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品质保证 · 通蔚试剂
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发布时间：2024-05-30 发布作者：上海通蔚生物
想象一下，你的身体受到病原体入侵，如何快速启动免疫防御系统？白介素（Interleukin，IL），这些微小的蛋白质，在免疫系统中扮演着至关重要的角色，它参与了几乎所有的免疫反应，对人体的健康至关重要。白介素，也叫白细胞介素，它具有启动、调节和促进炎症反应作用，像指挥家一样，指挥着免疫系统，抵御外来入侵。1974年，JulesHoffmann和团队首次发现了白介素的存在，并于1977年从人类白细胞中分离出IL-1，并描述了其生物学特性。其他白细胞介素，如IL-7、IL-12和IL-21也在研究中，接下来，我们将深入了解白介素的结构、功能和应用。
白介素是一类由免疫细胞（如单核细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞等）分泌的小分子蛋白质，它们通过与特异性细胞表面受体结合，发挥调节免疫反应的作用。白介素的蛋白质本质决定了它们的结构和功能。
根据蛋白质结构的差异，白介素可以分为四类：α螺旋白介素、β折叠白介素、γ螺旋白介素和混合型白介素。
（1）、α螺旋白介素:主要以α螺旋结构为主，例如IL-2、IL-4、IL-5、IL-10等。这类白介素通常具有较强的生物活性，并在免疫反应中发挥着重要的调节作用。
（2）、β折叠白介素:主要以β折叠结构为主，例如IL-1β、IL-6、IL-8等。这类白介素通常参与炎症反应，并促进免疫细胞的募集和活化。
（3）、γ螺旋白介素:主要以γ螺旋结构为主，例如IL-17A、IL-17F等。这类白介素通常促进炎症反应，并参与机体的防御反应。
（4）、混合型白介素:包含多种蛋白质结构，例如IL-12，它是由两个不同的亚基组成的异二聚体。这类白介素通常具有更复杂的功能，并参与多种免疫反应。
IL-1α和IL-1β：IL-1家族主要包含IL-1α和IL-1β，两者结构相似，但功能和分布有所不同。IL-1β是一种31kDa的前体蛋白，经剪切后形成17.5kDa的成熟蛋白。IL-1α是一种由271个氨基酸组成的31kDa的蛋白质。
IL-2是一种由133个氨基酸组成的单链多肽，分子量约为15.5kDa。它的三级结构具有四个α螺旋，形成一个紧密的折叠。IL-2主要促进T细胞的增殖和分化，并参与免疫调节。
IL-6是由212个氨基酸组成的多肽，分子量约为21-28kDa（取决于糖基化状态）。它的三级结构包含四个α螺旋，形成一个四螺旋束。IL-6在炎症反应和免疫调节中发挥重要作用，并参与抗体产生和急性期反应。
IL-10是由160个氨基酸组成的多肽，分子量约为18kDa。它的结构包括一个由六个α螺旋组成的同源二聚体。IL-10主要抑制免疫反应，并具有抗炎作用。
IL-12是一个异二聚体，由两个不同的亚基（p35和p40）组成。p35亚基由197个氨基酸组成，p40亚基由328个氨基酸组成，整个分子量约为70kDa。IL-12主要促进T细胞产生干扰素-γ，并参与抗肿瘤免疫。
IL-17家族包括IL-17A,IL-17B,IL-17C,IL-17D,IL-17E,和IL-17F。以IL-17A为例，它是一种由155个氨基酸组成的多肽，分子量约为35kDa（以同源二聚体形式存在）。IL-17A主要促进炎症反应，并参与自身免疫病的发生。
白介素（Interleukin，IL）是一类由免疫细胞和其他细胞产生的细胞因子，它们在免疫系统中扮演着至关重要的角色，参与几乎所有的免疫反应，是免疫细胞之间相互交流的重要信使。白介素家族成员众多，每种白介素都具有独特的结构和功能，共同构成一个错综复杂的免疫网络。
细胞因子是一类由细胞分泌的小分子蛋白质，它们可以调节其他细胞的生长、分化、活化和死亡。白介素是细胞因子的一种，特指在白细胞或免疫细胞间相互作用的淋巴因子。白介素家族成员众多，目前已经发现超过35种白介素，它们可以根据不同的标准进行分类，例如根据结构、功能、受体等。
以下是一些重要白介素的生物功能概述：
来源:主要由活化的单核-巨噬细胞产生。
功能:
（1）、协同刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体。
（2）、诱导肝脏急性期蛋白合成，引起发热和恶病质。
（3）、参与炎症反应，促进炎症介质释放，促进血管通透性增加。
临床意义:参与多种炎症性疾病的发生，例如类风湿关节炎、克罗恩病等。
来源:主要由T细胞产生。
