GM-CSF（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor，粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子）是一種細胞因子，屬于集落刺激因子家族中的一員。它在免疫調節、造血和炎癥過程中發揮重要作用。

GM-CSF是一種分子量為23kDa的多肽生長因子，其編碼基因位于5q22-31，有4個外顯子，長度為2.5kb。人GM-CSF含有127個氨基酸殘基，存在于血清和大多數組織中。

GM-CSF主要由多種細胞產生，包括：

1. 髓系細胞，如單核細胞/巨噬細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞。

2. 非髓系細胞，如上皮細胞、內皮細胞、軟骨細胞、成纖維細胞，甚至腫瘤細胞。

3. 適應性免疫系統的細胞（T細胞和B細胞）

在T細胞中，IL-1β、IL-12、IL-23和前列腺素E2可刺激GM-CSF的產生。IL-1與TNF-α聯合作用可誘導多種細胞產生GM-CSF，如內皮細胞、平滑肌細胞、軟骨細胞、成纖維細胞、T細胞和B細胞。淋巴細胞產生GM-CSF需要轉錄因子NF-AT的激活，脂肪細胞產生GM-CSF需要NF-κB的激活。多種轉錄因子可介導GM-CSF的產生。某些細胞因子如IFN-γ、IL-4和IL-10以及藥物如環孢菌素A和糖皮質激素可抑制GM-CSF的產生。

GM-CSF的靶細胞包括多種髓系細胞，如單核細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞和樹突狀細胞（DC）。GM-CSF對髓系細胞的生物活性有多種影響，如：細胞活化和增殖，增加其趨化和粘附能力，促進促炎因子的產生，提高細胞吞噬和抗原呈遞功能等。

GM-CSF的生物活性通過與表達于單核細胞、巨噬細胞、粒細胞、淋巴細胞、內皮細胞和肺泡上皮細胞上的異聚體細胞表面受體結合而發揮。GM-CSF受體由異二聚體組成，包括特異性結合GM-CSF的α鏈和負責信號轉導的β鏈；β鏈是IL-3和IL-5受體的共同鏈。GM-CSF受體的α鏈和β鏈均不含酪氨酸激酶催化結構域，但β鏈與酪氨酸激酶JAK2相連。GM-CSF受體α鏈與GM-CSF結合后，再與β鏈結合形成多聚體。受體的聚合導致JAK2活化，活化的JAK2使β鏈上的酪氨酸殘基磷酸化。磷酸化的酪氨酸募集含有SH2結構域的STAT-5，JAK2激活STAT-5，從而激活JAK-STAT通路。此外，JAK2可引起PI3K的激活，啟動PI3K-Akt通路。GM-CSF受體β鏈上磷酸化的酪氨酸募集銜接蛋白SHC，激活RAS，啟動MAPK信號通路，誘導核信號傳導。JAK2-STAT-5通路主要調控細胞分化和炎癥信號傳導，而PI3K信號傳導促進細胞增殖和存活，MAPK通路參與細胞生長、增殖和分化。

 圖3. GM-CSF 受體和信號傳導[1]

GM-CSF的功能廣泛，主要集中在以下幾個方面：

SDS-PAGE

圖 1. SDS-PAGE鑒定蛋白純度：純度>95%，還原性和非還原性SDS-PAGE 未見雜蛋白。

Bioactivity

圖2. GM-CSF生物學活性：通過刺激劑量依賴性人臍靜脈內皮細胞 (HUVEC) 的增殖來確定，ED50<0.1ng/mL。

[1]. Yingzi C,Fan L,Mengqing H, et al.Role of GM-CSF in lung balance and disease[J].Front Immunol, 2023, April, 4; 14: 1158859.