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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-6Th2、巨噬细胞IL-6R/gp130B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-17Th17、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-10Treg、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-35Treg、BregT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

  1. 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)。

  2. 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。

  3. 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

  1. IL-38

    • 功能:结合IL-36R抑制炎症,减轻银屑病皮损(动物模型)。

  2. IL-37

    • 治疗潜力:转基因过表达IL-37的小鼠抵抗LPS诱导休克。

  3. 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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