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白介素簡介

時間:2017-10-9閱讀:2824
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白介素基本信息

白細胞介素即是由多種細胞產生并作用于多種細胞的一類細胞因子。目前至少發現了38個白細胞介素 ,分別命名為IL-1~IL38,功能復雜,成網絡,復雜重疊;在免疫細胞的成熟、活化、增殖和免疫調節等一系列過程中均發揮重要作用,此外它們還參與機體的多種生理及病理反應。

免疫系統細胞的增殖、分化和功能受到一系列細胞因子的調節。根據細胞因子的結構同源性可將其分為幾個蛋白質家族,如IL-1家族、IL-6家族、IL-10家族、腫瘤壞死因子家族和造血因子家族等。白細胞介素穿插歸類為其中。

白介素1IL-1

IL-1(白細胞介素-1)又名淋巴細胞刺激因子。主要由活化的單核-巨噬細胞產生。

白細胞介素1(IL-1)結合并激活其受體

白細胞介素1(IL-1)結合并激活其受體

結構:有IL-1α和IL-1β兩種存在形式。

功能:局部低濃度時協同刺激APC和T細胞活化,促進B細胞增殖和分泌抗體,進行免疫調節。大量產生時有內分泌效應:誘導肝臟急性期蛋白合成,引起發熱和惡病質。[11]

生物學活性:1.局部作用局部低濃度的IL-1主要發揮免疫調節作用。①與抗原協同作用,可使CD4+T細胞活化,IL-2R表達;②促進B細胞生長和分化,可使脾細胞的溶血空斑數(PFC)增加100倍,這說明IL-1也促進抗體的形成;③促進單核-巨噬細胞等APC的抗原遞呈能力;④與IL-2或干擾素協同可以增強NK細胞活性;⑤吸引中性粒細胞,引起炎癥介質釋放;⑥可刺激多種不同的間質細胞釋放蛋白分解酶并產生一些效應;例如類風濕關節炎的滑膜病變(膠原破壞、骨質重吸收等)就是由于關節囊內Mφ受刺激后活化并分泌IL-1,使局部組織間質細胞分泌大量的前列腺素和膠原酶,分解破壞滑膜所致;⑦IL-1對軟骨細胞、成纖維細胞和骨代謝也均有一定影響。2.全身性作用動物實驗證明,IL-1的大量分泌或注射可以通過血循環引起全身反應。①作用于下丘腦可引起發熱,具有較強的致熱作用。這種作用與細菌內毒素明顯不同:IL-1致熱曲線為單向、潛伏期200 min左右,而內毒素致熱曲線為雙向,潛伏期至少為1H;IL-1對熱敏感、易破壞,而內毒素耐熱;給家兔反復注射內毒素可出現耐受,但對IL-1不會耐受。②刺激下丘腦釋放促腎上腺皮質素釋放激素,使垂體釋放促腎上腺素,促進腎上腺素釋放糖皮質激素,對IL-1有反饋調節作用。③作用于肝細胞使其攝取氨基酸的能力增強,進而合成和分泌大量急性期蛋白,如α2球蛋白、纖維蛋白原、C-反應蛋白等。④使骨髓細胞庫的中性粒細胞釋放到血液,并使之活化;增強其殺傷病原微生物的能力和游走能力。⑤與CSF協同可促進骨髓造血祖細胞增殖能力,使之形成巨大的集落;還可誘導骨髓基質細胞產生多種CSF并表達相應受體,從而促使造血細胞定向分化。[12]

一般性質:1.IL-1的產生細胞IL-1主要由巨噬細胞產生;此外幾乎所有的有核細胞,如B細胞、NK細胞、體外培養的T細胞、角質細胞、樹突狀細胞、星形細胞、成纖維細胞、中性粒細胞、內皮細胞以及平滑肌細胞均可產生IL-1。正常情況下只有皮膚、汗液和尿液中含有一定量的IL-1,絕大多數細胞在受到外來抗原或絲裂原刺激后才能合成和分泌IL-1。[12]  2.IL-1分子IL-1有兩種不同的分子形式,一種稱IL-1α,由159個氨基酸組成;另一種稱為IL-1β,含153個氨基酸;兩者由不同的基因分別編碼。雖其氨基酸順序僅有26%的同源性,然而IL-1α和IL-1β以同樣的親和力結合于相同的細胞表面受體,發揮相同的生物學作用。[12]  3.IL-1受體(IL-1R)IL-1R幾乎存在于所有有核細胞表面,每個細胞的IL-1R數目不等,少則幾十個(如T細胞),多則數千個(如成纖維細胞)。IL-1R主要有兩種類型:一種為IL-1R1,其分子伸入胞漿內的肽鏈部分較長,起著傳遞活化信號的作用;另一種為IL-1R2,胞內部分的肽段較短,不能有效地傳遞信號,而是將胞外部分的肽鏈釋放到細胞外液中,以游離形式與IL-1結合,發揮反饋抑制作用。GM-CSF、G-CSF及IL-1自身均可提高細胞IL-1R的表達水平,而TGF及皮質類固醇能降低IL-1R的表達。[12]

