1概述

白細胞介素是由多種細胞產生并作用于多種細胞的一類細胞因子。由于zui初是由白細胞產生又在白細胞間發揮作用，所以由此得名，現仍一直沿用。zui初指由白細胞產生又在白細胞間起調節作用的細胞因子，現指一類分子結構和生物學功能已基本明確，具有重要調節作用而統一命名的細胞因子，它和血細胞生長因子同屬細胞因子。兩者相互協調，相互作用，共同完成造血和免疫調節功能。白細胞介素在傳遞信息，激活與調節免疫細胞，介導T、B細胞活化、增殖與分化及在炎癥反應中起重要作用。^[1] 

信號傳遞

白細胞介素interleukin 縮寫為IL，功能關系免疫反應的表達和調節，這種調節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性質多不清楚。^[1] 

在對免疫應答的研究過程中，在絲裂原刺激的細胞培養上清中發現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技術進行比較研究發現，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。

2發展歷史

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答過程中白細胞間相互作用的細胞因子統一命名為白細胞介素（interleukin，IL），在名稱后加阿拉伯數字編號以示區別，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、明確產物的性質和活性才能得到會議的認可。^[1] 這些物質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。zui初測定的物質為 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（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，并產生重組IL-3。

1995年免疫學學會聯合會根據IL-16基本結構和基因順序，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結構和功能

IL-1

IL-1又名淋巴細胞刺激因子。主要由活化的單核－巨噬細胞產生。

白細胞介素1（IL-1）結合并激活其受體

結構：有IL-1α和IL-1β兩種存在形式。

功能：局部低濃度時協同刺激APC和T細胞活化，促進B細胞增殖和分泌抗體，進行免疫調節。大量產生時有內分泌效應：誘導肝臟急性期蛋白合成，引起發熱和惡病質。^[11] 

生物學活性：1．局部作用局部低濃度的IL-1主要發揮免疫調節作用。①與抗原協同作用，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（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或干擾素協同可以增強NK細胞活性；⑤吸引中性粒細胞，引起炎癥介質釋放；⑥可刺激多種不同的間質細胞釋放蛋白分解酶并產生一些效應；例如類風濕關節炎的滑膜病變（膠原破壞、骨質重吸收等）就是由于關節囊內Mφ受刺激后活化并分泌IL-1，使局部組織間質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引起全身反應。①作用于下丘腦可引起發熱，具有較強的致熱作用。這種作用與細菌內素明顯不同：IL-1致熱曲線為單向、潛伏期200 min左右，而內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，而內毒素耐熱；給家兔反復注射內毒素可出現耐受，但對IL-1不會耐受。②刺激下丘腦釋放促腎上腺皮質素釋放激素，使垂體釋放促腎上腺素，促進腎上腺素釋放糖皮質激素，對IL-1有反饋調節作用。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；還可誘導骨髓基質細胞產生多種CSF并表達相應受體，從而促使造血細胞定向分化。^[12] 

一般性質：1．IL-1的產生細胞IL-1主要由巨噬細胞產生；此外幾乎所有的有核細胞，如B細胞、NK細胞、體外培養的T細胞、角質細胞、樹突狀細胞、星形細胞、成纖維細胞、中性粒細胞、內皮細胞以及平滑肌細胞均可產生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以同樣的親和力結合于相同的細胞表面受體，發揮相同的生物學作用。^[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數目不等，少則幾十個（如T細胞），多則數千個（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結合，發揮反饋抑制作用。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。

結構：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細胞產生，以自分泌和旁分泌方式發揮效應。能夠活化T細胞，促進細胞因子產生；刺激NK細胞增殖，增強NK殺傷活性及產生細胞因子，誘導LAK細胞產生；促進B細胞增殖和分泌抗體；激活巨噬細胞。^[11] 

生物學活性：1．刺激T細胞生長。IL-2生物學功能很廣泛，能夠對多種細胞類型如T細胞、B細胞、NK細胞、巨噬細胞和少突神經膠質細胞等產生作用，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中*存活，加入IL-2則能其*持續增殖，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；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又可誘導靶細胞增加IL-2R的表達。在活體內，IL-2對CD4+T細胞的作用是通過自分泌途徑實現的，因為活化的CD4+T細胞能夠產生大量的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．誘導細胞毒作用。①接受了預刺激信號的CD8+T細胞可以受IL-2的作用活化為CTL，發揮細胞毒作用；在一定條件下，CD4+T細胞也可受IL-2的誘導而具有殺傷作用。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發生反應。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誘導的LAK活性主要NK細胞。③使T細胞作NK細胞產生IFNγ、TNFβ和TGFβ等因子，促進非特異性細胞毒素；還可誘導產生某些B細胞生長因子以及造血生長因子等，從而發揮相應的生物學作用。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。活化的或惡變的B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] 

產生：IL-2的產生細胞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鏈的胞內區較短，不能向細胞內傳遞信號，而β鏈和γ鏈的胞內區較長，具有傳遞信號的能力。3種肽鏈單獨與IL-2結合親和力較低，只有同時表達才能產生高度親和力。^[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細胞產生。

結構：IL-3分子量約為15KD，其化學本質為糖蛋白。^[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，產生各種類型的血細胞。此外IL-3還可調節多種成熟細胞的生長、分化及相關的基因表達，如C-MYC、IL-2RA基因等。

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