随着血清细胞因子测量在临床和研究中的应用日益广泛，有关储存条件和冻融周期之间的关系以及结果准确性的问题也随之而来。综合前人的研究成果，综述细胞因子贮藏及冻融的稳定性。

一、简介

细胞因子是具有自分泌或旁分泌信号机制的蛋白质，参与促进造血细胞和其他具有宿主防御功能的细胞的增殖、分化和调节（见图1）。

图1 细胞因子的相互关系及其在免疫系统中的作用

二、方法

通过PubMed搜索确定研究包括在此分析中“细胞因子和稳定性和人和温度或储存和血液或血浆或血清（见图2）。

我们对使用不同采血管采集的样本、在不同温度下保存不同时间的样本以及使用不同的细胞因子量化平台进行分析的细胞因子测量的稳定性进行了总结。

三、白细胞介素-1受体细胞因子家族

白细胞介素-1α，也被称为IL-1F1，是一种具有促炎特性的细胞因子，是IL-1系统的一部分。IL-1α、IL-1β(或IL- 1F2)、IL-18(或IL- IF4)是该系统的激动剂，白细胞介素-1受体拮抗剂或IL- 1ra(或IL- IF3)是系统的拮抗剂。

3.1. 白介素-1α

IL-1α作为血清冷藏，或使用EDTA或肝素进行血浆分离后，在6-30天内表现稳定。在对IL-1α进行定量前，样品不应在室温下放置，甚至不应放置1小时。较多研究发现IL-1α在各种介质中经过3-10次冷冻/解冻循环后是稳定的。

3.2.白介素-1β

与IL-1α一样，使用柠檬酸盐4小时、EDTA 48小时或使用肝素或作为血清6天后，IL-1β在4℃下表现稳定。在对IL-1β进行定量，样品不应放在室温，大多数研究发现仅4小时后就发生了显著变化。似乎在EDTA中对血浆分离后的样品进行冷冻保存最不容易发生显著变化。

3.3. 白介素-1RA

从IL-1RA在不同温度下的贮存稳定性来看，总体结果显示IL-1RA是相当不稳定的。在所有培养基中冻融循环后，IL-1RA显示稳定。由于没有抗凝剂具有竞争性或确认性的数据，因此需要进行更多的研究。

3.4. 白介素-18

白细胞介素-18或IL-1F4是一种促炎细胞因子，它的样本量较小，只有4名患者，使用的是LPS刺激的样本，因此需要进行更多的研究。

四、 I类/造血素受体细胞因子家族

I类/造血素受体家族的细胞因子都结合受体共享其细胞外域。该受体家族可以根据其异二聚体或异三聚体受体的一个元素分解为亚家族。

4.1. 白细胞介素- 6 (IL-6)

迄今为止，研究最多的细胞因子是IL-6，可能是由于早期认识到这种细胞因子在人类的大多数病理状态中上调。它与败血症、癌症、炎症性肠道疾病和骨骼疾病有关。在所有被测试的介质中，IL-6在4℃及以下温度下保持稳定，可能长达30天。在-80℃保存36个月与基线相比会产生显著变化。冻融循环对IL-6的影响差异较大。

4.2. 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)

GM-CSF可增强中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞和嗜酸性粒细胞等吞噬细胞的活性。少有人研究过GM-CSF的存储稳定性，相关研究结果表明，在EDTA管中储存的血浆可以在室温下保存4小时，然后才能定量GM-CSF，而且是准确的。

4.3. 白细胞介素-5 (IL-5)

IL-5由T细胞产生，在嗜酸性粒细胞对过敏原和寄生虫的反应中起重要作用。对于IL-5在储存或冻融循环后的稳定性还没有一致的发现，应该做更多的研究。

4.4. 白介素2 (IL-2)

IL-2主要由CD4+ T细胞产生，IL-2可以增强T细胞的免疫反应，抑制T细胞的增殖。现有数据显示，IL-2在使用EDTA分离的血浆中室温放置6小时，或使用肝素冷藏或作为血清至少6天时是稳定的。当冷冻/解冻循环后进行量化时，相关研究在至少4次冻融循环后显示了肝素中IL-2水平的稳定性。

4.5. 白细胞介素4 (IL-4)

