(gè)Cys17，分子內(nèi)無二硫鍵。IFN-β的生物學(xué)作用有較強(qiáng)的種屬特異性。
3.IFN-α/β體受 一般認(rèn)為，IFN-α和IFN-β結(jié)合相同的受體，IFT-α/βR基因定位于21號(hào)染色體，受體的親和力Kd在10-9～10-10M之間，受體胞膜外結(jié)構(gòu)屬細(xì)胞因子受體中干擾素受體家族。IFN-α/β受體分布相當(dāng)廣泛，包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、多形核白細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、血小板、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等。醫(yī).學(xué)全.在.線網(wǎng)站www.zxtf.net.cn
4.IFN-α/β的生物學(xué)作用
（1)抗病毒作用：IFN-α/β具有廣譜的抗病毒作用，其作用機(jī)理是：①通過抑制某些病毒的吸附（如VSV)、脫衣殼和最初的病毒核酸轉(zhuǎn)錄（如SV-40、HSV-1、流感病毒和VSV)、病毒蛋白合成（如SVS、SV-40)以及成熟病毒的釋放（如逆轉(zhuǎn)錄病毒、HSV-1)等不同環(huán)節(jié)；②通過NK、巨噬細(xì)胞和CTL殺傷病毒感染靶細(xì)胞。
（2)抑制某些細(xì)胞的生長(zhǎng)(cytostatic)，如抑制成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和造血細(xì)胞的增殖，其機(jī)理可能通過使細(xì)胞停留在Go/G1期，降低DNA合成，下調(diào)c-myc、c-fos等細(xì)胞原癌基因轉(zhuǎn)錄水平，下調(diào)某些生長(zhǎng)因子受體表達(dá)，如EGf R、胰島素-I R和M-CSFR等。
�。�3)免疫調(diào)節(jié)作用：促進(jìn)大多數(shù)細(xì)胞MHCⅠ類抗原的表達(dá)，活化NK細(xì)胞和CTL。
�。�4)抑制和殺傷腫瘤細(xì)胞：IFN-α/β殺傷腫瘤細(xì)胞主要是通過促進(jìn)機(jī)體免疫功能，提高巨噬細(xì)胞、NK和CTL的殺傷水平。
不同的INF-α亞型的誘生、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)活性可有所不同，例如①同一病毒在不同細(xì)胞中誘生IFN-α亞型種類有很大差別，如仙臺(tái)病毒在人白細(xì)胞中以誘生IFN-α1為主，其次為IFN-α2，少量IFN-α14；而在類淋巴母細(xì)胞中卻以誘生IFN-α2為主，IFN-α1為次，無IFN-α14；在單核細(xì)胞中則主要誘導(dǎo)IFN-α8。②INF-α的不同亞型對(duì)于不同靶細(xì)胞表現(xiàn)出不同的抗病毒活性，如Hu IFN-α1在MDBK細(xì)胞上的抗病毒活性比Wish細(xì)胞高20～30倍，而HuIFN-α2a在這兩種細(xì)胞中抗病毒活性無明顯差別。③不同IFN-α亞型對(duì)不同病毒的抗病毒作用有很大差異，如HuIFN-α1抑制腎綜合征出血熱病毒的繁殖能力比IFN-α2a高15倍。④不同IFN-α亞型對(duì)MHC抗原表達(dá)、NK活性以及細(xì)胞因子產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用也有較大的差異，如Hu IFN-α1可促進(jìn)單核細(xì)胞MHCⅡ類抗原的表達(dá)，而Hu IFN-α2則無這種誘導(dǎo)作用。
�。ǘ�)IFN-γ
1965年Wheelock等首先在PHA刺激的白細(xì)胞培養(yǎng)上清中發(fā)現(xiàn)具有IFN樣抗病毒物質(zhì)，但在pH2條件下即失去抗病毒的活性。1973年Youngert和Salvin發(fā)現(xiàn)來自淋巴細(xì)胞培養(yǎng)上清中存在一種IFN，但抗原性不同于以往發(fā)現(xiàn)的IFN，遂命名為Ⅱ型IFN，1980年統(tǒng)一命名為IFN-γ。1981年Goeddle等將IFN-γ基因克隆成功。
