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白细胞介素的定义
白细胞介素（interleukin;IL）简称白介素，是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子。由于最初是由白细胞产生又在白细胞间发挥作用，所以由此得名，现仍一直沿用。现在是指一类分子结构和生物学功能已基本明确，具有重要调节作用而统一命名的细胞因子。白细胞介素在传递信息，激活与调节免疫细胞，介导T、B细胞活化、增殖与分化及在炎症反应中起重要作用。
白细胞介素的生理学特点
1、产生细胞与作用细胞多样 有些白介素可由2种以上免疫细胞产生；一种白介素可对多种细胞发挥作用。
2、合成分泌快，大多为近距离发挥作用，降解快。
3、分子质量小，生物学作用强 白介素多为小分子糖蛋白，体内含量极微，但发挥作用很显著。
白细胞介素命名及分类
名称的由来
关于免疫反应的表达和调节，有来源于淋巴细胞或巨噬细胞等许多因子参与，其生物活性各有不同（例如巨噬细胞活化，促进T细胞繁殖等）。在研究这些因子的过程中，研究者各以自己测得的活性进行命名，十几年报道了近百种因子。后来借助分子生物学技术进行比较研究发现，以往许多以生物活性命名的因子实际上是具有多效性的同一物质。为了避免命名的混乱，1979年第二届国际淋巴因子专题会将免疫应答过程中白细胞间相互作用的细胞因子统一命名为白细胞介素（interleukin;IL），在名称后加阿拉伯数字编号以示区别，例如IL-1、IL-2…，新确定的因子依次命名。
分类
白细胞介素是非常重要的细胞因子家族，目前发现了35种白细胞介素，分别命名为IL-1—IL-35。其功能复杂，成网络，复杂重叠。
几类白细胞介素简介
人白细胞介素1β (Human Interleukin 1β) 人IL-1β为IL-1家族的成员之一，IL-1家族包括IL-1α、IL-1β、IL-1ra、IL-18及IL-1F5至F10。所有家族成员都具有12β链，β三叶草构像。IL-1α和IL-1β为不同基因的产物，虽其氨基酸序列只有大约25%的同一性，但它们识别相同的细胞表面受体。多种细胞在应答刺激如炎性因子、感染或微生物内毒素等时，产生这两种蛋白质。这些细胞因子可以增强内皮细胞表达粘附分子，从而使白血细胞迁移至感染位点，重建下丘脑体温调节中心导致体温升高，表现为发热症状。因此IL-1 亦被称为体内致热原。IL-1在调控血细胞生成方面也发挥着重要作用。
人白细胞介素2 (HumanInterleukin 2 )
白细胞介素2是T细胞和NK细胞产生的15.5kD糖蛋白，在机体的免疫应答中起重要作用。IL-2最重要的作用是诱导T淋巴细胞增殖（从G0期进入S期）和分化。人胸腺中的T细胞前体表达IL-2Rß并分泌低水平的IL-2，这种自分泌作用可促进胸腺细胞增殖。IL-2参与调节T细胞受体基因的重排和表达。IL-2能诱导NK细胞增殖，增强NK细胞的活性，诱导LAK 细胞和TIL，并刺激它们产生细胞因子。高剂量IL-2能引起单核巨噬细胞增殖和分化，并增强单核巨噬细胞杀肿瘤细胞的作用。在体内，IL-2有抗肿瘤、抗微生物感染、引起移植排斥和自身免疫以及免疫调节等作用。
人白细胞介素2可溶性受体α链 (Human solubleinterleukin-2 receptor,IL-2sRα)
白细胞介素2受体(interleukin-2 receptor , IL-2R)是一个异源三聚体蛋白，表达于一些免疫细胞如淋巴细胞的表面。IL-2R由三个亚基- α (CD25), β(CD122) 和γ (CD132)以非共价的形式组成。α和β链参与IL-2的结合，β和γ链参与结合后的信号传导。IL-2R的β和γ链均属于I型细胞因子受体家族成员。IL-2R的主要生物学活性包括促进T细胞和NK细胞活化后增殖，促进抗原特异性记忆T细胞的维持等。然后对于可溶性IL-2Rα的生物学活性则知之甚少。有研究报道，在类风湿关节炎，系统性红斑狼疮(SLE), 某些白血病和淋巴瘤观察到在免疫系统激活后IL-2Rα的水平升高。
