白介素家族—免疫调控的Director

 

白介素家族是一类在免疫系统中发挥关键作用的细胞因子家族。这一家族包括了多种白介素，它们在调节免疫反应、炎症过程和细胞通信中发挥着不可或缺的作用。以下是对白介素家族成员的详细概述：

 

白介素-1 (IL-1) 家族

白细胞介素‑1  (IL‑1)  是先天免疫和炎症的核心介质。  IL‑1家族包括七种具有激动剂活性的配体（IL‑1α和IL‑1β、IL‑18、IL‑33、IL‑36α、IL‑36β、IL‑36γ）、三种受体拮抗剂（IL‑1Ra、IL  ‑36Ra、IL‑38)  和抗炎细胞因子  (IL‑37)。  IL‑1  受体  (IL‑1R)  家族成员包括  6  个受体链，形成  4  个信号传 导受体复合物、2  个诱饵受体  (IL‑1R2、IL‑18BP)  和  2  个负调节因子  (TIR8  或  SIGIRR、IL‑1RAcPb) ）。通过受体拮抗剂、诱饵受体和信号抑制剂的严格调节确保了先天免疫的放大和不受控制的炎症之间的平衡。先天免疫系统的所有细胞都表达  IL‑1  家族成员和/或受其影响。此外，IL‑1家族成员在极化先天性和适应性淋巴细胞的分化和功能中发挥着关键作用。

 

 

Ligands and Receptors in the IL-1Family.A schematic representation of ligands and receptor chains in the IL-1 family. The minus sign indicates inhibition.

来源：doi.org/10.1016/j.immuni.2013.11.010

 

IL-1α和IL-1β

IL-1α和IL-1β是白介素-1（IL-1）家族的两个重要成员，它们都是由单核细胞、巨噬细胞等免疫细胞产生的细胞因子。

IL-1α在细胞内和细胞外均具有生物活性。作为一种炎症介质，它能够引发炎症反应，促进免疫细胞的活化和炎症介质的释放。IL-1α还参与调控细胞增殖、分化以及其他免疫和炎症过程。IL-1β主要通过诱导炎症反应来发挥作用，它能够引导免疫细胞的迁移和激活，促使局部组织发生炎症。IL-1β也与一系列免疫和炎症相关的生理和病理过程有关，包括感染、自体免疫疾病和慢性炎症。IL-1α和IL-1β通过与IL-1受体结合，激活下游信号通路，包括NF-κB通路，从而调控炎症和免疫反应。两者都是炎症过程中的关键调节因子，能够引导机体对感染、组织损伤等刺激做出免疫和炎症反应。

Il-18

IL-18是一种由多种免疫细胞产生的细胞因子，主要由单核细胞、巨噬细胞和其他免疫细胞产生，尤其在感染和炎症状态下表达增加。。IL-18最初被发现时被命名为“干扰素-γ诱导的因子”（IFN-γ-inducing factor），因为它具有诱导干扰素-γ（IFN-γ）产生的能力。

IL-18是一种多肽蛋白，其前体形式需要通过酶的切割（一般由caspase-1介导）才能转化为活性形式。生物学效应是通过结合其受体，即IL-18受体（IL-18R）来实现的。IL-18在免疫调节中发挥重要作用，可以增强自然杀伤细胞（NK细胞）的活性；促进T细胞的分化和活化；刺激多种免疫细胞产生炎症介质；参与炎症反应的调节；影响Th1/Th2免疫应答：IL-18与IL-12协同作用，共同促进Th1细胞的分化，同时也能影响Th2免疫应答。IL-18的异常表达与多种免疫相关疾病，如自体免疫疾病、过敏反应和某些肿瘤的发生发展密切相关。

 

来源:doi.org/10.1016/j.immuni.2013.11.010

 

IL-33

IL-33是一种多肽蛋白，具有IL-1家族成员的共同特征。它包含一个IL-1样的N端和一个C端的核定位序列。IL-33最初被鉴定为“核内因子”，因为它在细胞核内有定位。随后的研究发现，IL-33在细胞损伤和炎症状态下可以被分泌到胞外，发挥着多种生物学功能。IL-33主要由组织细胞如上皮细胞、内皮细胞和巨噬细胞产生，尤其在受到损伤或炎症时表达上调。生物学效应是通过结合其受体，即ST2（IL-1R4），来实现的。ST2可以形成与IL-1R配体结合的复合物。IL-33在免疫系统中具有调节作用，特别是在Th2免疫应答中发挥关键作用；能够诱导和加强过敏反应，通过激活Mast细胞和促使Th2细胞产生相应的细胞因子；在组织损伤和修复中，能够促进上皮细胞的增殖和修复过程；异常的IL-33表达与多种炎症性疾病和过敏疾病，如哮喘、过敏性鼻炎等有关。

 

来源：doi.org/10.1016/j.immuni.2013.11.010

 

白介素-2 (IL-2) 家族

白细胞介素-2 (IL-2)是一种多效细胞因子，可驱动T细胞生长，增强NK细胞溶解活性，诱导调节性T细胞分化，并介导活化诱导的细胞死亡。与IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21一样，IL-2具有共同的细胞因子受体γ链γc，在x连锁的严重联合免疫缺陷患者中发生突变。在这里，我们主要关注最近发现的IL-2在广泛调节T细胞以促进T辅助细胞分化中的复杂作用。IL-2不能指定发生的Th分化的类型;相反，IL-2调节其他细胞因子和转录因子受体的表达，从而促进或抑制与每种Th分化状态相关的细胞因子级联反应。在这种方式下，IL-2可以启动并潜在地维持Th1和Th2的分化，并扩大这类细胞群，而它抑制Th17的分化，但也可以扩大Th17细胞。

