1概述

白细胞介素是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子。由于zui初是由白细胞产生又在白细胞间发挥作用，所以由此得名，现仍一直沿用。zui初指由白细胞产生又在白细胞间起调节作用的细胞因子，现指一类分子结构和生物学功能已基本明确，具有重要调节作用而统一命名的细胞因子，它和血细胞生长因子同属细胞因子。两者相互协调，相互作用，共同完成造血和免疫调节功能。白细胞介素在传递信息，激活与调节免疫细胞，介导T、B细胞活化、增殖与分化及在炎症反应中起重要作用。^[1] 

信号传递

白细胞介素interleukin 缩写为IL，功能关系免疫反应的表达和调节，这种调节有来源于淋巴细胞或巨噬细胞等的许多因子参与。来源于淋巴细胞的有淋巴细胞活素，来源于巨噬细胞的总称为monokine，其中的各个因子的生物活性各有不同（例如巨噬细胞活化，促进T细胞繁殖等），因子自身的物理化学性质多不清楚。^[1] 

在对免疫应答的研究过程中，在丝裂原刺激的细胞培养上清中发现了许多具有生物活性的分子，研究者各以自己测得的活性进行命名，十几年报道了近百种因子。后来借助分子生物学技术进行比较研究发现，以往许多以生物活性命名的因子实际上是具有多效性的同一物质。

2发展历史

1979年，为了避免命名的混乱，第二届淋巴因子专题会议将免疫应答过程中白细胞间相互作用的细胞因子统一命名为白细胞介素（interleukin，IL），在名称后加阿拉伯数字编号以示区别，例如IL-1、IL-2……，新确定的因子依次命名。只有取行克隆化的基因、明确产物的性质和活性才能得到会议的认可。^[1] 这些物质在淋巴细胞活素及巨噬细胞因子（monoki－ne）中，已作为一种分子提纯并弄清了性质。zui初测定的物质为 IL1和IL2。IL1属于monokine，以前曾以淋巴细胞活化因子（lymphocyte activating factor）命名。细胞促进蛋白质（mitogenic protein）以及B细胞活化因子（B cell－activating factor）等七种名称称之。而IL2属于淋巴细胞活素，以前曾以胸腺细胞刺激因子（thymocyte stimulating factor）、T细胞生长因子（T cell growth factor）等六种名称称之。^[1] 

1987年人IL-3克隆成功，并产生重组IL-3。

1995年免疫学学会联合会根据IL-16基本结构和基因顺序，将IL-16正式命名。^[6] 

2001年，Lee等首先报道了IL-17E的cDNA和氨基酸序列。^[7] 

截至2013年12月，得到承认的成员至少达38个。^[2] 

3分类

4结构和功能

IL-1

IL-1又名淋巴细胞刺激因子。主要由活化的单核－巨噬细胞产生。

白细胞介素1（IL-1）结合并激活其受体

结构：有IL-1α和IL-1β两种存在形式。

功能：局部低浓度时协同刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体，进行免疫调节。大量产生时有内分泌效应：诱导肝脏急性期蛋白合成，引起发热和恶病质。^[11] 

生物学活性：1．局部作用局部低浓度的IL-1主要发挥免疫调节作用。①与抗原协同作用，可使CD4+T细胞活化，IL-2R表达；②促进B细胞生长和分化，可使脾细胞的溶血空斑数（PFC）增加100倍，这说明IL-1也促进抗体的形成；③促进单核－巨噬细胞等APC的抗原递呈能力；④与IL-2或干扰素协同可以增强NK细胞活性；⑤吸引中性粒细胞，引起炎症介质释放；⑥可刺激多种不同的间质细胞释放蛋白分解酶并产生一些效应；例如类风湿关节炎的滑膜病变（胶原破坏、骨质重吸收等）就是由于关节囊内Mφ受刺激后活化并分泌IL-1，使局部组织间质细胞分泌大量的前列腺素和胶原酶，分解坏滑膜所致；⑦IL-1对软骨细胞、成纤维细胞和骨代谢也均有一定影响。2．全身性作用动物实验证明，IL-1的大量分泌或注射可以通过血循环引起全身反应。①作用于下丘脑可引起发热，具有较强的致热作用。这种作用与细菌内素明显不同：IL-1致热曲线为单向、潜伏期200 min左右，而内毒素致热曲线为双向，潜伏期至少为1H；IL-1对热敏感、易破坏，而内毒素耐热；给家兔反复注射内毒素可出现耐受，但对IL-1不会耐受。②刺激下丘脑释放促肾上腺皮质素释放激素，使垂体释放促肾上腺素，促进肾上腺素释放糖皮质激素，对IL-1有反馈调节作用。③作用于肝细胞使其摄取氨基酸的能力增强，进而合成和分泌大量急性期蛋白，如α2球蛋白、纤维蛋白原、C-反应蛋白等。④使骨髓细胞库的中性粒细胞释放到血液，并使之活化；增强其杀伤病原微生物的能力和游走能力。⑤与CSF协同可促进骨髓造血祖细胞增殖能力，使之形成巨大的集落；还可诱导骨髓基质细胞产生多种CSF并表达相应受体，从而促使造血细胞定向分化。^[12] 