人白细胞介素 3 (Human Interleukin 3 )
白细胞介素3(Interleukin-3, IL-3)又称多能集落刺激因子(Multi-CSF), 最初是JN Ihle等于1982年诱导裸鼠脾中的成熟T淋巴细胞产生的一种因子，其可诱导20-α-羟固醇脱氢酶的合成。人IL-3基因定位于第5号染色体，与IL-4, IL-5和GM-CSF的编码基因临近。人和小鼠IL-3 在氨基酸水平的同源性近29%, 因此其生物学活性具有种属特异性。IL-3的生物学活性非常广泛，可刺激多能造血干细胞和各系祖细胞的分化与增殖。在临床上可考虑应用IL-3刺激骨髓形成，用于治疗再生障碍性贫血。IL-3还能促进NC细胞(naturalcytoxicity cell)对实体瘤的杀伤作用。
人白细胞介素 4 (Human Interleukin 4 )
IL-4是一种由活化的T细胞产生的细胞因子，以往称为B细胞生长因子1。在B细胞生长的早期活化B细胞，并使被抗原、抗IgM或脂多糖活化的B细胞进入细胞周期G1期。IL-4增强MHCII类抗原的表达和CD23（FceRII）在B细胞上的表达，诱导同种型（isotype）转换，如促使小鼠B细胞从分泌IgM、IgG3、 IgG2b转变成分泌IgG1、IgG2a、IgA和IgE。也增强单个核吞噬细胞表达MHCII类抗原，但对炎症性细胞因子（如IL-1,TNF,IL-8）的释放和这些细胞的杀菌活性有抑制作用。IL-4 也活化细胞毒性 T细胞，对于T,B淋巴细胞的发育以及驱动体液免疫反应和抗体产生都是十分重要的。
人白细胞介素 6 (Human Interleukin 6 )
白细胞介素6（IL-6）由多种细胞产生，对免疫应答、急性期反应、造血和神经系统有多方面作用。IL-6的生物学活性主要包括6个方面：调节免疫应答、调节造血系统、诱导急性期蛋白、调节肿瘤生长、调节神经内分泌系统和其它。调节免疫应答：诱导B细胞分化和产生抗体，诱导T细胞表达IL-2受体和产生IL-2，诱导T细胞活化增殖和分化、激素，保护神经原抵抗毒CTL分化。调节神经内分泌系统：诱导神经细胞分化、支持细胞存活，诱导神经内分泌细胞产生性物质，促进神经重建，诱导急性期蛋白，诱导多种急性期蛋白合成和分泌。调节造血系统：诱导造血干细胞生长，诱导巨核细胞成熟。调节肿瘤细胞生长，促进或抑制肿瘤细胞生长。其它作用：促进中性粒细胞分化、活化或骨细胞，促进角质细胞、肾小球细胞生长，诱导ACTH合成，结合HBV包膜蛋白。
人白细胞介素 8 (Human Interleukin 8 )
白细胞介素8（IL-8）是一种分子量为8-10kDa的多肽，是由单核/巨噬细胞产生的单核因子，对中性粒细胞、T淋巴细胞、嗜碱性粒细胞具有趋化作用，是能够调节T、B淋巴细胞成熟分化的激素样分子，它们在炎症反应、免疫调节中起重要作用。IL-8作为炎症介质还可引起感染，逐渐侵袭各器官，造成功能低下以至衰竭。随着IL-8检测方法的不断完善，国外广泛开展了对IL-8在各种炎症性疾病病理过程中作用的研究，其中IL-8在多种组织缺血再灌注损伤发生机制中的作用尤其受到关注。
人白细胞介素 10 (Human Interleukin 10)
