可引起內毒素的毒性效應的TNF-α的來源和結構介紹
腫瘤壞死因子（tumor necrsis factor，TNF）與內毒素密切相關。人們把來源于單核細胞和巨噬細胞的、能夠使腫瘤細胞壞死的血清物質命名為 TNF-α，下面介紹TNF-α的來源和結構。
一、TNF-α的來源
內源性TNF（tumor necrsis factor，腫瘤壞死因子）是具有脂溶性的糖蛋白低聚物，廣泛存在于內臟器官、皮膚、肌肉、白細胞、胚胎組織和神經組織。TNF-α主要由LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）激活的單核細胞、巨噬細胞分泌產生；而TNF-β（淋巴毒素-1）主要來源于T淋巴細胞，但肥大細胞、多形核白細胞、角質化細胞、平滑肌細胞、星型膠質細胞、小神經膠質細胞、腎小球系膜細胞、腸腺的嗜酸粒細胞以及一些腫瘤細胞也可以自發或經過誘導產生TNF。在內毒素血癥中，肝臟是血液TNF-α的主要來源，部分肝切除者可以耐受內毒素的毒性效應。
二、TNF-α的基因位點
TNF-α基因位于人染色體6p21.1～p22，在HLA基因群譜中靠近HLA-A位點，與HLA基因連鎖。TNF-α和TNF-β基因沿3'→5'方向緊密連鎖，相隔1.2kb。兩者均由4個外顯子和3個內含子所組成。TNF-αmRNA長度為1.7kb，而小鼠TNF-α基因長度約為1kb，位于17號染色體上，在主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）的H-2D基因上游約70kb處。
三、TNF-α的轉錄調控
TNF-α基因的TATA盒在其轉錄起始位點ATG上游20bp處，同時在其上游也存在其他各種調控元件，包括Y盒啟動子、cAMP反應元件、c-jun/AP-1以及至少有5個NF-κB增強子等結合位點。TNF-αmRNA的3'端非翻譯區還存在UUAUUUAU八個核苷酸序列結構，許多細胞因子的mRNA中均有此結構，此結構可使其mRNA穩定性降低，半衰期縮短。TNF-a mRNA的穩定性還受到3'非翻譯區的其他位點調節：①對放線菌素D敏感的位點。②對放線菌素D不敏感，此位點受LPS調節后，TNF-αmRNA 的穩定性增高，顯著減低TNF-αmRNA的降解率，使TNF-αmRNA在細胞內聚集100倍，增加TNF-α的蛋白質翻譯，導致高TNF-α血癥，易出現內毒素的毒性效應。
四、TNF-α的構成
成熟的TNF-α由157個氨基酸殘基組成，含有1個二硫鍵（C69~C101位點），無糖基化位點，pI為5.6。人TNF-α前體為233肽，N端76肽不是信號肽，卻能將TNF-α前體形式固定在細胞膜上，使成熟的分泌型TNF-α保留在細胞表面。TNF-α前體中疏水跨膜部分下游的Lys19和Lys20被豆蔻酸�；螅梢越閷NF-α前體運輸到膜上的過程，膜結合型的TNF-α是Ⅱ型跨膜蛋白（typeⅡ transmembrane protein），即C端在細胞外，N端留在胞質內；胞質區有29個氨基酸，跨膜區有28個氨基酸，細胞外有176個氨基酸。膜型TNF-α有細胞毒理活性，可直接與相鄰細胞表面的TNF受體（TNF-αreceptor、TNFR）結合，發揮旁分泌效應。小鼠TNF-α前體為235肽，成熟的TNF-α含有156個氨基酸殘基，有1個糖化位點，糖基化后并不影響其三聚體的形成。
TNF-α的二級結構主要為β折疊，結晶學分析證明，天然TNF-α為以非共價鍵連接的三聚體，以三重軸對稱構成一個鈴狀結構；TNF-α單體有2個β折疊和5個反平行的β折疊串，外部的β折疊富含親水殘基，內部的β折疊為疏水性殘基，單體之間相互結合形成穩定的三聚體。單體的C端卷在β折疊內，N端暴露在外。單體兩兩接觸區是TNF結合TNFR的結構域，三聚體形成的三個結構域結合三個相鄰或成簇的受體，使受體二聚化或三聚化，進而誘導其生物學活性。
