細胞因子在機體免疫應答過程中起著十分重要的作用。在某些疾病時，體內(nèi)細胞因子及其受體表達可發(fā)生異常，與機體免疫功能低下或發(fā)生病理損傷有關(guān)。因此，在臨床免疫學中越來越重視對細胞因子及其受體的檢測。在基礎(chǔ)免疫研究中，常需檢測不同條件培養(yǎng)液中細胞因子的活性，并探討細胞因子產(chǎn)生水平與免疫細胞表型、增殖、殺傷及其它功能的關(guān)系。此外，原核細胞和真核細胞中表達的重組細胞因子或經(jīng)過不同工藝純化后的產(chǎn)品需測定其活性和含量。

從細胞因子及其受體檢測的水平來說，可以分為基因組DNA、mRNA和蛋白三個不同的水平，后者又包括胞漿內(nèi)、膜表面以及分泌到體液或培養(yǎng)上清等三種不同形式細胞因子。目前應用zui多的是檢測體液或培養(yǎng)上清中的細胞因子以及膜表面的細胞因子受體。

一、生物學活性檢測法

細胞因子生物學活性檢測法是根據(jù)某些細胞因子特定的生物學活性，應用相應的指示系統(tǒng)和標準品來反映待測標本中某種細胞因子的活性水平，一般以活性單位來表示。生物學檢測法一般敏感性較高，直接表示待測標本中的活性水平。但實驗周期較長，如集落形成法需10～14天；易受細胞培養(yǎng)中某些因素的影響，如血清、pH、藥物；易受生物學活性相同或相近的其它細胞因子的影響，如檢測IL-2時可受IL-4的干擾，TNF-α和TNF-β（淋巴毒素）表現(xiàn)出極為相似的生物學作用；易受待檢樣品中某些細胞因子抑制物的干擾，如IL-1的活性可被IL-1受體拮抗物（IL-1ra）所抑制，TNF-α可被TNF-BP所阻斷；不能區(qū)分某些細胞因子的型和亞型，如IFN-α、β和γ，以及IFN-α中不同的亞型顯示相同的生物學活性；某些指示細胞長期培養(yǎng)易發(fā)生突變；不同指示細胞對同一種細胞因子的敏感性不同，所獲結(jié)果難于標準化；此外，某些人源的細胞因子如hIL-2對小鼠細胞起作用，但鼠源性的IL-2對人的細胞則無刺激作用。

生物學檢測的方法大致可分為增殖或增殖抑制、集落形成、直接殺傷靶細胞、保護靶細胞免受病毒攻擊、趨化作用以及抗體形成法等幾類。

（一）增殖或增殖抑制法

其基本原理是應用某一細胞因子能特異地刺激或抑制某些指示細胞的增殖，通過³H-TdR摻入或MTT法顯色，反映待檢細胞因子的活性水平。

（二）集落形成法

其基本原理是應用骨髓干細胞體外半固體培養(yǎng)系統(tǒng)，根據(jù)不同造血因子能誘導干細胞或定向造血祖細胞形成某一種或某些種類細胞的集落，通過對形成集落形態(tài)學、酶學鑒定，計算不同種類集落形成的數(shù)量和比例，反映待測標本中CSF的種類和活性水平。

（三）直接殺傷靶細胞

在細胞因子中TNF-α、TNF-β具有直接殺傷某些腫瘤細胞的作用，采用TNF敏感的細胞株如小鼠成纖維細胞株L929，以及WEHI164亞克隆13作為指示細胞，通過³H-TdR釋放法或染料染色法等可檢測待檢樣品中TNF的活性水平。

（四）保護靶細胞免受病毒的攻擊

靶細胞受某些病毒感染后可發(fā)生明顯病變和死亡，干擾素可保護靶細胞免受病毒的攻擊，常用的病毒是水皰性口炎病毒（vesicular stomatitis virus, VSV），敏感的指示細胞為喉癌的上皮細胞株Hep2和羊膜的上皮細胞WISH，通過干擾素（IFN-α、IFN-β、IFN-γ）抑制病毒致病變的程度，計算出待測樣品中IFN的活性單位。

（五）趨化作用

IL-8對多形核細胞、淋巴細胞具有趨化作用，可用小室法或軟瓊脂趨化法，PMN或淋巴細胞作為指示細胞，以細胞趨化的程度來反映樣品中IL-8活性水平。

（六）抗體形成法

IL-6可在體外刺激某些B淋巴細胞系產(chǎn)生和分泌免疫球蛋白，常用的指示細胞有分泌IgG的ARH-77、CESS和分泌IgM的SKW6.CL-4。在一定的條件下，待檢樣品中IL-6的水平與培養(yǎng)細胞上清IgG或IgM水平正相關(guān)，通過標準IL-6的對照可推算出待檢樣品中IL-6的活性。

表4-22 細胞因子生物學活性檢測方法（舉例）  

二、免疫學檢測法

免疫學檢測法的基本原理是細胞因子（或受體）與相應的特異性抗體（單克隆抗體或多克隆抗體）結(jié)合，通過同位素、熒光或酶等標記技術(shù)加以放大和顯示，從而定性或定量顯示細胞因子（或受體）的水平。這類方法的優(yōu)點是實驗周期短，少受抑制物或相似生物學功能因子的干擾，如抗體的特異性高可區(qū)分不同型或亞型的細胞因子（如IFN），一次能檢測大量標本，易標準化。與生物學活性檢測方法相比，免疫學檢測法在許多情況下敏感性低于前者，所得結(jié)果不表示生物學活性，有的McAb只能識別重組的細胞因子，在檢測天然的細胞因子中受到限制。

免疫學檢測的方法多采用ELISA和RIA法，可以分為夾心法、競爭法和間接法。

（一） ELISA（或RIA）夾心法

根據(jù)抗體性質(zhì)和特異性不同可有以下幾種不同的夾心法ELISA。

1. PcAb與McAb夾心法用純化的多克隆抗體（PcAb）包被板子，加待檢細胞因子（或可溶性受體）和標準品，上層加酶標記的McAb。有時為了增加敏感性，上層加McAb后再用酶標記第二抗體顯色。

2. McAb與PcAb夾心法用McAb包被板子，加待檢樣品，上層加酶標記的PcAb。有時為了增加敏感性，上層加PcAb后再用針對PcAb的酶標記抗抗體。

3.雙McAb夾心法選擇和應用識別同一個細胞因子（或受體）分子上不同表位的兩種McAb，其中一種包被板子，另一種McAb標記酶。由于單克隆抗體親和力識別表位均一，從質(zhì)量控制角度來看，一般比上兩種夾心法易控制。如目前已商品化檢測細胞因子（或其受體）的檢測盒大多采用雙單克隆抗體夾心法。

4.細胞、McAb夾心法用表達IL-2R的MT-1細胞包被板子，加入待檢IL-2或標準品，上層加¹²⁵I標記的McAb，根據(jù)γ計數(shù)cpm值推算出待檢IL-2含量。

（二）競爭法

有報道用競爭法檢測IL-2的水平。用兔抗IL-2 PcAb包被板子，同時加入¹²⁵I標記的IL-2和待測IL-2，根據(jù)γ計數(shù)cpm值得知待檢IL-2對¹²⁵I-IL-2與PcAb競爭結(jié)合的程度，從而推算出待測標本IL-2的含量。這種方法檢測IL-2的敏感性可達50pg/ml。

為了增加敏感性，在上述系統(tǒng)中可再連接上*，再用鏈霉親和素（streptavidin）酶標記物進行放大。此外，還可用化學發(fā)光、改進顯色底物等措施提高檢測方法的敏感性。