白细胞介素10（IL-10）主要由Th2细胞产生，是能抑制Th1细胞释放细胞因子（IFN-γ和IL-2等)的免疫调节性细胞因子。IL-10也可由其它细胞产生，还有许多其它功能。IL-10又名细胞因子合成抑制因子（cytokine synthesisinhibitory factor，CSIF）、B细胞衍生的T细胞生长因子（B cell-derived T cellgrowth factor，B-TCGF）等。IL-10主要针对T细胞、NK细胞、B细胞、单核巨噬细胞和肥大细胞，起抑制性作用。IL-10对T细胞的作用是双相的，这种作用与IL-4的抑制作用不同。IL-4直接抑制NK细胞；而IL-10通过单核巨噬细胞发挥作用。IL-10是成熟T细胞、不成熟T细胞和胸腺中T细胞发育的辅助生长因子。IL-10抑制巨噬细胞向Th1细胞提呈抗原，减少巨噬细胞表达MHC-II分子、ICAM-1和B7分子。
人白细胞介素 11 (Human Interleukin 11 )
白细胞介素11(Interleukin 11, IL-11)最初是从IL-1活化的骨髓基质细胞中发现的一个细胞因子，对应答IL-6的小鼠浆细胞瘤细胞系具有促有丝分裂的作用。人IL-11 cDNA编码199个氨基酸的前体多肽，具21个氨基酸残基的疏水信号，经水解可产生178个氨基酸残基的成熟IL-11蛋白。IL-11与IL-3,IL-4,IL-7,IL-12,IL-13,SCF,FIt-3配体以及GM-CSF协同刺激造血祖细胞的增殖；可与IL-3, 促血小板生成素，SCF协同作用促进巨噬细胞的生成和血栓的形成；IL-11也可促进红细胞生成，骨髓组织形成以及淋巴细胞的增殖，还可调节造血微环境。
人白细胞介素 12p70 (Human Interleukin 12p70 )
白细胞介素12, 也称为自然杀伤细胞刺激因子或毒性淋巴细胞成熟因子，是一种多功能细胞因子。IL-12是分子量为75kDa的异源二聚体组成的糖蛋白。其中较小的亚基p35与IL-6, G-CSF同源，而较大的亚基p40经证实与可溶性IL-6 受体具同源性。p40可形成同源二聚体，作为IL-12的拮抗剂能与IL-12受体结合。IL-12对人T细胞和NK细胞具有多种生物学效应，包括诱导休止期与活化的T细胞，NK细胞表达IFN-γ与TNF，与其他IFN-γ协同诱导剂在转录和翻译水平上诱导IFN-γ的表达, 增强NK细胞与T细胞的杀伤能力，诱导激活的T细胞与NK细胞增殖。
人白细胞介素 13 (Human Interleukin 13 )
白细胞介素13 是一类可广泛抑制单核巨噬细胞单核炎症因子产生, 具有抗炎及抗肿瘤作用的新型多效性细胞因子, 在生物学功能上与IL 24 有许多相似之处, 并主要由活化T 细胞合成和分泌。IL-13的生物学活性包括趋化单核细胞，延长单核细胞在体外存活时间，抑制LPS诱导单核细胞、巨噬细胞IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α等炎症因子产生。协同抗IgM活化B细胞的增殖，诱导和上调B细胞MHCⅡ类抗原、CD23和CD72的表达，诱导B细胞产生IgM、IgG和IgE。诱导大颗粒淋巴细胞(LGL)产生IFN-γ，并可与IL-2协同刺激LGL产生IFN-γ，因而在诱导LAK活性以及Th1型细胞免疫中可能有重要作用。
人白细胞介素 17 (Human Interleukin 17 )
白介素17A（亦称为CTLA-8），是由CD4+ T细胞表达的一种多效性细胞因子，能促进炎性反应，在类风湿性关节炎、哮喘、多发性硬化、牛皮癣、移植排斥反应等病理过程中表达水平升高。IL-17A对多种细胞产生多样性的生物学功能，包括能刺激上皮、内皮或成纤维细胞分泌IL-6、IL-8、G-CSF和PGE2, 增强人成纤维细胞胞间粘附分子-1（ICAM-1）的表达, 维持CD34+定向造血干细胞的增殖，能诱导其成熟为中性粒细胞, NF-κB的激活和T细胞增殖的共刺激等。研究表明由E. coli表达的非糖基化rhIL-17对人和小鼠细胞系具有活性。