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。
临床意义:IL-2在免疫治疗中具有重要的应用，例如用于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
来源:主要由单核巨噬细胞、Th2细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞产生。
功能:
（1）、刺激活化B细胞增殖，分泌抗体;
（2）、刺激T细胞增殖及CTL活化;
（3）、刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反应;
（4）、促进血细胞发育。
临床意义:IL-6在多种疾病中发挥作用，例如炎症反应、自身免疫性疾病、肿瘤等。
来源:主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生。
功能:
（1）、抑制前炎症细胞因子产生。
（2）、抑制MHC-II类分子和B-7分子的表达。
（3）、抑制T细胞合成IL-2、IFN-g等细胞因子。
（4）、可促进B细胞分化增殖。
临床意义:IL-10在免疫抑制和抗炎反应中发挥重要作用，并可用于治疗自身免疫性疾病。
来源:主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生。
功能:
（1）、激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-g产生;
（2）、促进Th0向Th1细胞分化，分泌IL-2、IFN-g;
（3）、增强CD8+CTL细胞杀伤活性;
（4）、可协同IL-2诱生LAK细胞;
（5）、抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。
临床意义:IL-12在抗肿瘤免疫、抗感染免疫中发挥重要作用，并可用于治疗某些癌症和感染性疾病。
来源:由多种免疫细胞产生，例如T细胞、NK细胞等。
功能:
（1）、促进炎症反应，参与自身免疫性疾病的发生。
在急性炎症反应中，它们可以快速的分泌出来保护机体不受外源有害物质的危害，而当人体产生由于多种遗传和环境因素所导致的慢性炎症时，它们又会加速多种慢性疾病的病程。
临床意义:白介素-17家族细胞因子和人类的健康息息相关，科学家所要做的就是研究清楚它们对于不同炎症反应的调控机制，这会为防治许多炎症相关重大疾病提供宝贵的参考依据和治疗策略。
生物标志物：
某些白介素在血液或其他体液中的浓度变化可以作为免疫疾病的生物标志物。例如，IL-6和IL-1β的水平在多种炎症性疾病（如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮）中显著升高。
检测技术：通过ELISA、流式细胞术或PCR等技术检测白介素的浓度，可以帮助诊断和监测疾病进展。
疾病活动性监测：
在慢性炎症性疾病中，白介素水平的动态变化可以反映疾病的活动性。例如，IL-2的水平可以用于监测移植患者的排斥反应。
白介素作为治疗剂：
IL-2：重组IL-2用于治疗某些类型的癌症（如转移性肾癌和黑色素瘤），通过增强T细胞和自然杀伤细胞的活性来攻击肿瘤细胞。
IL-11：用于治疗化疗引起的血小板减少症，促进血小板生成。
白介素抑制剂：
抗IL-1药物：Anakinra是一种IL-1受体拮抗剂，用于治疗类风湿性关节炎和幼年特发性关节炎。
抗IL-6药物：Tocilizumab是一种针对IL-6受体的单克隆抗体，用于治疗类风湿性关节炎和巨细胞动脉炎。
白介素通路调节剂：
JAK抑制剂：许多白介素通过JAK/STAT信号通路发挥作用，JAK抑制剂（如Tofacitinib）用于治疗类风湿性关节炎和溃疡性结肠炎。
类风湿性关节炎：
IL-6和IL-1的抑制剂被广泛用于减少炎症和关节破坏。
IL-17抑制剂（如Secukinumab）用于治疗类风湿性关节炎和银屑病关节炎。
炎症性肠病（IBD）：
IL-12和IL-23的抑制剂（如Ustekinumab）用于治疗克罗恩病和溃疡性结肠炎。
哮喘和过敏性疾病：
IL-5抑制剂（如Mepolizumab）用于治疗嗜酸性粒细胞增多的重度哮喘。
IL-4和IL-13抑制剂（如Dupilumab）用于治疗特应性皮炎和哮喘。
通过上述对白介素介绍，白介素在免疫学研究中具有不可替代的重要意义。未来，随着技术的进步和研究的深入，白介素研究将进一步揭示免疫系统的奥秘，并推动疾病诊断和治疗的革新。通过理解白介素的作用机制和开发新的治疗方法，我们有望改善许多免疫相关疾病的患者预后，为人类健康做出重要贡献。