IL-4由T细胞、自然杀伤T细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞分泌。大多数证据表明，IL-4在用EDTA分离的血浆中冷藏至少2天，用肝素分离或作为血清冷藏最多6天时是稳定的。有趣的是，相关研究发现肝素分离血浆1次冷冻/解冻循环产生显著变化，但在-80℃肝素中保存3年再量化，IL-4浓度的变化不显著。一般来说，在冷冻样本之前对IL-4进行定量似乎是可取的。

4.6. 白细胞介素-7 (IL-7)

IL-7是造血干细胞向t细胞和b细胞分化的非冗余信号通路。

结果显示，当样品保存在4℃时，IL-7的定量是稳定的，尽管IL-7可能在室温下柠檬酸分离的血浆中保持稳定4小时。冷冻/解冻循环后的稳定性需要做更多的研究。

4.7.白细胞介素-9 (IL-9)

IL-9在哮喘和寄生虫应答中发挥重要作用，并促进肺上皮中粘蛋白的产生。相关研究表明在EDTA分离的血浆中，IL-9在室温下甚至可以稳定6小时。在所有研究条件下，IL-9表现稳定。

4.8.白细胞介素-15 (IL-15)

IL-15通过刺激NK细胞、T细胞和B细胞增殖和分泌其他细胞因子来帮助保护免受病毒和细菌感染。关于贮藏稳定性和冻融循环需要做更多的研究。

4.9.白细胞介素-13 (IL-13)

IL-13由T细胞、NK细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞和淋巴瘤肿瘤细胞产生。如果将血浆用柠檬酸盐或EDTA分离后冷藏至少4小时，IL-13似乎是稳定的。 对于冻融循环，根据研究，建议对IL-13进行定量的样本作为血清保存。

4.10.白细胞介素-12 (IL-12)

IL-12是一种免疫反应调节器，主要是细胞介导的免疫。它由两个亚基p40和p35组成。当被EDTA分离时，等离子体可以被冷冻保存到最长测定IL-12浓度48h前。当肝素分离或作为血清储存时，相关研究表明肝素在室温下储存24小时或在定量前冷藏是安全的。

4.11. 粒细胞集落刺激因子(G-CSF)

G-CSF由骨髓基质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和活化的巨噬细胞产生。这里的结果表明G-CSF最好冷藏或冷藏一段时间。Parkitny等人在对用EDTA分离的血浆或血清中GCSF进行定量时发现1次冷冻/解冻循环后存在显著差异，而其他研究人员发现3-4次冷冻解冻循环对浓度没有影响。

五、II类细胞因子受体家族

II类受体家族的细胞因子包括白细胞介素-10和干扰素细胞因子。与I类受体家族一样，该家族结合的受体在其细胞外区域的结构相似。

5.1. 干扰素α (IFNα)

IFNα是一种I型干扰素，在应对病毒感染、细胞内细菌感染以及革兰氏阴性菌表达的内毒素等方面发挥重要作用。IFNα主要由淋巴细胞分泌。对IFNα的稳定性需要做更多的研究，到目前为止，还没有研究检测冷冻/解冻对IFNα浓度的影响。

5.2. 干扰素ɣ

干扰素γ是由T淋巴细胞和自然杀伤细胞在免疫和炎症刺激反应中产生的。它是研究最充分的细胞因子之一，在抗病毒活性、巨噬细胞激活、先天免疫反应、适应性免疫反应、T细胞发育、体液免疫、肿瘤免疫和抗增殖中发挥作用。IFNɣ的存储稳定性已经得到了相对较好的研究。当用EDTA分离的血浆或在4℃或更冷的条件下作为血清储存时，IFNɣ表现稳定，可达30天。

5.3. 白细胞介素-10 (IL-10)

IL-10具有免疫抑制功能，可以关闭T细胞、单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞产生的细胞因子。IL-10由活化的T细胞、B细胞、巨噬细胞和单核细胞、NK细胞、角质细胞、嗜酸性粒细胞、系膜细胞、上皮细胞和肿瘤细胞表达。

对于保存，相关研究表明如果将来需要对IL-10进行定量，血清样本应保存在4℃。IL-10以EDTA分离后的血浆形式储存时更稳定，各种报告显示即使在室温下也稳定。大多研究人员都发现，当IL-10作为血浆储存时，冷冻/解冻循环不影响IL-10的浓度。

六、肿瘤坏死因子受体家族(TNF)

TNF之所以如此分组，是因为这些受体都包含细胞内的“死亡”区域。

6.1. 肿瘤坏死因子α(TNFα)

