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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，因最初由白细胞产生又在白细胞间发挥作用，因此而得名。上一篇文章中已对它的分类做了详细介绍，今天就来扒一扒它的生物学活性及其临床意义，希望对大家的研究有所启示。 白细胞介素-1 (IL-1) 主要由活化的单核巨噬细胞产生，属于白细胞介素-1家族，该家族包括11种白细胞介素。 【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－巨噬细胞等抗原递呈细胞（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，分解破坏滑膜所致；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。这种作用与细菌内毒素明显不同：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。 IL-1虽未广泛用于人体研究，但其对免疫系统的特殊作用使它在临床应用方面具有诱人的前景。另外，由于IL-1也参与机体的多种病理过程，所以研究IL-1抑制物可能也具有实际意义。现已克隆出IL-1受体拮抗剂（IL-1 receptor antagonist，IL-1RA），该物质可在体内外封闭IL-1的活性，是一种较理想的IL-1封闭因子。
【临床意义】
1. IL-1升高在某些自身免疫性炎症反应，如类风湿性关节炎时IL-1参与了关节滑膜、软骨的病理损伤过程，在多种关节炎的关节液中可测出高水平IL-1，在结核和风湿等疾病时血中IL-1升高。 2. IL-1水平的高低在许多急性炎症疾病中可作为预后的重要评价指标。 3. IL-1降低在再生障碍性贫血患者，单核细胞产生IL-1能力明显降低。老龄人或癌症患者外周血中单核细胞产生IL-1能力也低于正常人，因而在感染后不易出现发热等临床症状。 4. 研究表明，IL-1对神经系统伤后修复起调节作用，受伤部位IL-1的浓度高低直接影响受损神经元细胞的修复或诱导细胞凋亡。 白细胞介素-2 (IL-2) 又称T细胞生长因子，TCGF。主要由T细胞产生。 【生物活性】 1. 刺激T细胞生长：各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中长期存活，加入IL-2则能其长期持续增殖，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细胞上的表达是一次性的，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细胞在体外长期生长，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细胞是唯一正常情况下表达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活性主要是NK细胞。③使T细胞作NK细胞产生IFN-γ、TNF-β和TGF-β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. 对巨噬细胞的作用：人类单核－巨噬细胞表面在正常时有少量的IL-2Rβ链表达，但是受到IL-2、 IFN-γ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。 【IL-2的临床意义】 由于IL-2能诱导和增强细胞毒活性，目前应用IL-2治疗某些疾病、特别是对肿瘤治疗的研究得到了广泛开展，单独使用IL-2或与LAK细胞联合使用治疗肿瘤取得了一定的疗效；还可望用于病毒感染、免疫缺陷病及自身免疫病的治疗。
