GM-CSF（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子）是一種細(xì)胞因子，屬于集落刺激因子家族中的一員。它在免疫調(diào)節(jié)、造血和炎癥過程中發(fā)揮重要作用。

GM-CSF是一種分子量為23kDa的多肽生長因子，其編碼基因位于5q22-31，有4個外顯子，長度為2.5kb。人GM-CSF含有127個氨基酸殘基，存在于血清和大多數(shù)組織中。

GM-CSF主要由多種細(xì)胞產(chǎn)生，包括：

1. 髓系細(xì)胞，如單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞。

2. 非髓系細(xì)胞，如上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞，甚至腫瘤細(xì)胞。

3. 適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞（T細(xì)胞和B細(xì)胞）

在T細(xì)胞中，IL-1β、IL-12、IL-23和前列腺素E2可刺激GM-CSF的產(chǎn)生。IL-1與TNF-α聯(lián)合作用可誘導(dǎo)多種細(xì)胞產(chǎn)生GM-CSF，如內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞。淋巴細(xì)胞產(chǎn)生GM-CSF需要轉(zhuǎn)錄因子NF-AT的激活，脂肪細(xì)胞產(chǎn)生GM-CSF需要NF-κB的激活。多種轉(zhuǎn)錄因子可介導(dǎo)GM-CSF的產(chǎn)生。某些細(xì)胞因子如IFN-γ、IL-4和IL-10以及藥物如環(huán)孢菌素A和糖皮質(zhì)激素可抑制GM-CSF的產(chǎn)生。

GM-CSF的靶細(xì)胞包括多種髓系細(xì)胞，如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞（DC）。GM-CSF對髓系細(xì)胞的生物活性有多種影響，如：細(xì)胞活化和增殖，增加其趨化和粘附能力，促進(jìn)促炎因子的產(chǎn)生，提高細(xì)胞吞噬和抗原呈遞功能等。

GM-CSF的生物活性通過與表達(dá)于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞上的異聚體細(xì)胞表面受體結(jié)合而發(fā)揮。GM-CSF受體由異二聚體組成，包括特異性結(jié)合GM-CSF的α鏈和負(fù)責(zé)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的β鏈；β鏈?zhǔn)荌L-3和IL-5受體的共同鏈。GM-CSF受體的α鏈和β鏈均不含酪氨酸激酶催化結(jié)構(gòu)域，但β鏈與酪氨酸激酶JAK2相連。GM-CSF受體α鏈與GM-CSF結(jié)合后，再與β鏈結(jié)合形成多聚體。受體的聚合導(dǎo)致JAK2活化，活化的JAK2使β鏈上的酪氨酸殘基磷酸化。磷酸化的酪氨酸募集含有SH2結(jié)構(gòu)域的STAT-5，JAK2激活STAT-5，從而激活JAK-STAT通路。此外，JAK2可引起PI3K的激活，啟動PI3K-Akt通路。GM-CSF受體β鏈上磷酸化的酪氨酸募集銜接蛋白SHC，激活RAS，啟動MAPK信號通路，誘導(dǎo)核信號傳導(dǎo)。JAK2-STAT-5通路主要調(diào)控細(xì)胞分化和炎癥信號傳導(dǎo)，而PI3K信號傳導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞增殖和存活，MAPK通路參與細(xì)胞生長、增殖和分化。

 圖3. GM-CSF 受體和信號傳導(dǎo)[1]

GM-CSF的功能廣泛，主要集中在以下幾個方面：

SDS-PAGE

圖 1. SDS-PAGE鑒定蛋白純度：純度>95%，還原性和非還原性SDS-PAGE 未見雜蛋白。

Bioactivity

圖2. GM-CSF生物學(xué)活性：通過刺激劑量依賴性人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞 (HUVEC) 的增殖來確定，ED50<0.1ng/mL。

[1]. Yingzi C,Fan L,Mengqing H, et al.Role of GM-CSF in lung balance and disease[J].Front Immunol, 2023, April, 4; 14: 1158859.