人白细胞介素 17E (Human Interleukin 17E )
IL-25又称为IL-17E,是细胞因子IL-17家族中新发现的成员之一,主要由活化的Th2细胞和肥大细胞所分泌。IL-25/IL-17E cDNA编码177个氨基酸残基的多肽，推测含有一个32氨基酸的信号肽。成熟的人IL-17E与成熟的小鼠IL-17E具有76%的序列同一性。人IL-17E与IL-17家族其他成员间具有25-36%的序列同一性。IL-17E结合并激活IL-17BR（也称为IL-17Rh1，IL-17R）受体，IL-17BR表达于肾和肝，在脑、睾丸和其他内分泌组织中表达水平较低。在炎症反应条件下，IL-17BR表达水平上调。IL-17E与IL-17BR的结合诱导NFkB的活化，并刺激促炎性细胞因子IL-8的产生。目前研究发现IL-25/IL-17E与多种疾病相关,特别与肺部感染、哮喘、肠道炎症和自身免疫性疾病等关系密切。
人白细胞介素 18 (Human Interleukin 18 )
白细胞介素-18（IL-18），也被称为干扰素-γ诱生因子(IGIF)。IL-18与IL-12的生物学活性非常接近，与IL-1家族蛋白具有结构相似性。与IL-12相似，人IL-18在外周血单个核细胞培养中可以增强NK细胞的活性。研究还发现人IL-18诱导PBMC产生IFN-γ和GM-CSF，而抑制IL-10的产生。IL-18刺激T细胞的增殖效应是通过一种IL-2依赖途径进行。IL-18作为一种Th1相关类细胞因子，与免疫相关性疾病密切相关，多种免疫相关疾病的发病机制中，都有IL-18的参与。目前研究较多的有：实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)、类风湿关节炎(RA)、1型糖尿病、变应性哮喘、炎症性肠病等。
人白细胞介素 21 (Human Interleukin 21 )
人IL-21主要由活化的CD4 T细胞表达，IL-21在淋巴细胞成熟过程中发挥重要作用，可以调节T细胞和B细胞的增殖。IL-21是一个四螺旋簇Ⅰ型细胞因子，其结构与IL-2，IL-4，IL-15相似。IL-21通过IL-21R和γC的介导，影响表达IL-21R的细胞尤其是T细胞、B细胞和NK细胞的生物学功能，表现为免疫球蛋白的产生，抗肿瘤活性，Th1型反应，Th2型反应以及骨髓瘤细胞生长和存活等。目前，IL-21被认为是一个调节性细胞因子，能促进机体由先天性免疫向获得性免疫转变。IL-21可促进NK细胞分化并表达CD16分子，IL-21可增强抗原特异性T细胞的细胞毒活性，增强抗CD3抗体活化的T细胞的抗肿瘤作用，Th2细胞分泌的IL-21可抑制Th1细胞合成IFN-γ,从而调节Th1和Th2细胞平衡。
人白细胞介素 22 (Human Interleukin 22 )
白细胞介素22(IL-22)又称为IL-10关联T细胞诱生因子，属于IL-10超家族成员。该家族的其他成员还包括IL-10, IL-19,IL-20, IL-24和IL-26。研究证实IL-22可激活Jak/STAT以及MAPK 信号途径，上调急性期反应蛋白的表达。IL-22主要由活化的Th1型T细胞和NK细胞产生。小鼠注射脂多糖后，可在多种组织器官中诱导表达IL-22, 表明其可能参与炎症反应。人IL-22被滑膜成纤维细胞和类风湿性关节炎患者的巨噬细胞所产生，并能诱导在滑膜组织中的炎症反应。此外，在人角质细胞中，IL-22还能刺激促炎性细胞因子与防御素的产生。这些活性在人体皮肤细胞模型中导致表皮增生。
人白细胞介素 23 (Human Interleukin 23 )