白细胞介素-3 (IL-3) 白细胞介素3（Interleukin-3，IL-3）又称多集落刺激因子（Multicolony stimulationfactor，Multi-CSF）。目前研究最多的是人IL-3（hIL-3）和小鼠IL-3（mIL-3）。 【生物活性】 1、造血刺激因子的活性 IL-3是主要的早期造血生长因子，对造血调控起着极其重要的作用。IL-3主要作用于早期造血祖细胞，促进其增殖分化。晚期与造血生长因子红细胞生成素（EPO）、GM-CSF（粒细胞巨噬细胞集落刺激因子）、TPO（血小板生成素）共同作用，可促进髓系造血干细胞(THSC)、粒-单系祖细胞(CFU-GM)、粒系祖细胞（CFU-G)、巨噬系祖细胞(CFU-M)、巨核系祖细胞(CFU-Meg)、嗜酸性祖细胞(CFU-EQ)、嗜碱性祖细胞(CFU-Ba)、红系祖细胞(CFU-E)集落的形成。IL-3对于体内造血也有重要作用。 2、细胞活化因子的作用 激活嗜酸性粒细胞的吞噬功能及其细胞毒作用；促进嗜碱性细胞胞浆内组胺颗粒的释放；通过协助激活单核细胞中TNF基因的表达而激活单核细胞的杀肿瘤细胞作用(ADCC)。这种作用是由TNF介导的IL-3、GM-CSF能激活单核细胞中TNF基因的表达，至于单核细胞中TNF的释放还需要其它的信号刺激。IL-3还能促进成熟的嗜酸粒细胞和单核细胞的吞噬功能，刺激细胞产生多种内源性细胞因子(TNF-α，IL-6)等。 3、启动骨髓白血病细胞的生长分化 IL-3能支持从慢性髓性白血病病人血中分离的胚泡细胞增殖，同时还能启动这些集落形成后期的分化。 4、IL-3对淋巴细胞的作用 IL-3促进外周血T细胞的增殖。IL-3是激活B细胞分化后期的生长因子，在IL-2存在的条件下，IL-3能促进激活的B细胞增殖及分化。在IL-3刺激2-3天后，IL-3协同IL-2促进B细胞增殖。IL-3还能诱导激活的B细胞分泌lgG，促进白血病人B细胞前体的增殖及分化。
【临床应用】 在IL-3的诸多临床应用中，IL-3对骨髓造血功能的作用最为显著。IL-3对骨髓基质细胞的生长具有刺激作用，能促进异基因骨髓移植后造血微环境的重建。IL-3与GM-CSF、G-CSF、M-CSF或EPO合用可最适地刺激血细胞和血小板产生，能在化疗、放疗引起骨髓抑制时重建骨髓功能，并能改善再生障碍性贫血状态。 成纤维细胞介导的IL-3基因治疗能显著加快骨髓移植后造血重建过程，从而可能减少与之相关的感染、出血等严重并发症发生率，提高骨髓移植成功率及增加宿主对化疗、放疗耐受量。 有研究表明，新型细胞生长因子受体激活剂：SC55496(由高亲和力的人IL-3受体配基相似物组成)、MPO(由活化的人IL-3和G-CSF受体组成)、PMP(由人IL-3和c-mpl受体组成)，能刺激多系造血干细胞生长因子，已应用于临床试验。这种结合物可增加血小板和嗜中性粒细胞的活性，适用于治疗化疗后骨髓消融，它。此外，商业化的IL-3/GM-CSF的融合蛋白（商品名Pixy321）已完成Ⅰ期、Ⅱ期临床试验，其结果表明该融合蛋白可大量提高外周血祖细胞数量，改善血小板减少症，使多系骨髓抑制症状缓解，嗜中性粒细胞减少症亦明显缓解。 IL-3与其他细胞因子联合应用，能诱导、扩增树突状细胞(DC)的产生。DC具有典型的表型，并可以通过多种途径应用于肿瘤疫苗的研制，起到抗肿瘤作用。同时，IL-3基因疗法特别适用于配合化疗药物治疗中晚期肿瘤患者。将IL-3基因疗法与IL-6基因疗法联合应用，能更有效地促进化疗后造血功能的恢复，且可互相补充各自造血调控的不足，该法适用于肿瘤患者放化疗导致的造血损伤的恢复。 IL-3、IL-5和GM-CSF在哮喘炎症反应中的作用非常显著，能有效提高哮喘患者的支气管粘膜、肺泡灌洗液及外周血中这三种细胞因子水平。 白细胞介素-4 (IL-4) 主要由活化的T淋巴细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞产生的一种多效性细胞因子。 【生物学活性】 IL-4活化细胞毒性T细胞，它被认为是典型的由TH2细胞产生的细胞因子，对T、B淋巴细胞的发育以及驱动体液免疫反应和抗体产生都是十分重要的。IL-4对B细胞、T细胞、肥大细胞、巨噬细胞和造血细胞都有免疫调节作用。
