CSF受体
集落刺激因子（CSF）指一些可以刺激不同造血干细胞在半固体培养基中形成细胞集落的细胞因子。集落刺激因子根据作用范围，分别命名为粒细胞和巨噬细胞CSF(GM-CSF)、巨噬细胞CSF(M-CSF)、粒细胞CSF(G-CSF)和多能集落刺激因子(IL3)。广义上，凡是刺激造血的细胞因子都可以统称为CSF，比如刺激红细胞生成素（Epo）、刺激造血干细胞的干细胞因子（SCF）、可刺激胚胎干细胞的白血病抑制因子（LIF），以及刺激血小板的血小板生成素（thrombopoietin）等均有集落刺激活性。与趋化因子、干扰素等细胞因子一样，CSF的生物学功能也是通过表达于细胞膜上的特异性受体而介导，即CSF受体。
不同CSF的受体结构完全不同，而且在不同的骨髓细胞群中表达。除了CSF1R，它能与CSF1 和 IL-34 结合之外，每个CSF都有特定的受体。以常见的四类集落刺激因子因子及其受体为例，如图一所示：
图1. CSF受体结构
1、GM-CSF受体
粒细胞和巨噬细胞CSF(GM-CSF)，也称为集落刺激因子2（CSF2），是一种由127个氨基酸组成的22kD单体糖蛋白，通过巨噬细胞、T细胞、肥大细胞、自然杀伤细胞、内皮细胞和成纤维细胞分泌，其功能如同一个细胞因子。不同于粒细胞集落刺激因子，它特别促进嗜中性粒细胞的增殖和成熟，GM-CSF能影响更多的细胞类型，特别是巨噬细胞和嗜酸性粒细胞。GM-CSF受体（GMR）由α、β两个受体构成，它们都属于I型细胞因子受体超家族。α受体可与GM-CSF发生特异性结合，但亲和力较低。β受体不能单独结合GM-CSF，但与α受体结合后可形成高亲和力的聚合体。
人源的GMR是由一个细胞因子特异性的α亚单位（GMRα，CSF2RA）和一个为IL-3、IL-5和GM-CSF所共用的β亚单位组成的跨膜糖蛋白。GMRα与β无酪氨酸激酶活性，当其与配体结合后，通过构象改变形成异源二聚体，与具有酪氨酸激酶活性的JAK蛋白激酶家族成员或Src家族成员结合，再发生自身磷酸化并通过JAK-STAT途径和Ras-Raf-MAPK等途径下传刺激信号。
2、M-CSF受体
巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)又称集落刺激因子1(CSF1)，是一种分泌型细胞因子，可使造血干细胞分化为巨噬细胞或其他相关细胞类型。M-CSF的作用不仅限于单核/巨噬细胞系。通过与其膜受体（CSF1R，又称M-CSF-R）相互作用，M-CSF还可调节早期造血祖细胞的增殖，并影响参与免疫学、代谢、生育力和妊娠的许多生理过程。CSF1R又称CD115，属于Ⅲ型蛋白酪氨酸激酶受体家族，表达于单核/巨噬细胞、腹腔渗出细胞、浆细胞样和常规树突状细胞、破骨细胞上。是原癌基因C-fms编码的跨膜蛋白，该基因产物的天然配体包括CSF1和IL-34。CSF1R直接影响组织巨噬细胞和破骨细胞的分化和增殖。
CSF1通过与受体CSF1R结合引起受体二聚体化，继而激活CSF1R并引起受体胞内部分自磷酸化。与其他酪氨酸激酶受体类似，CSFR1的生物学功能主要是通过丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、JAK-STAT、LPC-γ等三条信号转导途径来实现。CSF1R二聚化后，其分子构象发生变化引起胞内结构域中至少8个酪氨酸残基磷酸化，进而通过转磷酸化作用使下游含有SH2、SH3结构域的蛋白底物磷酸化，激活一系列的细胞内信号转导途径。
3、G-CSF受体
粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，又称集落刺激因子3（CSF3），是一种糖蛋白，可刺激骨髓产生粒细胞和干细胞，并把它们释放到血液中。CSF3是体内非常重要的细胞生长因子，通过与细胞表面特异性受体G-CSFR（CSF3R）结合，激活复杂的信号转导系统，发挥多种生物学功能，包括调节粒系的增殖、分化与存活，刺激粒细胞分泌血管内皮生长因子加强血管形成，动员骨髓干细胞至外周血以及诱导干细胞移植物中T细胞发生免疫耐受等等。
CSF3R是典型I型细胞因子受体超家族结构的跨膜蛋白，由胞外区、胞质区和跨膜区组成。胞外区N端为免疫球蛋白（Ig）区，紧接着此区的为细胞因子受体同源区（CRH），在CRH区和跨膜区之间为3个III型纤维蛋白样结构（FNIII）区。当G-CSF与CSF3R结合后，CSF3R受体链寡聚化引起胞浆区4个酪氨酸残基迅速磷酸化，磷酸化的酪氨酸残基作为信号分子（如SH2）的结合位点，多种信号（Janus家族、STAT家族）由此区转导控制细胞的增殖、分化和存活。一般认为，JAK-STAT途径是G-CSF信号传递的主要途径。
4、IL3受体
多能集落刺激因子又称白介素3(IL3)或肥大细胞因子，主要由活化的 T 细胞和 NK 细胞产生，此外，IL-1激活的人内皮细胞、IgE激活的小鼠肥大细胞和胎盘细胞等也产生 IL-3。其主要作用为促进骨髓中多能造血干细胞的定向分化与增殖，产生各种类型的血细胞。此外IL-3还可调节多种成熟细胞的生长、分化及相关的基因表达，如C-MYC、IL-2RA基因等。和其他集落刺激因子一样，IL3的生物学功能也是通过表达于细胞膜上的特异性受体而介导，即IL3受体。
IL3受体(IL-3R)是造血生长因子受体超家族成员之一，由α、β两个亚基组成。其中α亚基是IL-3所特有的，决定 IL-3作用的特异性，在竞争性与配体结合时发挥作用，其编码蛋白为白细胞分化抗原之一CD123分子。IL3Rα与IL-5R、GM-CSF的α链有一定的同源性，其基因与GM-CSFRα链紧密相连。β亚基又称 KH97，是IL-3、IL-5、GM-CSF共有的，它本身不能结合 IL-3。IL-3Rα链和β链的胞浆内部分均没有激酶活性，α链没有信号转导功能，细胞内信号主要由β链传递。IL-3R在发挥作用时，首先形成异源二聚体，受体二聚体化后即激发细胞内的信号传导。IL3可激活JAKs-STATs途径，JAKs与受体复合物结合后出现JAKs-受体，由JAKs-JAKs的交叉磷酸化和自身磷酸化，再通过磷酸化活化的JAKs募集并活化STATs。
