细胞因子是一类小分子蛋白质，能够调节细胞生长、分化及免疫反应等生物学过程。它们通过与靶细胞表面的特异性受体结合后，激活一系列信号转导途径，从而影响细胞的功能和行为。主要的细胞因子信号转导途径包括JAK-STAT途径、MAPK/ERK途径、PI3K-AKT途径以及NF-κB途径等。
1. JAK-STAT途径：这是由细胞因子如干扰素（IFN）、白细胞介素（IL）等激活的主要途径之一。当细胞因子与受体结合时，激活与其相连的Janus激酶（JAK），随后JAK磷酸化受体和信号转导子及转录活化子（STAT）。被磷酸化的STAT形成二聚体，并移位至细胞核内，调节特定基因的表达。
2. MAPK/ERK途径：此途径主要由生长因子、神经递质等激活。通过一系列蛋白激酶级联反应，最终导致胞外信号调节激酶（ERK）的活化。活化的ERK可以进入细胞核，影响转录因子的活性，进而调控基因表达。
3. PI3K-AKT途径：该途径主要参与细胞存活、增殖和代谢等过程。当某些生长因子与受体结合后，激活磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K），产生第二信使PIP3，后者进一步激活蛋白激酶B（AKT）。活化的AKT通过磷酸化下游多种底物来发挥其生物学效应。
4. NF-κB途径：这是一种重要的炎症反应和免疫应答信号通路。在未刺激状态下，NF-κB与抑制蛋白IκB结合而存在于细胞质中。当受到特定刺激（如细菌脂多糖LPS、TNF-α等）时，IκB被磷酸化并降解，释放出的NF-κB进入细胞核，启动相关基因转录。

这些信号转导途径在生理和病理过程中都发挥着重要作用，并且相互之间存在复杂的交互作用。了解这些机制对于研究疾病发生发展以及开发新药具有重要意义。