白细胞介素-8的分子特征及其在炎症相关疾病中的作用
白细胞介素-8（IL-8）是一种属于CXC趋化因子家族的多功能细胞因子，在急性炎症反应中发挥核心调控作用。
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一、引言
白细胞介素-8（IL-8）是一种属于CXC趋化因子家族的多功能细胞因子，在急性炎症反应中发挥核心调控作用。IL-8主要由单核细胞、淋巴细胞、粒细胞、成纤维细胞、内皮细胞及上皮细胞等多种细胞在炎症信号刺激下诱导产生，血小板亦可在其颗粒中储存IL-8并于活化后快速释放。该趋化因子通过特异性招募并激活中性粒细胞，在宿主防御机制中承担关键功能，同时其异常表达亦与多种炎症性疾病的发生发展密切相关。基于对IL-8分子结构与生物学功能的系统认识，人IL-8试剂盒（HICA）已成为炎症相关疾病研究及临床样本检测的重要工具。
二、IL-8的基因定位与蛋白结构特征
基因定位与结构：人IL-8基因定位于第4号染色体q12-21区域，全长约1.6 kb，由4个外显子和3个内含子组成。该基因编码由99个氨基酸残基构成的IL-8前体蛋白，其N末端包含20个氨基酸残基的信号肽序列。
蛋白加工与异构形式：IL-8前体蛋白在分泌过程中经信号肽酶切除信号肽，并可由多种蛋白水解酶进一步加工，产生不同长度的成熟蛋白异构体。其中，由丝氨酸蛋白酶（包括纤溶酶、凝血酶、基质金属蛋白酶及组织蛋白酶）催化产生的72氨基酸形式（残基28-99）与77氨基酸形式（残基23-99）为主要生物活性构型，前者在稳定状态下表达丰度为后者的数倍至十倍。此外，79、76、75、70及69氨基酸残基长度的异构体亦有报道，反映IL-8在翻译后水平的加工多样性。
三维结构特征：核磁共振及X射线晶体衍射研究揭示，IL-8以同源二聚体形式发挥功能。其三维结构中，两个与对称性相关的反平行α螺旋长约24 Å，相距14 Å，位于六链反平行β折叠片平台之上。该二聚体构象为IL-8与其特异性受体的高亲和力结合提供结构基础，且单体与二聚体形式均具有生物学活性。
三、IL-8受体系统与信号转导通路
受体亚型与配体特异性：人IL-8通过两种G蛋白偶联受体发挥生物学效应，即CXCR1与CXCR2。CXCR1为IL-8相对特异的受体，除CXCL5及CXCL6外与其他CXC趋化因子亲和力较低；而CXCR2则可与多种CXC趋化因子配体结合，包括CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7及IL-8。IL-8单体及二聚体形式均可与上述两种受体结合并启动信号转导。
信号转导机制：IL-8与CXCR1/CXCR2结合后诱导受体构象改变，激活异源三聚体G蛋白。在中性粒细胞中，以Gαi2亚型为主的G蛋白发生Gα与Gβγ亚基解离，后者进一步激活下游效应分子。磷脂酰肌醇-3-激酶γ（PI3Kγ）及磷脂酶Cβ2/β3（PLCβ2/β3）是该信号通路的关键节点。PLCβ激活催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸水解，生成三磷酸肌醇（IP3）及二酰甘油（DAG）。IP3诱导胞内钙库释放Ca²⁺，DAG则激活蛋白激酶C（PKC），最终触发溶酶体酶胞吐。同时，小GTPases作为Gβγ亚基的下游效应分子，调控细胞黏附、肌动蛋白聚合、膜突起形成及定向迁移等一系列细胞行为。
四、IL-8的生物学功能与病理意义
中性粒细胞招募与激活：IL-8是中性粒细胞最为强效的趋化因子之一。在急性炎症反应中，局部组织产生的IL-8通过浓度梯度引导中性粒细胞穿越血管内皮并向炎症部位定向迁移。与CXC趋化因子家族其他成员相比，IL-8在炎症微环境中的表达水平显著升高，且与受体的结合亲和力更强，提示其在中性粒细胞募集过程中占据主导地位。
炎症性疾病中的表达异常：多种以中性粒细胞浸润为主要病理特征的炎症性疾病患者病灶局部及循环系统中IL-8水平显著上调。类风湿关节炎患者滑膜组织及滑液中IL-8浓度升高，与关节腔中性粒细胞募集及软骨侵蚀程度正相关；银屑病皮损区角质形成细胞高表达IL-8，驱动表皮中性粒细胞微脓肿形成；慢性阻塞性肺疾病患者气道分泌物及肺泡灌洗液中IL-8水平升高，与气道中性粒细胞炎症及肺功能下降密切相关。此外，肾脏缺血再灌注损伤、胰岛细胞移植后炎症排斥及子宫内膜异位症等病理状态亦伴随IL-8表达上调。
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