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促进细胞修复和再生药

时间:2023-03-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:IL-1由多种细胞合成,具有广泛生物学效应,可在局部或全身发挥作用,如发热、促进免疫应答、参与炎症反应、促进伤口愈合、刺激造血功能等。IL-6R广泛表达于活化B细胞、静止T细胞、NK细胞、肝细胞、骨髓瘤细胞、髓样白血病细胞等表面。人IL-10可作用于小鼠细胞,而小鼠IL-10则对人细胞无作用。IL-12主要由DC、巨噬细胞、B细胞产生,其次是T细胞。

(一)IL-1

IL-1基因家族包括多个成员,主要为IL-1α、IL-1β及L-1ra。

1.IL-1α和IL-1β 两者由不同基因编码,分子结构均无信号肽。IL-1α首先表达于细胞膜,被酶解而分泌到胞外,两型IL-1α都具有生物学活性。另外,IL-1α还具有胞内分泌功能,能转位到细胞核而发挥效应。IL-1β首先表达为无活性的膜分子,然后被Caspase-1水解为分泌型分子,进而可结合受体并发挥生物学效应。IL-1由多种细胞(如单核/巨噬细胞、中性粒细胞、肝细胞)合成,具有广泛生物学效应,可在局部或全身发挥作用,如发热、促进免疫应答、参与炎症反应、促进伤口愈合、刺激造血功能等。

IL-1R分为两型:IL-1和Ⅰ型受体,继而和IL-1R辅佐蛋白(IL-1receptor accessory protein,IL-1RacP)结合为复合物,并启动信号转导。Ⅱ受体为诱骗受体,它胞质段很短,能负调节IL-1生物学活性。

2.IL-1受体拮抗药(IL-1receptor antagonist,IL-1ra) 主要由单核或巨噬细胞产生,然后为中性粒细胞、角质细胞、滑膜细胞等。IL-1ra为天然的特异性CK抑制物,其作用机制如下。

(1)和靶细胞表面IL-1R结合,但不能和IL-1RAcP结合,故不能触发胞内信号传递而发挥特异性竞争抑制作用。

(2)IL-1ra有3个胞内IL-1ra变异体(表达于成纤维细胞、单核细胞、角质细胞、上皮细胞和内皮细胞等),都缺乏信号肽而被滞留在胞内,能抑制IL-1诱导的基因表达,下调细胞对IL-1的应答。

(二)IL-2

IL-2主要由CD4和CD8T细胞产生,NK细胞、LAK细胞、转化的B细胞、白血病细胞也能产生。IL-2主要以自分泌或旁分泌方式发挥作用。不同种属间,IL-2沿种系谱向上有约束性,向下则无约束性。例如,人IL-2能促进小鼠T细胞增殖,而小鼠IL-2促进人T细胞增殖的效应很低。

1.参与构成不同的IL-2R

(1)α链(CD25)单独构成低亲和力受体,它不能传导信号,但对形成高亲和力受体有重要作用。

(2)β链(CD122)及γ链(CD132)共同构成中等亲和力受体,是IL-2信号传递所必需。

(3)αβγ链三聚体构成高亲和力受体。另外,γ链也是其他多种CK(如IL-4、IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、IL-21等)受体的功能性组成单位,而β链则是IL-15R的组成单位。

2.慢性刺激T细胞 IL-2R分布于活化的T细胞、B细胞、NK细胞表面,慢性刺激T细胞可使IL-2Rα脱落,所形成的sIL-2R可和游离的IL-2结合,进而干扰IL-2和靶细胞的相互作用。在感染、自身免疫病、白血病和器官移植等病理过程中,sIL-2R可提高100倍。

3.生物学效应 IL-2在体外具有如下生物学效应。

(1)促进所有亚型T细胞增殖与产生CK。

(2)促进NK细胞毒活性与产生CK。

(3)诱导LAK细胞扩增。

(4)促进活化B细胞增生和产生抗体。

(5)激活单核/巨噬细胞,并提高它杀瘤活性。

(6)体内IL-2为参与免疫应答的重要细胞因子,并参与炎症反应、抗肿瘤效应及移植排斥反应。

(三)IL-4

1.主要作用 IL-4主要由Th2细胞产生,其他T细胞亚群、双阳性胸腺细胞、激活的肥大细胞等也能产生。IL-4的天然变异体是IL-4δ2(缺乏第2外显子),可拮抗IL-4的作用。IL-4R有两型,sIL-4R及IL-4和膜IL-4R的亲和力相近,为膜IL-4R强有力的竞争性抑制药,能用于抗移植排斥反应或阻断IgE介导的Ⅰ型超敏反应。

(1)Ⅰ型IL-4R,主要分布在造血细胞表面,由α链(CD124)和CK受体γ公有链组成。

(2)Ⅱ型IL-4R,分布在造血与非造血细胞,由IL-4Rα链及IL-13Rα1链(CD213A1)组成,此受体能分别和IL-4与IL-13结合。

2.生物学效应

(1)促进B细胞表达MHCⅡ类抗原与抗原提呈作用。

(2)使静止B细胞表达FcεR,并促进活化B细胞分泌IgE和IgG1。

(3)促进IgG向IgE的类型转换。

(4)以自分泌方式促进Th2细胞分化,但抑制Th1细胞增殖及其应答,促进DN与DP胸腺细胞增殖,敲除IL-4基因的小鼠,T细胞及其亚群发育虽正常,但不能诱导Th2型细胞因子产生。