 

来源：Current Opinion in Immunology

 

图中为IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21的受体。这些细胞因子各自通过JAK1和JAK3的磷酸化激活STAT蛋白。每种细胞因子激活的主要STAT蛋白用粗体表示。DC，树突状细胞;NK细胞，自然杀伤细胞;NKTcell，自然杀伤T细胞。STAT5是STAT5A和STAT5B的总称，它们是密切相关的头对头串联基因。

 

白介素-17 (IL-17) 家族

白细胞介素17 (IL-17)家族是由IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E（IL-25）和IL-17F组成的细胞因子的一个亚群，在宿主对微生物的防御和炎症性疾病的发展中起着至关重要的作用。虽然IL-17A是T辅助17 (Th17)细胞产生的标志性细胞因子，但IL-17A和其他IL-17家族细胞因子具有多种来源，从免疫细胞到非免疫细胞。IL-17家族通过其相应受体发出信号，激活下游通路，包括NFxB、MAPKs和C/ ebp，诱导抗微生物肽、细胞因子和趋化因子的表达。近端接头Act1是迄今为止所有IL-17细胞因子信号传导过程中的共同介质，因此参与IL-17介导的宿主防御和IL-17驱动的自身免疫性疾病。本文将对IL-17家族、IL-17信号的激活和调控以及与该细胞因子家族相关的疾病进行综述和最新进展。

 

来源：www.journals.elsevier.com/cytokine

 

IL-17 细胞因子、受体和信号传导。IL-17家族由六个成员IL-17A-F组成，而IL-17受体家族由五个成员IL-17RA至IL-17RE组成。IL-17RA 是一种常见受体，可与 IL-17RB、IL-17RC 和 IL-17RE 形成异二聚体复合物。到目前为止，所有 IL-17 受体都招募 Act1 作为下游信号转导的衔接分子。IL-17A 和 IL-17F 通过 IL-17RA-RC 复合物发出信号，触发 TRAF6 依赖性靶基因转录和 TRAF6 独立 IKKi 依赖性 mRNA 稳定，这两者对于宿主防御都很重要，并有助于自身免疫性疾病的发病机制 和癌症。IL-17 信号传导在信号级联的不同级别受到严格控制。在受体水平，IL-17RD 与 Act1 相互作用，将其与 IL-17RA 和 TRAF6 隔离，直到 IL-17 刺激。TRAF3 和 TRAF4 等 TRAF 会破坏下游信号复合物的形成。TRAF3 与 IL-17R 结合以阻止 Act1 和 TRAF6 的募集，而 TRAF4 与 TRAF6 竞争 Act1 结合。USP25 和 A20 等去泛素化酶可调节 TRAF（如 TRAF5 和 TRAF6）的泛素化状态，从而抑制信号级联。IL-17A 依赖性 micro-RNA（miR-23b）调节 NFjB 激活。IL-17A 诱导的转录因子（例如 C/EBPd）抑制炎症基因表达。IL-17E (IL-25) 信号通过 IL-17RA-RB 受体复合物通过激活 MAPK 和 NFjB 途径诱导 Th2 反应。IL-17C 通过 IL-17RA-RE 复合物发出的信号介导宿主防御，并且与 IL-17A 一样，有助于自身免疫性疾病的发病机制。IL-17B 已被证明与 IL-17RB 相互作用，但其生物学功能尚不清楚。IL-17D 的受体尚不清楚。

 

其他家族

IL-6家族

白介素-6（IL-6）：是一种具有广泛生物学活性的细胞因子，参与免疫调节、炎症反应和造血等多个生理过程。

白介素-11（IL-11）：具有类似于IL-6的生物学功能，主要与造血、炎症反应以及骨代谢有关。

白介素-27（IL-27）：由IL-27p28和EBI3两个亚基组成，具有调节T细胞功能、抑制炎症反应等多种生物学效应。

IL-10家族

白介素-10（IL-10）：具有抗炎作用，对免疫细胞的活化和炎症反应有抑制作用，是免疫调节中的关键分子。

白介素-19（IL-19）：参与免疫调节，与炎症反应和组织修复相关。

白介素-20（IL-20）：在免疫调控、炎症和皮肤病理学中发挥作用。

白介素-22（IL-22）：对上皮细胞和肠道黏膜的保护具有重要作用，参与免疫平衡和组织修复。

IL-12家族

白介素-12（IL-12）：与IL-23和IL-27一起，调节Th1细胞的分化和活化，参与抗微生物免疫应答。

白介素-23（IL-23）：在炎症反应、自体免疫疾病等方面发挥作用，与Th17细胞密切相关。

还有一些其他本文未介绍的白细胞介素成员也发挥着重要的作用。这些白细胞介素通过与相应的受体结合，激活特定的信号通路，从而调节免疫系统的活动。研究这些细胞因子的功能和相互关系对于深入了解免疫调控机制、疾病的发生和治疗具有重要意义。

 

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