IL-23是一种异源二聚体细胞因子，由两个亚基组成，分别是p19（IL-23 alpha亚基）和IL-12的p40。IL-23具前炎症反应活性，通过STAT3信号通路激活记忆性CD4 +T细胞并刺激其增殖。IL-23可趋化炎症细胞聚集与迁移，在多种炎症病灶中都有p40和p19的高水平表达。IL-23与树突状细胞结合后，激发树突状细胞和巨噬细胞产生IL-1和肿瘤坏死因子TNF，并刺激树突状细胞自分泌产生IL-12。IL-23能促进T细胞增殖及IFN-γ的产生。能促进基质金属蛋白酶MMP9的上调表达，可促进血管生成。新近研究发现，IL-23参与肿瘤产生与生长。
人白细胞介素 31 (Human Interleukin 31 )
人IL-31是一种最近被发现的分子量为24kDa的α-螺旋细胞因子家族成员，主要由活化的Th2细胞产生。IL-31通过其受体可以激活JAK-STAT、MAPK和PI3K/Akt三条信号通路，在皮炎等疾病中发挥作用，同时还具有调节抗原递呈、造血作用、细胞增殖及迁移，诱导趋化因子表达等生物学活性。研究发现，过度表达IL-31的转基因小鼠都会出现严重的瘙痒、脱毛以及皮肤炎性细胞浸润，类似于人类特应性皮炎（atopic dermatitis，AD）患者的病理学、血清学改变，同时还发现， IL-31与特应性皮炎患者的表皮淋巴细胞抗原阳性（CLA+）皮肤归巢T细胞有关。
伽马干扰素（IFN-γ）:
伽马干扰素属于II类干扰素可以激活巨噬细胞，诱导抗原呈递细胞(APCs)上的MHC I, MHC II和共激活分子表达。此外，伽马干扰素可以诱导蛋白酶体的表达变化从而增强抗原呈递能力。伽马干扰素还可以促进CD4+ T细胞向Th1分化，阻遏依赖于IL-4的B细胞亚型切换。伽马干扰素通过磷酸化JAK1和JAK2蛋白进而激活JAK-STAT细胞途径。
干扰素的免疫调节作用表现在对宿主免疫细胞活性的影响，如对巨噬细胞、T细胞、B细胞和NK细胞等均有一定作用：促进巨噬细胞MHCⅡ类分子的表达，增强其抗原递呈能力；促进B细胞和CD8+T细胞的分化，但不能促进其增殖；增强TH1细胞的活性，增强细胞免疫功能；增强中性粒细胞吞噬能力；活化NK细胞，增强其细胞毒作用；使某些正常不表达MHCⅡ类分子的细胞（如血管内皮细胞、某些上皮细胞和结缔组织细胞）表达MHCⅡ类分子，发挥抗原递呈作用。
粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）:
GM-CSF是发现最早的对于DC有作用的细胞因子之一。GM-CSF在DC培养中的功能是促进单核细胞向大巨噬样细胞分化，促进细胞表面MHC II类分子的表达，从而增强细胞的抗原递呈功能。此外，GM-CSF还可促进DC的存活。GM-CSF在多种肿瘤模型中表现出激活免疫反应的活性。GM-CSF抗肿瘤活性来源于其激活巨噬细胞和树突状细胞（DCs）的生物学功能。GM-CSF还能促进DC细胞成熟，促进共刺激分子上调和CD1d受体表达，从而参与抗原呈递功能。早期的研究表明CD4+和CD8+ T细胞参与了GM-CSF激活的抗肿瘤免疫。最近的研究表明GM-CSF参与的抗肿瘤活性中，NKT起到重要作用。
肿瘤坏死因子（TNFα）:
TNF-α可下调未成熟DC的巨胞饮作用和表面Fc受体的表达，上调细胞表面 MHC I类、II类分子和B7家族分子(CD80, CD86等)的表达，使未成熟DC分化为成熟DC(mature DC)，此时DC的抗原摄取和加工能力明显减弱，而抗原递呈能力显著增强，可极强的激活T细胞。TNF刺激单核细胞和巨噬细胞分泌IL-1，增强IL-2依赖的胸腺细胞、T细胞增殖能力，促进IL-2、CSF和IFN-γ等淋巴因子产生，增强有丝分裂原或外来抗原刺激B细胞的增殖和Ig分泌。
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发表于 2019-1-9 20:35
