Tsütokiinide signaalimine on inimkeha regulatsiooni oluline osa. Enamik tsütokiine on närvisüsteemi gliiarakkudest rakkude poolt sekreteeritud valgud ja need on vajalikud rakusiseseks signaaliülekandeks. Enamik tsütokiine on kohalikud regulaatorid, mis hoiatavad ja aktiveerivad lümfotsüüte. Mõned tsütokiinide signaalirajad hõlmavad hormoone, nagu kasvuhormoonid ja leptiin, hormoon, mis kontrollib rasvade ladustamist.
Immuunsüsteem sõltub tsütokiinide signaalimisest, et hoida inimkeha tervena. Makrofaagid ja dendriitrakud neelavad endasse võõrosakesed ja saadavad tsütokiini signaali lähedalasuvatele uinuvatele lümfotsüütidele. Lümfotsüütide retseptorid tunnevad signaali ära ja aktiveerivad. Need rakud on spetsialiseerunud teatud antigeenide äratundmisele. Makrofaagide kombinatsioon ja lümfotsüütide aktiveerimine tsütokiinide signaalimise kaudu aitavad hoida keha homöostaasis ehk õiges sisemises tasakaalus.
Mõned tsütokiini signaalid ei ole lokaalsed, vaid levivad läbi keha pika vahemaa. Neid tsütokiine klassifitseeritakse mõnikord hormoonideks. See klassifikatsioon on aga muutumas, kuna tsütokiine ei eritata näärmetest. Selle asemel erituvad need närvisüsteemi gliaalrakkudest. Need kasvuhormoonid on embrüo arenguks hädavajalikud.
Tsütokiinid seonduvad sihtrakkude retseptoritega ja aktiveerivad rakkudevaheliste signaalide kaskaadi. Kõige tavalisem neist radadest on proteiinkinaasi transduktsioonikaskaad. Pärast seda, kui tsütokiin seondub rakumembraani sisestatud retseptoriga, aktiveeritakse inaktiivsed proteiinkinaasid protsessiga, mida nimetatakse fosforüülimiseks.
Fosfaat eemaldatakse adenosiintrifosfaadi (ATP) molekulist ja kinnitatakse inaktiivse proteiinkinaasi külge. See nüüd aktiivne proteiinkinaas fosforüülib teistsuguse inaktiivse proteiinkinaasi molekuli. Kaskaad jätkub, võimendades signaali, kui see läheb. Lõpuks jõuab signaal valguni, mis tekitab rakulise vastuse.
Teine rakkudevaheline reaktsioon, mida saab aktiveerida tsütokiinide signaaliülekandega, on G-valgu signaalirada. Tsütokiin kinnitub raku välisküljel G-valguga seotud retseptori külge ja guanosiindifosfaadi (GDP) molekul fosforüülitakse. See aktiveerib ensüümi, mis kontrollib rakulist vastust.
Tsütokiinide signaaliülekannet saab inhibeerida. Konkureerivad inhibiitorid võivad seonduda tsütokiini sihtraku retseptoriga. Enamik tsütokiinide signaali pärssimist on tagasiside pärssimise tulemus. Kui raja produkt muutub ülekaalukaks, blokeerib see tsütokiini seondumise retseptoriga. See sulgeb raja ja rohkem toodet ei looda.