白介素
白介素(Interleukin, IL) 是一类由免疫细胞分泌的细胞因子,在免疫应答、炎症反应、造血调控及组织修复中发挥核心作用。迄今发现至少 38 种(IL-1 至 IL-38),以下按功能分类详解其机制与临床意义:
核心功能与分类
1. 促炎性白介素
| 类型 | 主要来源 | 靶细胞/受体 | 核心功能 | 临床关联 |
|---|---|---|---|---|
| IL-1 | 巨噬细胞、上皮细胞 | IL-1R(广泛表达) | 发热、急性期反应、T细胞活化 | 类风湿关节炎(阿那白滞素阻断) |
| IL-6 | Th2、巨噬细胞 | IL-6R/gp130 | B细胞分化、肝C反应蛋白合成、破骨激活 | 细胞因子风暴(托珠单抗拮抗) |
| IL-17 | Th17、γδ T细胞 | IL-17RA/RC | 招募中性粒细胞、上皮屏障防御 | 银屑病(司库奇尤单抗靶向治疗) |
| IL-18 | 巨噬细胞、角质细胞 | IL-18Rα/β | 诱导IFN-γ、NK细胞活化 | 噬血细胞综合征标志物 |
2. 抗炎/调节性白介素
| 类型 | 主要来源 | 靶细胞 | 核心功能 | 临床关联 |
|---|---|---|---|---|
| IL-10 | Treg、M2巨噬细胞 | 单核/巨噬细胞 | 抑制TNF/IL-6产生、下调MHC-II | 炎症性肠病(治疗性蛋白研发中) |
| IL-35 | Treg、Breg | T细胞、B细胞 | 扩增Treg、抑制Th17 | 肿瘤免疫逃逸关键因子 |
| IL-37 | 上皮细胞、单核细胞 | IL-18Rα/SIGIRR | 抑制NF-κB通路、减轻过度炎症 | 脓毒症潜在治疗靶点 |
3. 造血与淋巴细胞分化
| 类型 | 主要来源 | 靶细胞 | 核心功能 |
|---|---|---|---|
| IL-2 | 活化的T细胞 | T细胞、NK细胞 | Treg分化、CD8⁺T细胞扩增 |
| IL-7 | 基质细胞、上皮细胞 | 造血干细胞、T前体 | T/B细胞发育、维持naïve T细胞稳态 |
| IL-15 | 单核细胞、上皮细胞 | NK细胞、记忆CD8⁺T | 替代IL-2激活NK、促进记忆T细胞存活 |
关键信号通路
JAK-STAT通路
IL-6/IL-12 → 激活JAK1/JAK2 → 磷酸化STAT3/STAT4 → 调控基因转录(如Bcl-2抗凋亡蛋白)。
NF-κB通路
IL-1β/TNF → 激活IKK复合体 → 释放NF-κB入核 → 促炎因子(IL-6、IL-8)表达。
MAPK通路
IL-17 → 激活TAK1/MKK3 → p38磷酸化 → 促进CXCL1/MMP释放。
临床应用:诊断与治疗
1. 疾病标志物
| 疾病 | 升高的IL | 检测意义 |
|---|---|---|
| 脓毒症 | IL-6、IL-8 | 早期预警(早于CRP/PCT) |
| 类风湿关节炎 | IL-1β、IL-17 | 评估活动度/疗效 |
| 阿尔茨海默病 | IL-1β、IL-18 | 脑脊液中提示神经炎症 |
2. 靶向治疗药物
| 药物 | 靶点 | 适应症 | 机制 |
|---|---|---|---|
| 托珠单抗 | IL-6R | 类风湿关节炎、CAR-T风暴 | 阻断IL-6信号传导 |
| 司库奇尤单抗 | IL-17A | 银屑病、强直性脊柱炎 | 中和IL-17A |
| 度普利尤单抗 | IL-4Rα | 特应性皮炎、哮喘 | 阻断IL-4/IL-13共用受体 |
新发现成员与前沿进展
IL-38
功能:结合IL-36R抑制炎症,减轻银屑病皮损(动物模型)。
IL-37
治疗潜力:转基因过表达IL-37的小鼠抵抗LPS诱导休克。
细胞疗法增效
工程化CAR-T细胞分泌 IL-12 → 增强肿瘤微环境免疫浸润。
白介素网络的复杂性
协同效应:IL-1β + TNF → 放大内皮细胞炎症(脓毒症)。
拮抗效应:IL-10抑制IL-12产生 → 抑制Th1分化。
冗余性:IL-4/IL-13均通过IL-4Rα驱动过敏性炎症。
研究工具:
IL基因敲除小鼠(如IL-6⁻/⁻小鼠抵抗胶原诱导关节炎)
单细胞测序:解析特定细胞亚群的IL分泌谱(如肿瘤中IL-10⁺ Treg)。
临床警示
治疗矛盾:IL-2用于癌症免疫(激活CD8⁺T)却扩增Treg(抑制免疫)。
感染风险:长期IL-17抑制剂可能诱发念珠菌病。
白介素是免疫系统的“分子语言”——其平衡决定炎症与耐受的走向。从败血症到肿瘤免疫治疗,靶向IL网络已成为现代医学的变革性策略,未来挑战在于精准调控时空特异性(如纳米载体靶向递送抗IL药剂至病变局部)。
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