白细胞介素的分类和作用

zipzap 2022-07-22 发布于江苏

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背景及概述

白细胞介素(interleukin，IL)(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。由于最初发现是由白细胞产生又在自细胞间发挥调节作用，所以由此得名。IL现在是指一类分子结构和生物学功能已基本明确，具有重要调节作用统一命名的细胞因子：IL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，是淋巴因子(1ymphokins)家族中的成员，由淋巴细胞、巨噬细胞等产生。

研究者在对免疫应答的研究过程中，发现在各种刺激物处理的细胞培养上清中存在许多具有生物活性的分子，就以测得的活性进行命名，十几年陆续报道了近百种因子。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能发挥多种生物学效应的同一物质。

分类^{【1】【2】}

1. IL一2

IL一2是一种重要的免疫调节因子，能够促进T细胞的活化与增殖、B细胞的生长与分化，增强NK细胞、单核细胞的分裂增殖，还可促进其他细胞因子如IFN的分泌．增强抗原提呈作用，是调节机体免疫的重要因子。在抗肿瘤、抗毒素、免疫调节及感染性疾病的治疗中具有重要作用。1L一2主要由T淋巴细胞或T淋巴细胞系产生。Morgan等(1976)首先在PHA刺激的鼠脾淋巴细胞培养上清液中发现了鼠的IL-2可促进和维持T细胞的生长，因而被称为T细胞生长因子(T cell growth factor，TCGF)。1979年，第二届国际淋巴因子会议上正式命名为IL-2。

IL-2是Thl细胞因子，能够活化巨噬细胞，参与细胞介导的免疫反应的发生和发展。重组的痘病毒编码的ch IL-2基因可以在体外条件下表达有生物活性的ch IL-2 (rFPV—IL-2)，可以通过选择性增加IL-8和IL-2的表达，以激活中性粒细胞，更好地发挥先天效应细胞抗细菌生长的作用。

在传染性法氏囊病病毒(IBDV)(Park等。2009)疫苗免疫时，同时使用IL-2，结果显示保护性免疫有显著增强。说明ch IL-2具有佐剂的功能。目前，ch IL-2的功能域已经被鉴定。这有助于解释ch IL-2及其受体间的相互作用，进而阐明了鸡免疫系统存在潜在疫苗的机理。

IL-2的分子结构和编码基因：IL-2是一种糖蛋白，含133个氨基酸残基，相对分子质量为(15～35)×10³。天然IL-2在N一端含有糖基，但糖基对IL-2的生物学活性无明显影响。IL-2分子含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位氨基酸，其中58位与105位半胱氨酸之间所形成的链内二硫键，对于保持IL-2的生物学活性起着重要作用。IL-2的结构模式见下图。

2. 白细胞介素-3

人类白细胞介素．3(interleukin．3，IL一3)基因定位于染色体5q23．31，相对分子质量为15kD，由133个氨基酸组成。IL-3主要由活化的CD4+T细胞产生，它的主要生物学功能是促进骨髓中多能造血干细胞的定向分化与增殖，产生各种类型的血细胞。

3. 白细胞介素4

人类白细胞介素4(interleukin-4，IL4)基因定位于第5号染色体上，相对分子质量为20kD，由129个氨基酸组成。IL4主要由活化的T细胞、单核细胞、肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生，它的主要生物学功能是促进B细胞激活、增殖、分化、分泌Ig，IgE类型转换，抑制Thl细胞等。

4. IL一5

在人类IL一5主要由活化T细胞产生，它可促进IgA合成，对IgM的分泌也有促进作用。生理作用：趋化人嗜酸性粒细胞，延长成熟嗜酸性粒细胞的存活时间，刺激人和小鼠嗜酸性粒细胞的功能，诱导嗜酸性粒细胞分化。

5. IL一6

淋巴样和某些非淋巴样细胞均可产生IL一6。生理作用：IL一6可促进多种细胞的增殖，可促进细胞分化，与临床上多种疾病的发生有一定的关系。

6. 白细胞介素-7

人类白细胞介素一7(interleukin一7，IL．7)基因定位于染色体8q12．13，相对分子质量为25kD，由152个氨基酸组成。IL-7主要由骨髓基质细胞产生，它的主要生物学功能是促进T、B细胞的前体细胞的增殖和分化。

7. IL一8

1L一8是由单核细胞产生的一种中性粒细胞趋化因子。生理作用：趋化和激活中性粒细胞，刺激其产生白三烯。趋化嗜酸性粒细胞，并刺激其释放组胺，可能与速发型超敏反应的发生有关。另外，亦趋化T淋巴细胞，对细胞的增殖和分化及免疫起调节作用。

8. 白细胞介素-9

人类白细胞介素-9(interleukin一9，IL一9)基因定位于5号染色体上，相对分子质量为30～40KD，由126个氨基酸组成。IL-9可由Th细胞产生，它的主要生物学功能是刺激Th2细胞和肥大细胞生长。

9. 白细胞介素一10

人类白细胞介素一10(interleukin一10，IL—10)基因定位于染色体lq31—32，相对分子质量为18kD，由160个氨基酸组成。IL—10主要由Th2细胞产生，它的主要生物学功能是抑制Thl细胞产生IL一2和IFN一1，抑制巨噬细胞的活性等。

10. 白细胞介素一11

人类白细胞介素-11(interleukin一1 1，IL一11)基因定位于染色体19q13．3．13．4，相对分子质量为23kD，由178个氨基酸组成。IL-1l可由骨髓基质细胞产生，它的主要生物学功能是协同刺激造血、增强T细胞、单核细胞依赖的B细胞抗体生成，刺激肝细胞表达急性时相蛋白等。

解释和应用^【3】

白细胞介素种类繁多，新的白细胞介素仍在不断发现中，从分子结构来看，白介素都是小分子的多肽，多数由100个左右氨基酸组成。白细胞介素都是通过与靶细胞表面的细胞因子受体特异性结合来发挥其生物学效应，这些效应包括促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和杀伤肿瘤细胞效应，促进或抑制其他细胞因子合成，促进炎症过程，影响细胞代谢等。

白细胞介素的这些作用具有网络性的特点，即每种白细胞介素可作用于多种细胞，每种细胞可受多种白介素的调节，不同白介素之间具有相互协同或相互制约的作用，由此构成了复杂的白介素免疫调节网络。

目前，白介素的检测尚未在临床诊断上广泛开展，主要原因是：

①白介素多无疾病特异性；

②白介素的含量极低(pg/mL)，同时存在着源于异嗜性抗体、类风湿因子以及特异性的和非特异性的细胞因子结合蛋白等的显著干扰；

③白介素的检测方法还不够完善，且不同的检测方法所得的结果差异较大。