TNFα具有在宿主防御中重要的局部作用，但可迅速上调并诱导炎症、低血压、凝血和组织损伤等全身作用。当存储在EDTA分离的血浆中，如果存储在4℃或更低的温度，TNFα至少稳定20天。如果将TNFa作为血清储存在4℃，大多数研究人员发现，TNFa可以保持稳定长达30天。在定量之前，最好将TNFα作为EDTA分离的血清或血浆保存。TNFα是一种折叠片状分子，更容易受冻融循环的影响。

6.2. 肿瘤坏死因子β

肿瘤坏死因子β，由T淋巴细胞和NK细胞表达，在淋巴组织发育和先天和适应性免疫反应细胞分化中重要。在室温或冷藏下保存4小时或更短时间不会影响TNFβ的浓度。还需要研究冻融循环的响应性。TNFβ和TNFα一样，是一种折叠的片状分子，可能更容易受到冻融循环的变化。

七、趋化因子受体家族

趋化因子受体按其7个跨膜结构域进行分类,所有的CXC和CC趋化因子都包含在这个家族中。

7.1. cc-基序趋化因子配体2 (CCL2)

CCL2 或MCP-1(单核细胞趋化蛋白1)对单核细胞进行化学吸引并诱导其释放酶。被CCL2定量的样品可以安全存储到以EDTA或血清分离的血浆在4℃下放置30天，但在室温下甚至可能不到4小时。相关研究表明，肝素分离或作为血清保存的血浆进行5次或5次以上的冷冻/解冻循环均不会显著改变CCL2浓度。

7.2. cc-基序趋化因子配体3 (CCL3)

CCL3或巨噬细胞炎症蛋白1α (MIP-1α)由受刺激的白细胞、成纤维细胞和肿瘤细胞等产生，并作为单核细胞、T细胞、NK细胞、树突状细胞、B细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞的趋化剂。目前尚不清楚储存的血清或血浆样本是否要稍后进行量化CCL3在任何温度下都是可靠的。血液标本保存为经柠檬酸分离的血浆，冷冻、解冻最多可达6次，无明显变化。

7.3. cc-基序趋化因子配体4(CCL4)

CCL4或巨噬细胞炎症蛋白1β (MIP-1β)由受刺激的白细胞、成纤维细胞和肿瘤细胞产生，CCL4诱导T细胞、单核细胞、NK细胞和树突状细胞的趋化。血液标本常温保存后再检查CCL4浓度会导致有统计学差异的结果。用肝素分离的血清和血浆保存的样品在24 h后冷藏无差异。CCL4冷冻/解冻循环显示，用柠檬酸盐分离的血浆样品经过6次冷冻和解冻后无显著差异，血清解冻2次后无显著差异。

7.4. cc-基序趋化因子配体5 (CCL5)

CCL5或RANTES由未受刺激的T细胞组成性表达，但也可由血小板、成纤维细胞和肿瘤细胞表达。像CCL3和CCL4一样，它诱导单核细胞、T细胞、NK细胞和树突状细胞趋化。在用柠檬酸盐或EDTA分离的血浆中室温或4℃保存后的CCL5定量应被认为是不可靠的。当CCL5作为血清或肝素分离血浆储存时，可维持冷藏储存24小时。在用柠檬酸盐或EDTA分离的血浆中，在3次冷冻/解冻循环后测量CCL5，似乎能产生准确的读数，但到第6次解冻时，情况就不一样了。

7.5.cc-基序趋化因子配体(CCL11)

CCL11或eotaxin-1，是嗜酸性粒细胞的趋化剂。在用EDTA或柠檬酸盐分离的血浆中，短时间(4-6小时)，在室温或冷藏下保存CCL11是安全的。用于CCL11定量的血液样本可以在血清中冷冻和解冻至少2次，在用柠檬酸盐和EDTA分离的血浆中冷冻和解冻最多6次。

7.6. C-X-C基序趋化因子10(CXCL10)

CXCL10或干扰素γ诱导蛋白10 (IP-10)由巨噬细胞、T细胞、成纤维细胞、内皮细胞、角质形成细胞、滑膜细胞和肿瘤细胞产生。它由胸腺和脾脏基质细胞组成表达。CXCL10在室温下保存4-6小时或在被柠檬酸盐和EDTA分离的血浆中冷藏时表现出相当稳定的状态。

7.7. 白细胞介素-8 (IL-8)

