1概述

白細胞介素是由多種細胞產(chǎn)生并作用于多種細胞的一類細胞因子。由于zui初是由白細胞產(chǎn)生又在白細胞間發(fā)揮作用，所以由此得名，現(xiàn)仍一直沿用。zui初指由白細胞產(chǎn)生又在白細胞間起調(diào)節(jié)作用的細胞因子，現(xiàn)指一類分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能已基本明確，具有重要調(diào)節(jié)作用而統(tǒng)一命名的細胞因子，它和血細胞生長因子同屬細胞因子。兩者相互協(xié)調(diào)，相互作用，共同完成造血和免疫調(diào)節(jié)功能。白細胞介素在傳遞信息，激活與調(diào)節(jié)免疫細胞，介導(dǎo)T、B細胞活化、增殖與分化及在炎癥反應(yīng)中起重要作用。^[1] 

信號傳遞

白細胞介素interleukin 縮寫為IL，功能關(guān)系免疫反應(yīng)的表達和調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)有來源于淋巴細胞或巨噬細胞等的許多因子參與。來源于淋巴細胞的有淋巴細胞活素，來源于巨噬細胞的總稱為monokine，其中的各個因子的生物活性各有不同（例如巨噬細胞活化，促進T細胞繁殖等），因子自身的物理化學(xué)性質(zhì)多不清楚。^[1] 

在對免疫應(yīng)答的研究過程中，在絲裂原刺激的細胞培養(yǎng)上清中發(fā)現(xiàn)了許多具有生物活性的分子，研究者各以自己測得的活性進行命名，十幾年報道了近百種因子。后來借助分子生物學(xué)技術(shù)進行比較研究發(fā)現(xiàn)，以往許多以生物活性命名的因子實際上是具有多效性的同一物質(zhì)。

2發(fā)展歷史

1979年，為了避免命名的混亂，第二屆淋巴因子專題會議將免疫應(yīng)答過程中白細胞間相互作用的細胞因子統(tǒng)一命名為白細胞介素（interleukin，IL），在名稱后加阿拉伯?dāng)?shù)字編號以示區(qū)別，例如IL-1、IL-2……，新確定的因子依次命名。只有取行克隆化的基因、明確產(chǎn)物的性質(zhì)和活性才能得到會議的認可。^[1] 這些物質(zhì)在淋巴細胞活素及巨噬細胞因子（monoki－ne）中，已作為一種分子提純并弄清了性質(zhì)。zui初測定的物質(zhì)為 IL1和IL2。IL1屬于monokine，以前曾以淋巴細胞活化因子（lymphocyte activating factor）命名。細胞促進蛋白質(zhì)（mitogenic protein）以及B細胞活化因子（B cell－activating factor）等七種名稱稱之。而IL2屬于淋巴細胞活素，以前曾以胸腺細胞刺激因子（thymocyte stimulating factor）、T細胞生長因子（T cell growth factor）等六種名稱稱之。^[1] 

1987年人IL-3克隆成功，并產(chǎn)生重組IL-3。

1995年免疫學(xué)學(xué)會聯(lián)合會根據(jù)IL-16基本結(jié)構(gòu)和基因順序，將IL-16正式命名。^[6] 

2001年，Lee等首先報道了IL-17E的cDNA和氨基酸序列。^[7] 

截至2013年12月，得到承認的成員至少達38個。^[2] 

3分類

4結(jié)構(gòu)和功能

IL-1

IL-1又名淋巴細胞刺激因子。主要由活化的單核－巨噬細胞產(chǎn)生。

白細胞介素1（IL-1）結(jié)合并激活其受體

結(jié)構(gòu)：有IL-1α和IL-1β兩種存在形式。

功能：局部低濃度時協(xié)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(diào)節(jié)。大量產(chǎn)生時有內(nèi)分泌效應(yīng)：誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成，引起發(fā)熱和惡病質(zhì)。^[11] 

