细胞因子是一类由免疫细胞和某些基质细胞产生的小分子蛋白质，它们在体内发挥着重要的调节作用。细胞因子信号转导途径是指细胞因子与靶细胞表面的受体结合后，通过一系列生化反应将外界信号传递到细胞内，最终引起细胞功能的变化的过程。
1. 细胞因子首先与细胞膜上的特异性受体结合，形成复合物。
2. 受体复合物激活胞内的信号分子，如JAK（Janus激酶）家族成员。在许多情况下，这种激活是通过磷酸化反应实现的。
3. 激活后的JAK会进一步磷酸化受体上的特定酪氨酸残基，为STATs（Signal Transducers and Activators of Transcription，信号转导和转录激活子）等下游分子提供结合位点。
4. STATs与这些磷酸化的酪氨酸残基结合后，自身也会被磷酸化，并形成二聚体结构。
5. 磷酸化后的STATs从细胞质转移到细胞核内，通过识别并结合DNA上的特定序列来调控基因的表达。这会导致目标蛋白的合成增加或减少，从而改变细胞的行为和功能。

除了上述经典的JAK-STAT途径外，还有其他多种信号转导机制参与了细胞因子的作用过程，比如MAPK（Mitogen-Activated Protein Kinase，丝裂原活化蛋白激酶）途径、PI3K-Akt（Phosphoinositide 3-Kinase-Akt）途径等。这些途径在不同的生物学过程中发挥着重要作用，并且相互之间存在复杂的交叉和调控关系。

了解细胞因子信号转导的机制对于研究免疫反应、炎症过程以及开发新的治疗策略具有重要意义。