一般性质：1．IL-1的产生细胞IL-1主要由巨噬细胞产生；此外几乎所有的有核细胞，如B细胞、NK细胞、体外培养的T细胞、角质细胞、树突状细胞、星形细胞、成纤维细胞、中性粒细胞、内皮细胞以及平滑肌细胞均可产生IL-1。正常情况下只有皮肤、汗液和尿液中含有一定量的IL-1，绝大多数细胞在受到外来抗原或丝裂原刺激后才能合成和分泌IL-1。^[12] 2．IL-1分子IL-1有两种不同的分子形式，一种称IL-1α，由159个氨基酸组成；另一种称为IL-1β，含153个氨基酸；两者由不同的基因分别编码。虽其氨基酸顺序仅有26%的同源性，然而IL-1α和IL-1β以同样的亲和力结合于相同的细胞表面受体，发挥相同的生物学作用。^[12] 3．IL-1受体（IL-1R）IL-1R几乎存在于所有有核细胞表面，每个细胞的IL-1R数目不等，少则几十个（如T细胞），多则数千个（如成纤维细胞）。IL-1R主要有两种类型：一种为IL-1R1，其分子伸入胞浆内的肽链部分较长，起着传递活化信号的作用；另一种为IL-1R2，胞内部分的肽段较短，不能有效地传递信号，而是将胞外部分的肽链释放到细胞外液中，以游离形式与IL-1结合，发挥反馈抑制作用。GM-CSF、G-CSF及IL-1自身均可提高细胞IL-1R的表达水平，而TGF及皮质类固醇能降低IL-1R的表达。^[12] 

IL-2

IL-2又称T细胞生长因子，TCGF。

结构：IL-2分子量为15KD，是含有113个氨基酸残基的糖蛋白。

功能：主要由T细胞产生，以自分泌和旁分泌方式发挥效应。能够活化T细胞，促进细胞因子产生；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；促进B细胞增殖和分泌抗体；激活巨噬细胞。^[11] 

生物学活性：1．刺激T细胞生长。IL-2生物学功能很广泛，能够对多种细胞类型如T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞和少突神经胶质细胞等产生作用，其中zui显著的作用是影响T淋巴细胞的生长。各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中*存活，加入IL-2则能其*持续增殖，因此IL-2曾被命名为T细胞生长因子（T cell growth factor，TCGF）。静止的T细胞表面不表达IL-2R，对IL-2没有反应；受丝裂原或其它刺激活化后T细胞才能表达IL-2R，成为IL-2的靶细胞；而IL-2又可诱导靶细胞增加IL-2R的表达。在活体内，IL-2对CD4+T细胞的作用是通过自分泌途径实现的，因为活化的CD4+T细胞能够产生大量的IL-2；而CD8+T细胞则通过旁分泌途径来维持细胞的生长。IL-2R在T细胞上的表达是一过性的，一般在活化后2～3天达到高峰，6～10天左右消失。随着IL-2R的消失，T细胞即失去对IL-2的反应能力。因此若要维持正常T细胞在体外*生长，必须不断地用丝裂原或其它刺激物去刺激T细胞，以维持IL-2R的表达。2．诱导细胞毒作用。①接受了预刺激信号的CD8+T细胞可以受IL-2的作用活化为CTL，发挥细胞毒作用；在一定条件下，CD4+T细胞也可受IL-2的诱导而具有杀伤作用。②NK细胞是*正常情况下表达IL-2R的淋巴样细胞，因此始终对IL-2保持反应性。然而静止的NK细胞上只表达IL-2R的β链和γ链，对IL-2的亲和力低，只能对高浓度的IL-2发生反应。一旦NK细胞活化，就表达IL-2R的α链，成为高亲和力的受体；大剂量的IL-2诱导的LAK活性主要NK细胞。③使T细胞作NK细胞产生IFNγ、TNFβ和TGFβ等因子，促进非特异性细胞毒素；还可诱导产生某些B细胞生长因子以及造血生长因子等，从而发挥相应的生物学作用。3．对B细胞的作用。IL-2对B细胞的生长及分化均有一定的促进作用。活化的或恶变的B细胞表面表达高亲和力IL-2R，但是密度较低；较高密度的IL-2可诱导B细胞生长繁殖，促进抗体分泌，并诱使B细胞由分泌IGM向着分泌IGG2转换。4．对巨噬细胞作用。人类单核－巨噬细胞表面在正常时兴有少量IL-2Rβ链的表达，但是受到IL-2、IFNγ或其它活化因子作用后，可表达高亲和力IL-2R。单核－巨噬细胞受到IL-2的持续作用后，其抗原递呈能力、杀菌力、细胞毒性均明显增强，分泌某些细胞因子的能力也得到加强。^[12] 

产生：IL-2的产生细胞IL-2主要由T细胞（特别是CD4+T细胞）有受抗原或丝裂原刺激后合成；B细胞、NK细胞及单核－巨噬细胞亦能产生IL-2。^[12] 

IL-2受体（IL-2R）：IL-2的靶细胞包括T细胞、NK细胞、B细胞及单核－巨噬细胞等。这些细胞表面均可表达IL-2R。IL-2R包含3条多肽链：1条为α链，分子量55KD；1条为β链，分子量75KD；另1条为γ链，分子量64KD。α链的胞内区较短，不能向细胞内传递信号，而β链和γ链的胞内区较长，具有传递信号的能力。3种肽链单独与IL-2结合亲和力较低，只有同时表达才能产生高度亲和力。^[12] 

IL-3

IL-3又称为多能集落刺激因子（Multi-CSF），主要由活化的CD4+T细胞产生。

结构：IL-3分子量约为15KD，其化学本质为糖蛋白。^[5] 

白细胞介素3

功能：其主要作用为促进骨髓中多能造血干细胞的定向分化与增殖，产生各种类型的血细胞。此外IL-3还可调节多种成熟细胞的生长、分化及相关的基因表达，如C-MYC、IL-2RA基因等。

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