集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）超家族成員是一類與哺乳動物骨髓細胞分化成熟相關并能在體外刺激相關細胞集落形成的細胞因子，主要由單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和多形核吞噬細胞表達分泌。CSF超家族有3個重要成員，包括粒細胞-巨 噬 細 胞 集 落 刺 激 因 子 （ granulocyte macrophage-colony stimulating factor ，GM-CSF/CSF2）、巨噬細胞集落刺激因子（macrophage-colony stimulating factor，M-CSF/CSF1）和粒細胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF/CSF3）。與 G-CSF 和 M-CSF 相比較，GM-CSF 可同時刺激粒細胞和巨噬細胞集落形成。

GM-CSF信號通路及其生理功能

GM-CSF通過與其受體 GM-CSFR結合，發(fā)揮多種生物學作用。其中GM-CSFR由α鏈和βc鏈組成，在GM-CSF缺乏的情況下，GM-CSFR以βc鏈二聚體和α單鏈的形式存在于質(zhì)膜上。GM-CSF與GM-CSFRα的低親和力結合促進了GM-CSFRβc鏈二聚體結合，而這有進一步誘導了兩個GM-CSF、兩個GM-CSFRα、兩個GM-CSFRβc形成高親和力結合的GM-CSF/GM-CSFR六聚體，兩個六聚體進而二聚化，使βc鏈接近最終不同程度激活JAK2及其下游一系列的信號通路，促進細胞的增殖、存活和分化。

GM-CSF有廣泛的生理功能，主要參與髓細胞的生成和分化成熟、促進M1型巨噬細胞極化、激活中性粒細胞、參與血管形成、腫瘤進展、炎癥發(fā)生等。除此之外GM-CSF還起到一個維持肺泡細胞穩(wěn)態(tài)作用，當其表達水平比較低的時候，其主要功能是促進肺泡巨噬細胞的發(fā)育和長期維持。然而當GM-CSF不表達的時候，會導致肺泡蛋白病, 同時GM-CSF缺失的肺部巨噬細胞功能會產(chǎn)生缺陷，增加肺部感染幾率。

GM-CSF/GM-CSFR信號通路

GM-CSF與炎癥性疾病

GM-CSF的異常表達會導致過度的炎癥、疼痛和組織損傷，并促進其他炎癥細胞因子的產(chǎn)生。“GM-CSF網(wǎng)絡”通過持續(xù)的觸發(fā)炎癥反應，促進疾病發(fā)生發(fā)展的進程。該網(wǎng)絡是一個正反饋回路，涉及樹突狀細胞、TH細胞和成纖維樣滑膜細胞之間，相互分泌GM-CSF和促炎細胞因子，繼而誘發(fā)各種各樣的疾病。GM-CSF反饋網(wǎng)絡的細胞因子中顯著的是IL-1、IL-6和TNF。GM-CSF參與的炎癥性疾病主要包括：細胞因子釋放綜合征、噬血細胞淋巴組織細胞增生癥、移植物抗宿主病、心血管疾病等。

GM-CSF參與炎癥關節(jié)炎等炎性疾病