1.IFN-γ的產(chǎn)生 主要由活化T細(xì)胞產(chǎn)生，在小鼠，由Th1亞群產(chǎn)生。當(dāng)抗原、PHA或ConA刺激后T細(xì)胞分泌IFN-γ，通常與IL-2的產(chǎn)生相一致。目前認(rèn)為巨噬細(xì)胞活化因子（MAF)的主要活性存在于IFN-γ中。此外，活化NK細(xì)胞也可產(chǎn)生IFN-γ。
2.IFN的分子結(jié)構(gòu)和基因 人和小鼠IFN-γ基因分別定位于12號(hào)和10號(hào)染色體，在DNA水平上IFN-γ基因與IFN-α/β基因無同源性。人和小鼠IFN-γ在DNA水平上有65%左右同源性，在氨基酸水平的同源性只有40%左右。小鼠成熟IFN-γ分子由133個(gè)氨基酸殘基組成。人IFN-γ成熟分子由143個(gè)氨基酸組成，糖蛋白，以同源雙體形式存在，分子量為40kDa，其生物學(xué)作用有嚴(yán)格的種屬特異性。
3.IFN-γ受體 人IFN-γR基因定位于第6號(hào)染色體，小鼠在第10號(hào)染色體。IFN-γ受體分布廣泛，受體陽性細(xì)胞每個(gè)細(xì)胞約表達(dá)100～1000個(gè)受體，親和力kD10-9～5*10-11M。裸肽分子量50kDa，糖基化后90kDa，其N末端與IFNα/β受體有一定的同源性，具有種屬特異性。目前認(rèn)為人IFN-γR可能存在著第二條鏈。
IFN-γR為穿膜糖蛋白，胞膜外區(qū)、穿膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)分別有228、21和223個(gè)氨基酸殘基，從胞膜外區(qū)結(jié)構(gòu)特征來看，屬于細(xì)胞因子受體干擾素受體家族，最近命名為CDw119。
IFN-γ配體誘導(dǎo)IFN-γR二聚體化在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中可能起重要作用，并與受人本的磷酸化有關(guān)。IFN-γ與受體結(jié)合后可活化多種IFN-γ調(diào)節(jié)的基因。目前已知，IFN-γ刺激后至少有20種蛋白被表達(dá)，其中12種是IFN刺激后所特有的。這種表達(dá)是由于活化特異的DNA結(jié)合蛋白使其從胞漿移位到胞核，如干擾素刺激的基因因子2（interferon-stimulated gene fac-tor 2,ISGF2)和γ-干擾素激活因子（gamma-interferon activation factor,GAF或STAT91)結(jié)合到IFN基因啟動(dòng)子中兩個(gè)稱之為γ干擾素活化點(diǎn)（gamma-interferon activation site,GAS)和干擾素刺激的反應(yīng)元件（interferon-stimulated response element,ISRE)的位置上。IFN-γ可促進(jìn)HLA-B、HLA-DR、IP-10、P1激酶和2-5A合成酶的全成，其中P1激酶可抑制病毒蛋白的翻譯，而2-5A合成酶則可裂解病毒RNA。
4.IFN-γ的生物學(xué)活性 IFN-γ生物學(xué)作用有較嚴(yán)格的種屬特異性，人IFN-γ只作用于人或靈長(zhǎng)類動(dòng)物的細(xì)胞。
�。�1)誘導(dǎo)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、皮膚成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、星狀細(xì)胞等MHCⅡ類抗原的表達(dá)，使其參與抗原提呈和特異性免疫的識(shí)別過程。此外，IFN-γ可上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1（CD54)表達(dá)，促進(jìn)巨噬細(xì)胞FcγR表達(dá)，協(xié)同誘導(dǎo)TNF并促進(jìn)巨噬細(xì)胞殺傷病原微生物。
�。�2)促進(jìn)LPS體外刺激小鼠B細(xì)胞分泌和IgG2a，降低IgG1、IgG2b、IgG3和IgE的產(chǎn)生；抑制由IL-4誘導(dǎo)小鼠B細(xì)胞增殖，IgG1和IgE產(chǎn)生以及FcεRⅡ表達(dá)；促進(jìn)SAC誘導(dǎo)的人B細(xì)胞的增殖。
�。�3)協(xié)同IL-2誘導(dǎo)LAK活性，促進(jìn)T細(xì)胞IL-2R表達(dá)。
�。�4)誘導(dǎo)急性期蛋白合成，誘導(dǎo)髓樣細(xì)胞分化。