1、B细胞: 促进SAC或抗IgM预先刺激B细胞的增殖，这一生物学功能已被用来作为检测IL-4的生物学活性。IL-4促进B细胞MHCⅡ类抗原、FcεRⅡ/CD23和CD40的表达，并增强B细胞提呈抗原能力，使免疫系统对小量抗原刺激发生免疫应答。增加FcεRⅡ/CD23(IgE Fc 段低亲和力受体) 的表达，并释放可溶性CD23(sCD23)/IgE结合因子(IgE-BF)，与mIgE阳性细胞结合并诱导其分化，可能与促进Ｂ细胞IgE的产生有关。IL-4提高LPS刺激小鼠B细胞 IgG1、IgE产生水平分别为8～10倍和10～100倍，但对IgG3分泌降低6～10倍，IgG2a、IgG2b和IgM有不同程度下降，对IgA产生无明显影响。IL-4增强IgG1和IgE水平的机理可能是：①使选择性刺激定向产生IgG1或IgE的B细胞的增殖和分化；②增加特异的重链稳定区(CＨ)Ig类的转换使Sμ-Sγ1结合，促进IgG1合成和分泌。IFN-γ对IL-4上述生物学功能有明显抑制作用。而IL-4则可抑制IFN-γ mRNA的转录和抑制IFN-γ诱导B细胞产生IgG2a。寄生虫感染时血清IgG1和IgE水平升高。此外，IL-4还可促进休止期B细胞的早期活化，从G0期进入G1期，细胞体积增大，并表达CD25。 2、T细胞: IL-4是T细胞自身分泌的生长因子，高剂量IL-4能诱导CD4-CD8+、CD4+CD8-或CD4-CD8-胸腺细胞的增殖。IL-4 增强PHA刺激T细胞释放GM-CSF和G-CSF。对人的杀伤细胞则有时表现为负调节作用，如在人MLC中IL-4选择性地促进Th增殖，同时伴有CTL、NK和LAK功能的降低。此外IL-4还能抑制IL-2所诱导的NK白血病细胞LAK活性。IL-4还可刺激CD3阴性NK细胞克隆的生长。 3、刺激肥大细胞增殖，并与IL-3有协同作用，尤其对于粘膜和结缔组织型肥大细胞体外生长是必需的。 4、促进巨噬细胞提呈抗原和杀伤肿瘤细胞，可能与调节MHCⅡ类抗原和FcR表达有关。IL-4与GM-CSF、IL-3和LPS有协同作用。IL-4可诱导外周血单核细胞分泌G-CSF和M-CSF，增强中性粒细胞介导的吞噬、杀伤活性和ADCC作用。 5、协同CSF刺激造血细胞的增殖，与G-CSF协同增强粒细胞集落形成，协同红细胞生成素(EPO)增强BFU-E的形成。
【临床应用】 IL-4是外分泌的糖蛋白，对于一些炎症和自身免疫疾病方面的研究具有很高的价值。由于体内、体外均证实IL-4可以抑制IL-1、IL-6和TNF分泌， 并促进IL-1ra产生，因此应用IL-4可能为治疗败血症休克提供一种新的方法。 IL-4可刺激气道上皮细胞产生粘液，还可激活气道平滑肌细胞引起气道高反应性，对于治疗过敏性炎症方面很有潜力。 IL-4在临床上涉及最多的是抗肿瘤治疗作用，已知IL-4受体在相当多的肿瘤细胞上表达，包括淋巴母细胞性白血病、多发性骨髓瘤、非霍奇金病、急性早幼粒细胞性白血病和某些实体瘤。IL-4作为肿瘤免疫调节剂已进入Ⅱ期临床试验。临床上，IL-4治疗霍奇金病、非霍奇金病、慢性淋巴细胞性白血病都有一定疗效。需要检查的人群：主要是肿瘤患者和相关疾病的患者需要检查。 白细胞介素-5 (IL-5) 一种多效性细胞因子，又名Ｔ细胞替代因子、嗜酸粒细胞集落刺激因子 1、嗜酸粒细胞分化因子等，主要由T细胞（1-4）生产。促进嗜酸性粒细胞分化、成熟、活化、迁移、存活。 【生物学活性】 与其它白细胞介素相比，IL-5生物学活性作用谱相对较窄。 嗜酸性粒细胞：促进骨髓中嗜酸性粒细胞的产生。IL-5转基因小鼠外周血、脾和骨髓有大量嗜酸性粒细胞，血清中可检测到IL-5。IL-5可活化嗜酸性粒细胞，促进其通过ADCC机制杀伤肿瘤细胞，通过调理作者用杀伤病原体，促进嗜酸性粒细胞超氧阴离子的产生，延长外周血中嗜酸性粒细胞的存活时间，促进嗜酸性粒细胞由IgG和IgA诱导的脱颗粒作用，增加嗜酸性粒细胞来源的神经毒素的释放，在粘膜免疫中有重要作用。 嗜碱性粒细胞：促进碱性粒细胞组胺和白三烯的产生，参与变态反应的发生。 B细胞：小鼠IL-5促进抗原刺激的B细胞分化为抗体产生细胞，主要作用于进入细胞增殖后期的B细胞，并增加活化B细胞IL-2R的表达，IL-5的这种刺激作用与IL-6功能相似。人IL-5对B细胞似无刺激作用。小鼠IL-5可促进IgA合成，其机制可能是：（1）使mIgM阳性B细胞分化为mIgA阳性B细胞；（2）促进IgA型B细胞的增殖和分化，成为分泌IgA的浆细胞。IL-4有协同IL-5促进IgA合成的作用。IL-5对IgM的分泌也有促进作用。 协同ConA或IL-2诱导的胸腺中细胞毒性T细胞前体分化为CTL。 【临床意义】 2. IL-5是嗜酸性粒细胞的趋化剂，上调其粘附分子的表达，促进嗜酸性粒细胞同内皮细胞的粘附，此作用可能与慢性变态反应疾病所发生的组织损伤有关。 |
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