白介素2IL-2

IL-2又稱T細胞生長因子,TCGF。

結構:IL-2分子量為15KD,是含有113個氨基酸殘基的糖蛋白。

功能:主要由T細胞產生,以自分泌和旁分泌方式發揮效應。能夠活化T細胞,促進細胞因子產生;刺激NK細胞增殖,增強NK殺傷活性及產生細胞因子,誘導LAK細胞產生;促進B細胞增殖和分泌抗體;激活巨噬細胞。[11]

生物學活性:1.刺激T細胞生長。IL-2生物學功能很廣泛,能夠對多種細胞類型如T細胞、B細胞、NK細胞、巨噬細胞和少突神經膠質細胞等產生作用,其中zui顯著的作用是影響T淋巴細胞的生長。各種刺激物活化的T細胞一般不能在體外培養中長期存活,加入IL-2則能其長期持續增殖,因此IL-2曾被命名為T細胞生長因子(T cell growth factor,TCGF)。靜止的T細胞表面不表達IL-2R,對IL-2沒有反應;受絲裂原或其它刺激活化后T細胞才能表達IL-2R,成為IL-2的靶細胞;而IL-2又可誘導靶細胞增加IL-2R的表達。在活體內,IL-2對CD4+T細胞的作用是通過自分泌途徑實現的,因為活化的CD4+T細胞能夠產生大量的IL-2;而CD8+T細胞則通過旁分泌途徑來維持細胞的生長。IL-2R在T細胞上的表達是一過性的,一般在活化后2~3天達到高峰,6~10天左右消失。隨著IL-2R的消失,T細胞即失去對IL-2的反應能力。因此若要維持正常T細胞在體外長期生長,必須不斷地用絲裂原或其它刺激物去刺激T細胞,以維持IL-2R的表達。2.誘導細胞毒作用。①接受了預刺激信號的CD8+T細胞可以受IL-2的作用活化為CTL,發揮細胞毒作用;在一定條件下,CD4+T細胞也可受IL-2的誘導而具有殺傷作用。②NK細胞是*正常情況下表達IL-2R的淋巴樣細胞,因此始終對IL-2保持反應性。然而靜止的NK細胞上只表達IL-2R的β鏈和γ鏈,對IL-2的親和力低,只能對高濃度的IL-2發生反應。一旦NK細胞活化,就表達IL-2R的α鏈,成為高親和力的受體;大劑量的IL-2誘導的LAK活性主要NK細胞。③使T細胞作NK細胞產生IFNγ、TNFβ和TGFβ等因子,促進非特異性細胞毒素;還可誘導產生某些B細胞生長因子以及造血生長因子等,從而發揮相應的生物學作用。3.對B細胞的作用。IL-2對B細胞的生長及分化均有一定的促進作用。活化的或惡變的B細胞表面表達高親和力IL-2R,但是密度較低;較高密度的IL-2可誘導B細胞生長繁殖,促進抗體分泌,并誘使B細胞由分泌IGM向著分泌IGG2轉換。4.對巨噬細胞作用。人類單核-巨噬細胞表面在正常時興有少量IL-2Rβ鏈的表達,但是受到IL-2、IFNγ或其它活化因子作用后,可表達高親和力IL-2R。單核-巨噬細胞受到IL-2的持續作用后,其抗原遞呈能力、殺菌力、細胞毒性均明顯增強,分泌某些細胞因子的能力也得到加強。

產生:IL-2的產生細胞IL-2主要由T細胞(特別是CD4+T細胞)有受抗原或絲裂原刺激后合成;B細胞、NK細胞及單核-巨噬細胞亦能產生IL-2。[12]

IL-2受體(IL-2R):IL-2的靶細胞包括T細胞、NK細胞、B細胞及單核-巨噬細胞等。這些細胞表面均可表達IL-2R。IL-2R包含3條多肽鏈:1條為α鏈,分子量55KD;1條為β鏈,分子量75KD;另1條為γ鏈,分子量64KD。α鏈的胞內區較短,不能向細胞內傳遞信號,而β鏈和γ鏈的胞內區較長,具有傳遞信號的能力。3種肽鏈單獨與IL-2結合親和力較低,只有同時表達才能產生高度親和力。

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