细胞因子是由免疫或非免疫细胞产生的蛋白质，通过特异性受体影响其他细胞的行为。细胞因子是免疫系统的核心信使，协调抗感染防御、炎症反应和免疫调节。它们既能增强也能抑制免疫活动，其作用取决于响应细胞的类型及其所处的生理环境。白细胞介素、干扰素和集落刺激因子等通常都归入细胞因子。(cancer.gov)
产生与作用方式
细胞因子由多种细胞产生，而非由某个专门的器官分泌。其来源包括白细胞，如活化的T细胞，以及内皮细胞和成纤维细胞。细胞因子的产生通常发生在细胞识别感染或受到其他活化刺激之后。不同细胞群释放不同组合的细胞因子，使免疫细胞与周围组织之间能够相互沟通。(ncbi.nlm.nih.gov)
细胞因子可通过三种相互交叠的方式传递信号。在自分泌信号传导中，细胞因子作用于产生它的细胞；在旁分泌信号传导中，它作用于邻近细胞；在内分泌信号传导中，它经血液循环到达远处的靶细胞或靶组织。局部作用尤为重要，但循环中的细胞因子也能协调全身性反应。其作用范围在一定程度上取决于能否进入血液循环，以及在血液中持续存在的时间。(ncbi.nlm.nih.gov)
因此，细胞因子与激素的区别并不在于信号传导机制截然不同。经典内分泌激素的定义强调其分泌进入血液循环并作用于远处组织，而细胞因子通常是在细胞相互作用和免疫应答的语境下讨论的。有些蛋白质在功能分类上兼属两者。(ncbi.nlm.nih.gov)
主要类别与术语
细胞因子的名称综合反映了其发现历史、生物活性和分子间的关系。它们并非一个结构统一的家族。分类时可以侧重细胞因子的结构、所属受体家族，或其主要生物学功能。(ncbi.nlm.nih.gov)
- **白细胞介素**最初因其作为白细胞之间的信使而得名。尽管许多白细胞介素也由非白细胞产生，或作用于非白细胞，这一名称仍沿用至今。不同白细胞介素的功能差异很大。(ncbi.nlm.nih.gov)
- **干扰素**参与抗病毒防御和免疫调节。I型干扰素包括干扰素α和干扰素β，可诱导细胞启动抑制病毒复制的程序。(ncbi.nlm.nih.gov)
- **趋化因子**是一类尤其与引导细胞迁移有关的细胞因子。表达相应受体的细胞会向趋化因子的来源处移动，从而帮助免疫细胞在组织内定位。(ncbi.nlm.nih.gov)
- **肿瘤坏死因子**及其相关分子属于一个独立的家族，参与免疫和炎症反应；其中一些成员以膜结合形式存在。(ncbi.nlm.nih.gov)
- **集落刺激因子**调节血细胞的生成与分化，将细胞因子的作用与免疫细胞群的维持和补充联系起来。(ncbi.nlm.nih.gov)
受体与细胞内信号传导
细胞因子作为细胞因子受体的配体发挥作用，这些受体通常位于细胞表面。细胞因子与受体结合后会启动细胞内信号传导，而不需要细胞因子本身进入细胞。细胞是否作出响应，取决于其受体表达情况以及是否具备下游信号传导组分。多种细胞因子可以共用受体亚基，而不同的受体复合物则可改变某一种细胞因子的作用。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
许多细胞因子受体会激活**JAK–STAT信号通路**。细胞因子结合后，受体复合物发生组装或重排，使与其关联的Janus激酶形成能够被激活的构型。这些激酶使受体相关蛋白和STAT蛋白发生磷酸化。活化的STAT进入细胞核，作为转录因子发挥作用，改变基因表达。受体数量、结合亲和力和信号持续时间等因素共同影响最终的响应。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
并非所有细胞因子受体都使用这条通路。趋化因子受体通常通过与其偶联的G蛋白传递信号。因此，“细胞因子信号传导”涵盖多个分子系统，而不是一种通用机制。(ncbi.nlm.nih.gov)
生物学功能
细胞因子将固有免疫与适应性免疫联系起来。感染期间，识别病原体后释放的细胞因子会激活局部防御，并招募更多免疫细胞。I型干扰素可在受感染细胞及其邻近细胞中诱导抗病毒反应。趋化因子则帮助对其有响应的白细胞抵达需要其发挥效应功能的部位。(ncbi.nlm.nih.gov)
其他细胞因子则调节淋巴细胞应答。白细胞介素-2主要由活化的T细胞产生，促进T细胞扩增，也作用于B细胞及其他免疫细胞群。白细胞介素-12促进干扰素γ的产生，并帮助引导特定的T细胞应答。这些作用表明，细胞因子既能影响免疫应答的规模，也能影响其性质。(ncbi.nlm.nih.gov)
细胞因子也能抑制炎症。白细胞介素-10和转化生长因子β具有重要的调节作用。这类调节有助于维持免疫稳态，但这两种分子并非在所有情境下都只发挥抑制作用。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
多效性与冗余性
细胞因子具有两个典型特征：多效性，即一种细胞因子可产生多种不同效应；以及冗余性，即不同细胞因子可产生相互重叠的效应。因此，不能脱离具体情境，将某种细胞因子归结为只有一种生物学功能。例如，白细胞介素-10既能抑制某些细胞产生炎症性细胞因子，又能增强特定的T细胞效应功能。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
这些特性部分源于细胞因子共用受体和信号传导机制。细胞状态、受体转运以及细胞内各组分的数量，也会进一步影响作用结果。活性重叠并不意味着可以完全相互替代：不同细胞因子即使激活相同的通路，仍可能保有各自独特的功能。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
医学意义
实验室制备的细胞因子用于某些癌症及其他疾病的治疗。细胞因子通路也可作为靶点，以调节免疫活动。在开发基于细胞因子的药物时，必须重视其作用广泛且依赖具体情境的特点。(cancer.gov)
细胞因子过量释放可导致全身性病症。**细胞因子释放综合征**可能发生于某些免疫治疗之后，包括部分单克隆抗体治疗和CAR-T细胞疗法。其表现包括发热、低血压和呼吸困难；严重程度可从轻度反应到危及生命的病症不等。(cancer.gov)