IL-8或CXCL8，具有传统的与趋化因子相关的二硫键结构的两对半胱氨酸。它主要由单核细胞产生，但也由T细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞、内皮细胞、成纤维细胞和上皮细胞在TNFα等促炎细胞因子的作用下产生。它作为中性粒细胞的趋化因子，诱导中性粒细胞脱粒。用肝素或血清分离的血浆样本，相关研究发现冷藏6天有显著差异，冷藏24小时，但其他研究显示没有显著变化。对于冻融循环，用柠檬酸盐分离的血浆有两项研究支持至少3次冻融循环后没有显著变化，且没有相互矛盾的数据。对于肝素分离的血浆，有3项研究报告在4次或更多的冷冻/解冻循环后没有显著变化。如将样品冷冻后进行定量IL-8，我们建议使用柠檬酸盐或肝素作为抗凝剂。

八、杂配体及其受体

以下是参与免疫信号转导和适当细胞因子的分泌配体的组合。它们都有自己的受体，不容易归类到上述系统中。

8.1. 白细胞介素-16 (IL-16)

IL-16由CD8和CD4 + T细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、树突状细胞、支气管肺泡细胞、B细胞和成纤维细胞产生，是CD4 +细胞包括嗜酸性粒细胞、单核细胞和树突状细胞的趋化剂。IL-16在温度稳定性方面的研究还不充分，需要做更多的研究。

8.2. C反应蛋白(CRP)

CRP是由IL-6诱导的，其血清水平与体内实验相关。它在损伤或感染的急性期反应系统中很重要。它与磷胆碱结合。CRP当被柠檬酸盐或肝素分离的血浆储存时，派克·帕尔默等人证明在不同温度下24小时是稳定的。对于冻融循环，相关研究表明作为肝素分离血浆或作为血清储存5个周期后，CRP的定量没有显著变化 。对CRP的冻融循环还需要做更多的研究。

8.3. 表皮生长因子(EGF)

EGF是一种含有53个氨基酸的传统生长因子，具有类似细胞因子的作用。它的调节和功能尚不清楚，但它被认为参与伤口愈合、组织再生、细胞保护和血管生成、胎盘形成、皮肤稳态和病理状态，包括癌症、多囊肾病和牛皮癣。需要做更多的研究来确定EGF是否在任何温度下都能保持稳定一段时间。

8.4. 白细胞介素-17 (IL-17)

IL-17是一种具有炎症和造血活性的细胞因子诱导因子，作用于多种细胞类型。它在各种自身免疫性疾病中发挥作用，包括类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮硬化症、多发性硬化症和牛皮癣。结果表明，IL-17不是一种非常稳定的细胞因子。在评估IL-17之前，需要进行更多的研究，以确定在任何温度下任何长度的储存是否合适。

8.5. 转化生长因子1(TGFβ1)

TGFβ1几乎可以由任何细胞产生，但主要是由血小板产生，它是由几种应激标志物诱导的。它在造血和免疫细胞稳态中具有重要的、非冗余的作用。与TGFβ家族的其他成员一起，它结合到TGFβ受体家族。关于TGFβ稳定性的有限研究表明，应将其保存在4℃或更冷的环境中，以便以后进行定量。

8.6. 血管内皮生长因子(VEGF)

VEGF由巨噬细胞、血小板和实体肿瘤产生。它诱导内皮血管生长，增加血管通透性。关于VEGF温度稳定性，用肝素分离的血清和血浆在4℃下储存6天似乎是安全的。在对肝素分离的血浆进行4次或10次冷冻/解冻后才能进行可靠的定量，这是一个共识。

九、加入重组细胞因子的样品

另一项重组细胞因子研究发现IL-1β浓度在2-6次冷冻/解冻循环后没有变化，而内源性细胞因子研究中甚至只有一次冷冻/解冻，周期诱导改变 。当IL-6储存在经EDTA或肝素分离的血浆中时，其稳定性低于内源性IL-6。

十、结论

细胞因子的贮藏和冻融稳定性存在多种多样的报道。某些细胞因子比其他细胞因子更不稳定的原因可能与细胞因子的降解速度、采血后分泌的细胞因子或细胞因子本身的结构有关。对于一些细胞因子，在特定温度下储存的安全性已经达成了明确的共识，但在大多数情况下，还需要做更多的研究，我们建议临床医生或研究人员在解释细胞因子长时间储存或多次冻融循环后的浓度结果时要谨慎。

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