用于免疫细胞培养的细胞因子

免疫细胞 (Immune Cells) 是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞，包括先天性免疫系统的自然杀手细胞 (Natural Killer Cells)、树突状细胞 (Dendritic Cells)、单核/巨噬细胞 (Monocytes/Macrophages)、粒细胞 (Granulocytes)、肥大细胞 (Mast Cells) 等，以及适应性免疫系统的 B 细胞和 T 细胞等^[1]。

重组细胞因子和免疫细胞培养模型是免疫学研究的重要工具，在免疫细胞疗法中扮演着至关重要的角色。例如，在 CAR-T 细胞疗法中，人源重组细胞因子可用于重复诱导细胞增殖和分化，以支持该疗法的开发和应用^[2]。

细胞因子在免疫细胞培养具有多方面的优势：

•能够维持免疫细胞的生存状态，同时激活和分化免疫细胞，直至达到期望的表型。
•有助于优化体外免疫细胞的功能。这些因子能够提供必要的信号，促进免疫细胞的活化、增殖、分化和存活，从而增强其在体外环境中的适应性和活性。
• 实现细胞培养条件的标准化。重组细胞因子具有高纯度、高生物活性、低内毒素水平和批次间一致性等特点，使用它们可以创建一个标准化的细胞培养环境。这种标准化的环境有助于减少实验结果的变异性，提高实验的可重复性和可靠性。

用于 T 细胞培养和分化的细胞因子

T 细胞的特征标记物包括 T 细胞受体（TCR）以及分化群分子（CD molecules）。根据细胞表面分子的表达，可大致分为 CD4⁺ T 细胞和 CD8⁺ T 细胞。 CD4⁺ T 细胞通过与专职的抗原呈递细胞（APCs）相互作用来协调整体免疫反应，而 CD8⁺ T 细胞则表现出针对靶细胞的直接细胞毒性。抗原特异性的 T 细胞会依据细胞膜表达或分泌的细胞因子和效应分子的功能被激活，分化成为效应细胞^[3,4,5]。

CD4⁺ T 细胞亚群培养和分化所需的细胞因子
Cytokines for CD4⁺ T cell culture and differentiation

CD8⁺ T 细胞亚群培养和分化所需的细胞因子
Cytokines for CD8⁺ T cell culture and differentiation

用于 B 细胞培养和分化的细胞因子

B 细胞，又称 B 淋巴细胞，是淋巴细胞亚型的一种白细胞。与其他淋巴细胞的区别在于它们表达 B 细胞受体（BCR）。BCR 可以特异性地与抗原结合，产生抗体。B 细胞活化和成熟的关键特征是类别转换（class switching）、抗体产生和分泌调节细胞因子等。在 B 细胞体外培养中，重组细胞因子有助于驱动 B 细胞增殖、激活和分化。例如，IL-10、IL-4 和 IL-2 可以刺激其分化为免疫球蛋白（Ig）分泌细胞，CD40L 通过与 B 细胞受体 CD40 结合，促进 B 细胞增殖、免疫球蛋白类别转换以及保护 B 细胞免于凋亡等^[6,7]。

用于 NK 细胞培养和分化的细胞因子

自然杀伤细胞是属于先天免疫系统的淋巴细胞，与其他淋巴细胞（包括 B 细胞、T 细胞和自然杀伤 T（NKT）细胞）不同，NK 细胞不表达抗原特异性受体，例如 BCR 或 TCR。相反，NK 细胞以不依赖于抗原的方式发挥作用，具有内在的细胞毒性潜力和细胞因子产生能力。人类 NK 细胞亚群的表型特征是表达高水平 NCAM-1/CD56 但缺乏 CD3 表达（CD56⁺，CD3^-）^[8,9,10]。

NK 细胞的完全激活、增殖、存活和效应功能通常需要不同细胞因子的组合。

用于单核细胞/巨噬细胞培养和分化的细胞因子

单核细胞是最大的白细胞类型，在适应性免疫过程中发挥重要作用。单核细胞通常在血液中循环 1-3 天，然后迁移到全身组织中，分化为巨噬细胞和单核细胞衍生的树突细胞。在免疫系统中主要发挥吞噬作用、抗原呈递和细胞因子产生等功能^[11]。 人源巨噬细胞源自纯化的 CD14⁺ 单核细胞，根据激活和功能通常分为两大类：M1 和 M2。

在体外细胞培养中，需要各种细胞因子来维持单核细胞，激活其分化，并扩增为巨噬细胞及其亚型。例如，微生物成分脂多糖（LPS）结合 IFN-gamma 可以驱动巨噬细胞极化为 M1 表型，而 IL-4 可以诱导巨噬细胞极化为 M2。M2 表型的几个子集，通常表示为 M2a、M2b、M2c 和 M2d，是由不同因子刺激诱导的，具有不同的表型和功能^[12,13,14]。

用于粒细胞培养和分化的细胞因子

粒细胞是一类细胞质中包含颗粒体的白细胞，又因其细胞核形态多样而称多形核白细胞（PMN 或 PML）。三种类型的粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞）通过其在瑞氏染色下的染色特性来区分识别^[15]。 在培养中应用重组细胞因子可以促进其激活和成熟，例如，IL-3 作为一种有效的造血生长因子，参与骨髓祖细胞的分化和嗜碱性粒细胞的活化。IL-5 可以活化嗜酸性粒细胞，并与 IL-3 和 GM-CSF 协同作用，促进其发育成熟^[16]。

用于树突状细胞培养和分化的细胞因子

树突状细胞（DC）是一组不同类型的造血细胞，在先天免疫系统和后天免疫系统之间起着通道的作用。它最重要的功能是将抗原处理后呈递给免疫系统的 T 细胞，是目前公认的最有效的抗原呈递细胞^[17]。目前，已有文献描述了从各种样本中对 DC 细胞的培养扩增方法，包括骨髓、循环单核细胞和诱导多能干细胞（iPSC）等。无论是什么来源，DC 细胞的体外培养、激活和成熟需要各种细胞因子协同作用。例如，FLT-3 Ligand、SCF 和 GM-CSF 对血液来源 DC 亚群（经典和浆细胞样）的发育中起着决定性作用^[18,19]。