白细胞介素_白细胞介素各类型的作用

一、白细胞介素是什么

　　白细胞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。其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。来源于淋巴细胞的有淋巴细胞活素，来源于巨噬细胞的总称为monokine，其中的各个因子的生物活性各有不同(例如巨噬细胞活化，促进T细胞繁殖等)，因子自身的物理化学性质多不清楚。

　　白细胞介素(interleukin,IL)最初是指由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子，虽然后来发现白细胞介素可由其他细胞产生, 也可作用于其他细胞，这一名称仍被沿用。[1]

　　在1979年第二届国际淋巴因子专题讨论会上，将来自单核-巨噬细胞、T淋巴细胞所分泌的某些非特异性发挥免疫调节和在炎症反应中起作用的因子称为白细胞介素(interleukin，IL)。

　　截至21世纪初，已发现了29 种白细胞介素，分别被命名为IL-1~IL-29。

　　白细胞介素现在(21世纪初)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，它和血细胞生长因子同属细胞因子。两者相互协调，相互作用，共同完成造血和免疫调节功能。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。

二、白细胞介素IL-1至IL-5的作用功能

　　IL-1

　　又称淋巴细胞刺激因子。

　　1、细胞来源：主要由活化的单核-巨噬细胞产生。

　　2、存在形式：IL-1α和IL-1β。

　　3、主要生物学功能：

　　(1)、局部低浓度--免疫调节：协同刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体。

　　(2)、大量产生--内分泌效应：诱导肝脏急性期蛋白合成;引起发热和恶病质。

　　IL-2

　　又称T细胞生长因子，TCGF。

　　1、细胞来源：主要由T细胞产生。

　　2、作用方式：以自分泌和旁分泌方式发挥效应。

　　3、主要生物学功能

　　(1)、活化T细胞，促进细胞因子产生;

　　(2)、刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生细胞因子，诱导LAK细胞产生;

　　(3)、促进B细胞增殖和分泌抗体;

　　(4)、激活巨噬细胞。

　　IL-3

　　又称为多能集落刺激因子(multi-csf)。分子量约为15kd，其化学本质为糖蛋白。人类的il-3基因位于第5号染色体长臂区，1987年人il-3克隆成功，并产生重组il-3。由于il-3对早期阶段造血细胞的作用较广，可望用于放疗或化疗后患者的骨髓重键。

　　1、细胞来源：主要由活化的cd4+t细胞产生。

　　2、主要作用：

　　(1)、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;

　　(2)、调节多种成熟细胞的生长、分化及相关的基因表达，如c-myc、il-2rα基因等。

　　IL-4

　　1、细胞来源：由抗原或丝裂原刺激的cd4+t细胞产年，活化的肥大细胞亦可产生il-4。人和小鼠的il-4cdna均已克隆成功，并获得了相应的重组产品。人il-4基因与il-3、il-5一样，位于第5号染色体上。成熟il-4分子量为18～19kd的糖蛋白。

　　2、生物学活性：

　　(1)、促使抗原或丝裂原活化的b细胞分裂增殖，但其作用远弱于il-2;但能促使静止的b细胞表达mhcⅱ类分子和分泌ige，增强b细胞的抗原递呈能力，因此曾称为b细胞刺激因子。此外，il-4还能诱导b细胞表达低亲和力fc受体。

　　(2)、象il-2一样，il-4也是cd4+t细胞的自分泌性生长因子;此外，il-4还能促进tc细胞的活性。

　　(3)、il-4不能刺激巨噬细胞增殖，但可增强巨噬细胞的功能;巨噬细胞受刺激后ⅱ类抗原和fcγr的表达量均明显增加;同时巨噬细胞递呈抗原的能力及对肿瘤细胞的细胞毒素作用也显著增强。

　　(4)、il-4与il-3协同可维持和促进肥大细胞的增殖，在某些起敏反应性疾病发生中具有一定的意义;可与csf协同作用，促进骨髓造血前体细胞的增殖，诱导髓样细胞定向分化;诱导内皮细胞表达血管细胞粘附分子-1(vcam-1)，对淋巴细胞的迁移具有一定意义。

　　IL-5

　　1、细胞来源：由抗原活化的cd4+t细胞产生;肥大细胞也能产生il-5。天然il-5的分子量为40～50kd，是由二硫键连接的二聚体糖蛋白，但是单体il-5也有il-5活性。il-5曾补称为t细胞替代因子(tcellreplacingfactor，trf)，后来发现人类的il-5对b细胞没有明显的刺激作用。

　　2、主要功能：刺激嗜酸性粒细胞增殖、分化及活化。

　　il-5不仅使嗜酸性粒细胞的数量增加，而且能增强其功能。在蠕虫感染和过敏性疾病时出现的嗜酸性粒细胞增多主要是由il-5引起的。人类il-5还能促进嗜碱性粒细胞释放组胺和白三烯等炎症介质，从而提高嗜碱性粒细胞的活性。

