TNF-α的来源和结构：可引起内毒素的毒性效应

肿瘤坏死因子（tumor necrsis factor，TNF）与内毒素密切相关。人们把来源于单核细胞和巨噬细胞的、能够使肿瘤细胞坏死的血清物质命名为 TNF-α，下面介绍TNF-α的来源和结构。

一、TNF-α的来源

内源性TNF（tumor necrsis factor，肿瘤坏死因子）是具有脂溶性的糖蛋白低聚物，广泛存在于内脏器官、皮肤、肌肉、白细胞、胚胎组织和神经组织。TNF-α主要由LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）激活的单核细胞、巨噬细胞分泌产生；而TNF-β（淋巴毒素-1）主要来源于T淋巴细胞，但肥大细胞、多形核白细胞、角质化细胞、平滑肌细胞、星型胶质细胞、小神经胶质细胞、肾小球系膜细胞、肠腺的嗜酸粒细胞以及一些肿瘤细胞也可以自发或经过诱导产生TNF。在内毒素血症中，肝脏是血液TNF-α的主要来源，部分肝切除者可以耐受内毒素的毒性效应。

二、TNF-α的基因位点

TNF-α基因位于人染色体6p21.1～p22，在HLA基因群谱中靠近HLA-A位点，与HLA基因连锁。TNF-α和TNF-β基因沿3'→5'方向紧密连锁，相隔1.2kb。两者均由4个外显子和3个内含子所组成。TNF-αmRNA长度为1.7kb，而小鼠TNF-α基因长度约为1kb，位于17号染色体上，在主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）的H-2D基因上游约70kb处。

三、TNF-α的转录调控

TNF-α基因的TATA盒在其转录起始位点ATG上游20bp处，同时在其上游也存在其他各种调控元件，包括Y盒启动子、cAMP反应元件、c-jun/AP-1以及至少有5个NF-κB增强子等结合位点。TNF-αmRNA的3'端非翻译区还存在UUAUUUAU八个核苷酸序列结构，许多细胞因子的mRNA中均有此结构，此结构可使其mRNA稳定性降低，半衰期缩短。TNF-a mRNA的稳定性还受到3'非翻译区的其他位点调节：①对放线菌素D敏感的位点。②对放线菌素D不敏感，此位点受LPS调节后，TNF-αmRNA 的稳定性增高，显著减低TNF-αmRNA的降解率，使TNF-αmRNA在细胞内聚集100倍，增加TNF-α的蛋白质翻译，导致高TNF-α血症，易出现内毒素的毒性效应。

四、TNF-α的构成

成熟的TNF-α由157个氨基酸残基组成，含有1个二硫键（C69~C101位点），无糖基化位点，pI为5.6。人TNF-α前体为233肽，N端76肽不是信号肽，却能将TNF-α前体形式固定在细胞膜上，使成熟的分泌型TNF-α保留在细胞表面。TNF-α前体中疏水跨膜部分下游的Lys19和Lys20被豆蔻酸酰基化后，可以介导TNF-α前体运输到膜上的过程，膜结合型的TNF-α是Ⅱ型跨膜蛋白（typeⅡ transmembrane protein），即C端在细胞外，N端留在胞质内；胞质区有29个氨基酸，跨膜区有28个氨基酸，细胞外有176个氨基酸。膜型TNF-α有细胞毒理活性，可直接与相邻细胞表面的TNF受体（TNF-αreceptor、TNFR）结合，发挥旁分泌效应。小鼠TNF-α前体为235肽，成熟的TNF-α含有156个氨基酸残基，有1个糖化位点，糖基化后并不影响其三聚体的形成。

TNF-α的二级结构主要为β折叠，结晶学分析证明，天然TNF-α为以非共价键连接的三聚体，以三重轴对称构成一个铃状结构；TNF-α单体有2个β折叠和5个反平行的β折叠串，外部的β折叠富含亲水残基，内部的β折叠为疏水性残基，单体之间相互结合形成稳定的三聚体。单体的C端卷在β折叠内，N端暴露在外。单体两两接触区是TNF结合TNFR的结构域，三聚体形成的三个结构域结合三个相邻或成簇的受体，使受体二聚化或三聚化，进而诱导其生物学活性。