(四)IL-6

1.主要作用

(1)产生IL-6的细胞主要有单核或巨噬细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞、角质细胞、T细胞(主要是Th2)与B细胞等。另外,还包括骨髓瘤细胞株、宫颈癌细胞株等。可能因为其糖基化或磷酸化不同,单核细胞至少表达5种不同分子量的IL-6。IL-6δ4缺少第4外显子,可和IL-6Rα链结合为复合物,但不能传递信号,进而竞争性抑制IL-6的生物学活性。

(2)IL-6R由配体结合的α链(CD126)及信号转导链gp130(CD130)组成,后者无配体结合能力,但参与组成IL-6高亲和力结合位点,且为LIFR、OSMR、CNTFR、IL-11R和CT-1R的共用信号传导链。IL-6R广泛表达于活化B细胞、静止T细胞、NK细胞、肝细胞、骨髓瘤细胞、髓样白血病细胞等表面。sIL-6R能和IL-6形成复合物,进而结合gp130,发挥IL-6的生物学功能,故sIL-6R并非膜受体拮抗药,而为膜受体激动药。另外,sIL-6R/IL-6复合物不但能作用于表达IL-6R的靶细胞,还可作用于不表达IL-6R、但表达gp130的靶细胞,进而扩大IL-6作用的靶细胞类型。

2.生物学效应

(1)促进B细胞增殖分化与分泌抗体。

(2)IL-6存在下,能促进成熟与未成熟T细胞分化为CTL。

(3)促进肝合成急性期蛋白。

(4)作为内源性致热原,参与炎症反应;对神经组织及造血系统具有广泛作用。

(5)抗瘤作用,也能增强NK细胞与CTL的杀瘤活性。

(五)IL-10

1.主要作用 IL-10主要由Th2细胞与Threg细胞产生,还可来源于Th0细胞、一些Th1细胞、单核/巨噬细胞、DC、上皮细胞、肥大细胞等,它以同源二聚体形式发挥效应。人IL-10可作用于小鼠细胞,而小鼠IL-10则对人细胞无作用。IL-10R是四聚体,由两条α链(CDw210A)与两条γ链(CDw210B)组成。IL-10为一类重要的抑制性细胞因子,主要作用如下。

(1)抑制巨噬细胞的抗原提呈作用。

(2)抑制多种促炎CK产生。

(3)抑制Th1细胞应答。

(4)抑制丝裂原与抗CD3抗体诱导的T细胞增殖。

2.生物学效应

(1)促进B细胞增殖分化与抗体产生。

(2)和IL-3或IL-4协同促进肥大细胞增殖。

(3)作为IL-2、IL-4与IL-7的共刺激因子,促进未成熟及成熟胸腺细胞生长。

(4)选择性趋化CD8T细胞,但抑制CD4T细胞趋化。

(5)间接抑制NK细胞活性。

(六)IL-12

1.主要作用 IL-12由p35(IL-12A)与p40(IL-12B)条多肽链组成,其中p40也是IL-23的亚基。IL-12主要由DC、巨噬细胞、B细胞产生,其次是T细胞。IL-12不能作用于小鼠,而小鼠的IL-12则能作用于人。IL-12R(CD212)由β1与β2链组成,表达于活化的T细胞与CD56NK细胞表面,其中Th1细胞表达β2链,而Th2细胞不表达。抗p40单抗可断IL-12和IL-12R结合,表明p40含和IL-12R结合的部位。P40能形成同源二聚体IL-12p80,竞争性致IL-12和IL-23与其受体结合。

2.生物学效应

(1)激活NK细胞。

(2)增强PHA诱导的淋巴母细胞增生。

(3)促进CD4Th0细胞分化为Th1细胞,促进IFN-γ、TNF-α、IL-2合成。

(4)抑制Th2细胞合成IL-4、IL-5、IL-10。

(5)选择性抑制IL-4诱导的IgE合成。

(6)IL-12基因敲除,小鼠的Th1应答及IFN-γ分泌明显受损。

(七)IL-13

1.主要作用 人IL-13主要由活化T细胞产生,小鼠IL-13主要由Th2细胞产生。IL-13R属11型IL-4R,由IL-13α1链与IL-4Rα链组成。IL-13Rα2链(CD213A2)缺乏胞质信号结构域,是诱骗受体。抗IL-4R抗体可阻断IL-13的生物学作用,因为两者共用同一信号分子STAT6。

2.生物学效应 诱导单核细胞分化,但抑制促炎CK、趋化因子与NO产生;减弱IL-1与TNF的致热原作用;诱导B细胞增殖、分化与抗体类型转换,促进IgG、IgM、IgG4和IgE产生;促进B细胞表达CD23、CD72与MHCⅡ类分子;增强NK细胞杀伤活性;协同G-CSF和GM-CSF的细胞集落形成作用。

(八)IL-17

IL-17即IL-17A,主要由外周血T细胞(尤其是Th17细胞)产生,能与人和小鼠IL-17R(CDw217)结合而发挥作用。IL-17为主要的促炎CK,可诱导人表皮细胞、内皮细胞与成纤维细胞分泌IL-6、IL-8及G-CSF;促进人成纤维细胞表达ICAM-1;募集中性粒细胞;促进血管形成。IL-17家族成员还包括IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(IL-25)、IL-17F,都由不同基因编码。已发现IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD及IL-17RE可分别结合相应IL-17亚型。

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