M-CSF(也称为 CSF-1)不仅可以在培养物中诱导巨噬细胞分化。然而,对 CSF-1 缺陷 (op/op) 小鼠的研究强调了 M-CSF 在发育和生育、骨重塑和组织修复、免疫监视等各个方面的不同作用。 M-CSF(巨噬细胞集落刺激因子)是一种同型二聚体细胞因子,据信是通过膜结合前体的蛋白水解裂解分泌的,并具有 3 种差异剪接亚型。 (1) M-CSF被表达于单核吞噬细胞表面的CSF-1R识别。 (2) IL34 是一已知的 CSF-1R 配体,与 M-CSF 没有序列同源性,并且被认为结合 CSF-1R 上的不同结构域。 (3, 4) 尽管存在这些差异,M-CSF 和 IL-34 均控制单核吞噬细胞(包括单核细胞、巨噬细胞、树突细胞、朗格汉斯细胞、小胶质细胞和破骨细胞)的分化、存活和增殖。 M-CSF 和 IL-34 功能之间观察到的差异被认为主要是由于差异表达模式所致。 (5)
尽管最初被描述为巨噬细胞生长因子,但后来证明 M-CSF 表达在许多途径中至关重要。骨质硬化(op/op)突变小鼠的许多单核吞噬细胞群严重缺乏,包括破骨细胞、单核细胞和巨噬细胞,导致骨质硬化和生育能力受损。这种缺陷是由 CSF-1 基因的自发无效突变引起的。 (6) 此外,缺乏 CSF-1R 功能的人类会出现白质脑病,而 CSF-1R 信号传导增强与癌症的发生和不良预后相关,这凸显了 M-CSF 和 IL-34 在调节免疫稳态中的重要性。事实上,多种炎症和恶性肿瘤都与 M-CSF 水平升高相关,包括类风湿性关节炎。 (7) CSF-1作为治疗剂的施用已被探索并显示出促进组织修复的前景,并且CSF-1或CSF-1R的抑制可能在癌症治疗中具有应用。 (8)
HomoloGene 鉴定出的人类 M-CSF 同源物存在于黑猩猩、恒河猴、狗、牛、小鼠和大鼠中。 (1) 此外,已发现 M-CSF、IL34 和 CSF-1R 的鸟类直系同源物,并显示其在单核细胞增殖中发挥作用。 (9) M-CSF 还表现出一些跨物种反应性,人和猪的 M-CSF 与人、猪、小鼠、狗和猫的 CSF-1R 相互作用。鼠 M-CSF 与猪和猫 CSF-1R 具有一定的交叉反应性。 (10, 11) 总之,这些数据表明 M-CSF 在脊椎动物中具有进化保守性,强调了 M-CSF 和单核吞噬细胞的重要性。
M-CSF 以其在单核吞噬细胞的增殖、分化和存活中的作用而闻名。然而,随着人们认识到这些细胞在许多器官系统中的广泛重要性,我们对 M-CSF 重要性的理解不断加深。 M-CSF 调节对于维持体内平衡至关重要,调节失调会影响发育、生育能力、炎症、破骨细胞生成、免疫以及癌症的发生和进展。