集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）超家族成員是一類與哺乳動(dòng)物骨髓細(xì)胞分化成熟相關(guān)并能在體外刺激相關(guān)細(xì)胞集落形成的細(xì)胞因子，主要由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和多形核吞噬細(xì)胞表達(dá)分泌。CSF超家族有3個(gè)重要成員，包括粒細(xì)胞-巨 噬 細(xì) 胞 集 落 刺 激 因 子 （ granulocyte macrophage-colony stimulating factor ，GM-CSF/CSF2）、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage-colony stimulating factor，M-CSF/CSF1）和粒細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF/CSF3）。與 G-CSF 和 M-CSF 相比較，GM-CSF 可同時(shí)刺激粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞集落形成。

GM-CSF信號(hào)通路及其生理功能

GM-CSF通過(guò)與其受體 GM-CSFR結(jié)合，發(fā)揮多種生物學(xué)作用。其中GM-CSFR由α鏈和βc鏈組成，在GM-CSF缺乏的情況下，GM-CSFR以βc鏈二聚體和α單鏈的形式存在于質(zhì)膜上。GM-CSF與GM-CSFRα的低親和力結(jié)合促進(jìn)了GM-CSFRβc鏈二聚體結(jié)合，而這有進(jìn)一步誘導(dǎo)了兩個(gè)GM-CSF、兩個(gè)GM-CSFRα、兩個(gè)GM-CSFRβc形成高親和力結(jié)合的GM-CSF/GM-CSFR六聚體，兩個(gè)六聚體進(jìn)而二聚化，使βc鏈接近最終不同程度激活JAK2及其下游一系列的信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活和分化。

GM-CSF有廣泛的生理功能，主要參與髓細(xì)胞的生成和分化成熟、促進(jìn)M1型巨噬細(xì)胞極化、激活中性粒細(xì)胞、參與血管形成、腫瘤進(jìn)展、炎癥發(fā)生等。除此之外GM-CSF還起到一個(gè)維持肺泡細(xì)胞穩(wěn)態(tài)作用，當(dāng)其表達(dá)水平比較低的時(shí)候，其主要功能是促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞的發(fā)育和長(zhǎng)期維持。然而當(dāng)GM-CSF不表達(dá)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致肺泡蛋白病, 同時(shí)GM-CSF缺失的肺部巨噬細(xì)胞功能會(huì)產(chǎn)生缺陷，增加肺部感染幾率。

GM-CSF/GM-CSFR信號(hào)通路

GM-CSF與炎癥性疾病

GM-CSF的異常表達(dá)會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的炎癥、疼痛和組織損傷，并促進(jìn)其他炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生?！癎M-CSF網(wǎng)絡(luò)”通過(guò)持續(xù)的觸發(fā)炎癥反應(yīng)，促進(jìn)疾病發(fā)生發(fā)展的進(jìn)程。該網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)正反饋回路，涉及樹(shù)突狀細(xì)胞、TH細(xì)胞和成纖維樣滑膜細(xì)胞之間，相互分泌GM-CSF和促炎細(xì)胞因子，繼而誘發(fā)各種各樣的疾病。GM-CSF反饋網(wǎng)絡(luò)的細(xì)胞因子中顯著的是IL-1、IL-6和TNF。GM-CSF參與的炎癥性疾病主要包括：細(xì)胞因子釋放綜合征、噬血細(xì)胞淋巴組織細(xì)胞增生癥、移植物抗宿主病、心血管疾病等。

GM-CSF參與炎癥關(guān)節(jié)炎等炎性疾病