三、白细胞介素IL-6至IL-10的作用功能

　　IL-6

　　1、细胞来源：可由多种细胞合成，包括活化的t细胞和b细胞、单核-巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞以及成纤维细胞等。

　　人类il-6基因位于第7号染色体上;il-6分子量在21～30kd之间，其差异是由于肽链的糖基化和磷酸程度不同所致。il-6由2条糖蛋白链组成;1条为α链，分子量80kd;另1条为β链，分子量130kd。α链缺少胞内区，只能以低亲合性与il-6结合，所形成的复合物迅即与高亲和性的β链结合，通过β链向细胞内传递信息。

　　il-6作用的靶细胞很多，包括巨噬细胞、肝细胞、静止的t细胞、活化的b细胞和浆细胞等;其生物效应也十分复杂，曾称为b细胞刺激因子2(bsf-2)、26kd蛋白、b细胞分化因子(bcdf)、肝细胞刺激因子(hsf)等。

　　2、主要功能：

　　(1)、促进t细胞表面il-2r的表达，增强il-1和tnf对th细胞的致有丝分裂作用。

　　(2)、作为肝细胞刺激因子，在感染或外伤引起的急性炎症反应中诱导急性期反应中诱导急性期反应蛋白的合成，其中以淀粉状蛋白a和c-反应蛋白增加尤为明显。

　　(3)、促进b细胞增殖、分化并产生抗体;多发性骨髓瘤的恶变b细胞既能产生il-6，又能对il-6发生应答，提示il-6可能作为这些细胞的自分泌性生长因子。

　　(4)、il-6还能有效地促进tnf和il-1诱导的恶病质;促进糖皮质激素合成;刺激破骨细胞活性和角质细胞生长;还能促进骨髓造血的功能。il-6不能刺激相应细胞分泌其它细胞因子，在生理浓度下对免疫细胞的自分泌作用亦比较弱，提示其主要免疫学功能是加强其它细胞因子的效果。

　　IL-7

　　1、细胞来源：il-7是由骨髓基质细胞分泌的糖蛋白，分子量为25kd;其基因位于第8号染色体。现多采用基因工程手段，从转染含il-7cdna表达性质粒的哺乳类细胞培养上清中获取il-7。il-7的靶细胞主要为淋巴细胞，对来自人或小鼠骨髓的b祖细胞、胸腺细胞及外周成熟的t细胞等均有促生长活性。

　　2、主要功能：

　　(1)、与干细胞生长因子(scf)协同能够刺激b前体发生有丝分裂，这一效应可被tgf和所抑制;但对b祖细胞(pro-b)的生长没有明显作用。

　　(2)、促进双阴性胸腺细胞的成熟，提供胚胎胸腺细胞发育过程中TCR基因重组的始动信号;但对成熟t细胞无明显作用。

　　(3)、诱导胸腺细胞或外周血淋巴细胞产生lak细胞活性，其效应细胞主要为cd8+亚群;但il-7诱导的lak细胞不具有nk活性。

　　(4)、il-7能刺激髓样前体细胞和巨核细胞产生集落形成单位和血小板，使机体从环磷酰胺的免疫抑制作用中恢复过来;在较高浓度时，il-7还能增强巨噬细胞的细胞毒活性，诱导单核细胞分泌细胞因子。

　　IL-8

　　1、细胞来源：il-8主要由单核-巨噬细胞产生;其他如成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞、肝细胞等亦可在适宜的刺激条件下产生il-8。

　　il-8的分子量约8kd，主要活性形式为72个氨基酸。il-8的氨基酸顺序与许多炎症因子有较高的同源性，属于同一个家族;现初步证实il-8家族(亦称pf4家族)至少有12个成员。il-8可以分成α和β亚群，α亚群的基因位于第4号染色体上，β亚群的基因位于第17号染色体上。il-8的受体也有两型：一种只能与il-8结合，而另一种还能结合其它的趋化因子;中性粒细胞和嗜碱性粒细胞表面均表达丰富的il-8受体。

　　2、主要生物学活性：吸引和激活中性粒细胞，曾被命名为中性粒细胞激活肽(naf)、粒细胞趋化肽(gcp)、中性粒细胞激活因子(naf)等。中性粒细胞与il-8接触后发生形态变化，定向游走到反应部位并释放一系列活性产物;这些作用可导致机体局部的炎症反应，达到杀菌和细胞损伤的目的。此外il-8对嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和淋巴细胞也有一定作用。

　　IL-9

　　1、细胞来源：il-9主要是由th细胞产生，在人和实验鼠的体内都可以自我合成。

　　成熟分子含126个氨基酸，包括10个半胱氨酸;由于糖基化不同，分子量为30～40kd;经过n-聚糖酶处理后，分子量降到15kd。2-巯基乙醇可使il-9失活，表明分子间二硫键在维持分子生物学活性方面十分重要。