一、TNF-α的來源
內源性TNF（tumor necrsis factor，腫瘤壞死因子）是具有脂溶性的糖蛋白低聚物，廣泛存在于內臟器官、皮膚、肌肉、白細胞、胚胎組織和神經組織。TNF-α主要由LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）激活的單核細胞、巨噬細胞分泌產生；而TNF-β（淋巴毒素-1）主要來源于T淋巴細胞，但肥大細胞、多形核白細胞、角質化細胞、平滑肌細胞、星型膠質細胞、小神經膠質細胞、腎小球系膜細胞、腸腺的嗜酸粒細胞以及一些腫瘤細胞也可以自發或經過誘導產生TNF。在內毒素血癥中，肝臟是血液TNF-α的主要來源，部分肝切除者可以耐受內毒素的毒性效應。
二、TNF-α的基因位點
TNF-α基因位于人染色體6p21.1～p22，在HLA基因群譜中靠近HLA-A位點，與HLA基因連鎖。TNF-α和TNF-β基因沿3'→5'方向緊密連鎖，相隔1.2kb。兩者均由4個外顯子和3個內含子所組成。TNF-αmRNA長度為1.7kb，而小鼠TNF-α基因長度約為1kb，位于17號染色體上，在主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）的H-2D基因上游約70kb處。
三、TNF-α的轉錄調控
TNF-α基因的TATA盒在其轉錄起始位點ATG上游20bp處，同時在其上游也存在其他各種調控元件，包括Y盒啟動子、cAMP反應元件、c-jun/AP-1以及至少有5個NF-κB增強子等結合位點。TNF-αmRNA的3'端非翻譯區還存在UUAUUUAU八個核苷酸序列結構，許多細胞因子的mRNA中均有此結構，此結構可使其mRNA穩定性降低，半衰期縮短。TNF-a mRNA的穩定性還受到3'非翻譯區的其他位點調節：①對放線菌素D敏感的位點。②對放線菌素D不敏感，此位點受LPS調節后，TNF-αmRNA 的穩定性增高，顯著減低TNF-αmRNA的降解率，使TNF-αmRNA在細胞內聚集100倍，增加TNF-α的蛋白質翻譯，導致高TNF-α血癥，易出現內毒素的毒性效應。
四、TNF-α的構成
成熟的TNF-α由157個氨基酸殘基組成，含有1個二硫鍵（C69~C101位點），無糖基化位點，pI為5.6。人TNF-α前體為233肽，N端76肽不是信號肽，卻能將TNF-α前體形式固定在細胞膜上，使成熟的分泌型TNF-α保留在細胞表面。TNF-α前體中疏水跨膜部分下游的Lys19和Lys20被豆蔻酸�；螅梢越閷NF-α前體運輸到膜上的過程，膜結合型的TNF-α是Ⅱ型跨膜蛋白（typeⅡ transmembrane protein），即C端在細胞外，N端留在胞質內；胞質區有29個氨基酸，跨膜區有28個氨基酸，細胞外有176個氨基酸。膜型TNF-α有細胞毒理活性，可直接與相鄰細胞表面的TNF受體（TNF-αreceptor、TNFR）結合，發揮旁分泌效應。小鼠TNF-α前體為235肽，成熟的TNF-α含有156個氨基酸殘基，有1個糖化位點，糖基化后并不影響其三聚體的形成。
TNF-α的二級結構主要為β折疊，結晶學分析證明，天然TNF-α為以非共價鍵連接的三聚體，以三重軸對稱構成一個鈴狀結構；TNF-α單體有2個β折疊和5個反平行的β折疊串，外部的β折疊富含親水殘基，內部的β折疊為疏水性殘基，單體之間相互結合形成穩定的三聚體。單體的C端卷在β折疊內，N端暴露在外。單體兩兩接觸區是TNF結合TNFR的結構域，三聚體形成的三個結構域結合三個相鄰或成簇的受體，使受體二聚化或三聚化，進而誘導其生物學活性。
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內毒素
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