生物學(xué)活性：1．局部作用局部低濃度的IL-1主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。①與抗原協(xié)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(shù)（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(xié)同可以增強NK細胞活性；⑤吸引中性粒細胞，引起炎癥介質(zhì)釋放；⑥可刺激多種不同的間質(zhì)細胞釋放蛋白分解酶并產(chǎn)生一些效應(yīng)；例如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的滑膜病變（膠原破壞、骨質(zhì)重吸收等）就是由于關(guān)節(jié)囊內(nèi)Mφ受刺激后活化并分泌IL-1，使局部組織間質(zhì)細胞分泌大量的前列腺素和膠原酶，分解壞滑膜所致；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(huán)引起全身反應(yīng)。①作用于下丘腦可引起發(fā)熱，具有較強的致熱作用。這種作用與細菌內(nèi)素明顯不同：IL-1致熱曲線為單向、潛伏期200 min左右，而內(nèi)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(nèi)毒素耐熱；給家兔反復(fù)注射內(nèi)毒素可出現(xiàn)耐受，但對IL-1不會耐受。②刺激下丘腦釋放促腎上腺皮質(zhì)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(zhì)激素，對IL-1有反饋調(diào)節(jié)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(yīng)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(xié)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(dǎo)骨髓基質(zhì)細胞產(chǎn)生多種CSF并表達相應(yīng)受體，從而促使造血細胞定向分化。^[12] 

一般性質(zhì)：1．IL-1的產(chǎn)生細胞IL-1主要由巨噬細胞產(chǎn)生；此外幾乎所有的有核細胞，如B細胞、NK細胞、體外培養(yǎng)的T細胞、角質(zhì)細胞、樹突狀細胞、星形細胞、成纖維細胞、中性粒細胞、內(nèi)皮細胞以及平滑肌細胞均可產(chǎn)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(shù)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(jié)合于相同的細胞表面受體，發(fā)揮相同的生物學(xué)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(shù)目不等，少則幾十個（如T細胞），多則數(shù)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(nèi)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(nèi)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(jié)合，發(fā)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(zhì)類固醇能降低IL-1R的表達。^[12] 

IL-2

IL-2又稱T細胞生長因子，TCGF。

結(jié)構(gòu)：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(chǎn)生，以自分泌和旁分泌方式發(fā)揮效應(yīng)。能夠活化T細胞，促進細胞因子產(chǎn)生；刺激NK細胞增殖，增強NK殺傷活性及產(chǎn)生細胞因子，誘導(dǎo)LAK細胞產(chǎn)生；促進B細胞增殖和分泌抗體；激活巨噬細胞。^[11] 

生物學(xué)活性：1．刺激T細胞生長。IL-2生物學(xué)功能很廣泛，能夠?qū)Χ喾N細胞類型如T細胞、B細胞、NK細胞、巨噬細胞和少突神經(jīng)膠質(zhì)細胞等產(chǎn)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(yǎng)中*存活，加入IL-2則能其*持續(xù)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(yīng)；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(dǎo)靶細胞增加IL-2R的表達。在活體內(nèi)，IL-2對CD4+T細胞的作用是通過自分泌途徑實現(xiàn)的，因為活化的CD4+T細胞能夠產(chǎn)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(yīng)能力。因此若要維持正常T細胞在體外*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(dǎo)細胞毒作用。①接受了預(yù)刺激信號的CD8+T細胞可以受IL-2的作用活化為CTL，發(fā)揮細胞毒作用；在一定條件下，CD4+T細胞也可受IL-2的誘導(dǎo)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(yīng)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(fā)生反應(yīng)。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(dǎo)的LAK活性主要NK細胞。③使T細胞作NK細胞產(chǎn)生IFNγ、TNFβ和TGFβ等因子，促進非特異性細胞毒素；還可誘導(dǎo)產(chǎn)生某些B細胞生長因子以及造血生長因子等，從而發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)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?；罨幕驉鹤兊腂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(dǎo)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(zhuǎn)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(xù)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。^[12] 

產(chǎn)生：IL-2的產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)區(qū)較短，不能向細胞內(nèi)傳遞信號，而β鏈和γ鏈的胞內(nèi)區(qū)較長，具有傳遞信號的能力。3種肽鏈單獨與IL-2結(jié)合親和力較低，只有同時表達才能產(chǎn)生高度親和力。^[12] 

IL-3

IL-3又稱為多能集落刺激因子（Multi-CSF），主要由活化的CD4+T細胞產(chǎn)生。

結(jié)構(gòu)：IL-3分子量約為15KD，其化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白。^[5] 

白細胞介素3

功能：其主要作用為促進骨髓中多能造血干細胞的定向分化與增殖，產(chǎn)生各種類型的血細胞。此外IL-3還可調(diào)節(jié)多種成熟細胞的生長、分化及相關(guān)的基因表達，如C-MYC、IL-2RA基因等。

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