　　2、主要功能

　　(1)、il-9可在无il-2和il-4的情况下维持th细胞长期生长;

　　(2)、il-9还可促进某些骨髓样白血病细胞系(如mote)的生长，提示其可能还参与造血过程的调控。

　　(3)、il-9与其它白细胞介素的关系尚不清楚，但与il-2明显的不同是不能诱导ctl和lak等细胞毒活性，但能维持非抗原依赖性th细胞的长期生长。

　　(4)、il-9还促进肥大细胞的生长及活性。

　　(5)、2012年10月，美国研究人员还发现，il-9可抑制肿瘤的生长。[3]

　　IL-10

　　1、细胞来源：il-10的分子量为35～40kd，通常为二聚体;主要由th2细胞产生，也可由单核细胞、角质细胞及活化的b细胞产生。

　　2、主要功能：

　　(1)、il-10能够抑制活化的t细胞产生细胞因子，因此曾称为细胞因子合成抑制因子(csif)，特别是抑制th1细胞产生il-2、ifnγ和lt等细胞因子，从而抑制细胞免疫应答。

　　(2)、il-10可降低单核-巨噬细胞表面mhcⅱ类分子的表达水平，损害了apc的抗原递呈能力，实际上这可能是其抑制细胞介导免疫的原因。

　　(3)、il-10还能抑制nk细胞活性，干扰nk细胞和巨噬细胞产生细胞因子;但可刺激b细胞分化增殖，促进抗体生成。

四、白细胞介素IL-11至IL-15的作用功能

　　IL-11

　　1、细胞来源：il-11由骨髓基质细胞产生，分子量约为23kd，是造血微环境中一个多功能的调节因子。

　　2、主要功能：

　　(1)、il-11可刺激浆细胞增殖及t细胞依赖的b细胞发育;促进巨核细胞的形成及成熟，提高外周血血小板数目;

　　(2)、与il-3和il-4协同作用刺激休止期造血干细胞的增殖;

　　(3)、影响红细胞的生成及分化;调节肝细胞血浆蛋白基因的表达，诱导急性期蛋白生成。

　　IL-12

　　1、细胞来源：il-12主要由b细胞和巨噬细胞产生;其分子是一种异型二聚体，40kd(p40)和35kd(p35)的2个亚基通过二硫键相连接。il-12主要作用于t细胞和nk细胞，曾被命名为毒性淋巴细胞成熟因子(clmf)和nk细胞刺激因子(nksf)。

　　2、主要功能：

　　(1)、il-12可刺激活化型t细胞增殖，促进th0细胞细胞向th1细胞分化;

　　(2)、诱导ctl和nk细胞的细胞毒活性并促进其分泌ifnγ、tnfα、gmcsf等细胞因子;

　　(3)、促进nk细胞和il-2rα、tnf受体及cd56分子的表达，增强对肿瘤细胞的adcc效应。由于il-12在抗肿瘤免疫及抗感染免疫中的重要作用，人们对其临床应用寄予厚望;特别是il-12可协同il-2促进ctl和lak细胞的产生表明，il-12与il-2联用可望构成一种更有效的肿瘤免疫治疗方法。

　　IL-13

　　1、细胞来源：il-13由th2细胞产生，分子量约10kd;其基因位于第5号染色体上，与il-4基因紧密连接。il-13分子的氨基酸顺序与il-4有20%～25%的同源性，在功能上也与il-4有许多相似之处。

　　2、主要功能：

　　(1)、il-13可诱导单核细胞分化，增强其mhcⅱ类分子的表达;

　　(2)、抑制lps诱导的单核因子分泌，控制炎症反应;诱导b细胞增殖及合成ige类抗体，增强b细胞表面mhcⅱ类分子、cd23及cd72的表达;

　　(3)、协同il-2刺激nk细胞产生ifn，从而促进单核-巨噬细胞活化和th1型细胞免疫反应。

　　(4)、还具有抑制hiv-1在巨噬细胞内复制，诱导中性粒细胞中il-1ra基因表达和蛋白质合成等多种功能。

　　IL-14

　　il-14由t细胞分泌，其成熟形式含468个氨基酸残基，可刺激活化的b细胞增殖，抑制丝裂原诱导的b细胞分泌免疫球蛋白。

　　IL-15

　　1、细胞来源：il-15是新发现的一种因子，可由活化的单核-巨噬细胞、表皮细胞和成纤维细胞等多种细胞产生。

　　il-15的分子结构与il-2有许多相似之外，因此可以利用il-2受体的β链和γ链与靶细胞结合，发挥类似il-2的生物学活性。

　　2、主要功能：

　　(1)、il-15可诱导b细胞增殖和分化，是唯一能部分取代il-2诱导初期抗体产生的细胞因子;

　　(2)、il-15能够刺激t细胞和nk细胞增殖，诱导lak细胞活性，还能与il-12协同刺激nk细胞产生ifnγ。