白細胞介素6(IL-6)介紹
白細胞介素是非常重要的細胞因子家族,截至2013年,得到承認的成員已達29個(gè);它們在免疫細胞的成熟、活化、增殖和免疫調節等一系列過(guò)程中均發(fā)揮重要作用,此外白細胞介素還參與機體的多種生理及病理反應。
白細胞介素6 ( interleukin6,IL-6) 是細胞因子網(wǎng)絡(luò )中的重要成員,在急性炎癥反應中處于中心地位。白介素6于1980年由Weissenbach發(fā)現,是一種多功能細胞因子,在人體代謝、自身免疫細胞分化、疾病治療等方面都有重要作用。
IL-6結構特性
IL-6是小分子多肽,有四個(gè)α螺旋組成。分子量為19-28kD,具有184個(gè)氨基酸殘基,通常情況下以單體形式存在,等電點(diǎn)為5.0,有糖基化位點(diǎn),有兩個(gè)二硫鍵。編碼IL-6的基因位于染色體7p15-21,包括4個(gè)內含子與5個(gè)外顯子。
IL-6合成途徑
IL-6幾乎可以由所有的基質(zhì)細胞和免疫系統細胞產(chǎn)生,如B淋巴細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞、單核細胞、樹(shù)突狀細胞、肥大細胞等非淋巴細胞,如成纖維細胞、內皮細胞、角質(zhì)形成細胞、腎小球系膜細胞及腫瘤細胞分泌。
IL-6表達的主要激活因子是IL-1b和腫瘤壞死因子(TNF-α),當然IL-6的合成還有其他途徑促進(jìn),如Toll樣受體、前列腺素、脂肪因子、應激反應和其他細胞因子。
白介素IL-6在傳染性炎癥的早期階段,由受到Toll樣受體刺激的單核細胞和巨噬細胞產(chǎn)生。在非感染性炎癥,如燒傷或外傷性損傷中,也可以由受到Toll樣受體刺激的細胞產(chǎn)生。這種急性IL-6表達通過(guò)刺激各種細胞群體在宿主防御中起著(zhù)核心作用。
紫外線(xiàn)、輻射、活性氧、微生物、病毒及其他種類(lèi)的促炎因子等多種刺激均會(huì )促使IL-6合成增加。
白介素6信號傳導途徑
IL-6信號傳導主要有3種通路,即經(jīng)典信號傳導、反式信號傳導和反式呈遞。
經(jīng)典信號傳導
在經(jīng)典信號傳導通路中,IL-6與其受體IL-6R結合,形成復合物,再與膜蛋白gp130結合,啟動(dòng)細胞內的信號傳導。IL-6R既以跨膜形式存在,也以可溶性形式存在。IL-6與這兩種形式結合,然后與gp130相互作用,觸發(fā)下游信號轉導和基因表達。
反式信號傳導
在反式信號傳導通路中,IL-6R以可溶形式(sIL-6R)存在。sIL-6R與IL-6結合的親和力與IL-6R相似,其結合復合物與gp130結合,進(jìn)而啟動(dòng)細胞內的信號傳導。在經(jīng)典信號通路中,很多細胞由于不表達IL-6R,而不能響應IL-6信號,但是這類(lèi)細胞中有些可以被sIL-6R-IL-6的復合物刺激,響應IL-6信號,引起細胞信號傳導。
反式呈遞
反式呈遞信號通路是近期研究發(fā)現的,主要發(fā)生在提供IL-6信號的樹(shù)突細胞和接受IL-6的T細胞的抗原特異性相互作用。IL-6與樹(shù)突細胞內的IL-6R結合后,被運輸到質(zhì)膜,識別T細胞并響應gp130,使T細胞中的STAT3磷酸化,啟動(dòng)信號傳導過(guò)程。
白介素6生物學(xué)活性
IL-6能夠促進(jìn)T細胞群體擴增和活化以及B細胞分化,調節急性期反應,可以影響血管疾病、脂質(zhì)代謝、胰島素抵抗、線(xiàn)粒體活動(dòng)、神經(jīng)內分泌系統和神經(jīng)心理行為的激素樣屬性。此外,IL-6促進(jìn)破骨細胞和血管生成的分化、角化細胞和腎小球膜細胞的增殖、以及骨髓瘤和漿細胞瘤細胞的生長(cháng)。
- 對B淋巴細胞的作用:IL-6能誘導B細胞增殖、分化并產(chǎn)生抗體。B細胞在受到抗原刺激后活化,分化為lgM、IgG、ISA型抗體時(shí),尤其需要IL-6參與。
- 對T淋巴細胞的作用:IL-6是細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的終末輔助因子,可誘導CTL活性,使未成熟的胸腺細胞發(fā)育成CTL。IL-6也是T細胞活化因子,通過(guò)第二信使效應還可誘導T細胞表達IL-2受體。
- 對肝細胞的作用:IL-6是急性期反應蛋白強力誘導劑,能在基因轉錄水平上誘導肝細胞合成急性期反應蛋白,其中以SAA和CRP增加尤為明顯。
- 對造血干細胞的作用:IL-6可與其他細胞因子協(xié)同促進(jìn)早期骨髓干細胞生長(cháng),增強血細胞分化,促進(jìn)其集落形成。
- 參與免疫異常疾病的發(fā)生:高丙種球蛋白血癥、心肌黏液瘤、膀胱癌、慢性類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎等患者均伴有IL-6水平異常增高。
- 參與心血管系統疾病的發(fā)生、發(fā)展:心肌缺血、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化、心絞痛、充血性心力衰竭、高血壓等患者均伴有IL-6水平異常增高。
IL-6是機體受炎癥刺激后由T細胞、B細胞、單核巨噬細胞及內皮細胞等分泌的細胞因子,升高的IL-6可能存在雙重效應:一方面作為一個(gè)信號調動(dòng)機體防御,對腫瘤壞死因子等引起的前炎癥反應有分化和低調作用,另可誘導多形核白細胞的細胞凋亡,使炎癥反應得以正常消失;另一方面,可導致免疫功能失調,促使巨噬細胞產(chǎn)生轉化生長(cháng)因子β(TGF-β),而TGF-β與損傷后免疫功能抑制有關(guān)。
IL-6臨床應用
在《感染相關(guān)生物標志物臨床意義解讀專(zhuān)家共識》中指出:
- 在炎癥反應中,IL-6的升高早于其他細胞因子,也早于CRP和PCT,而且持續時(shí)間長(cháng),因此可用來(lái)輔助急性感染的早期診斷。
- IL-6也可用來(lái)評價(jià)感染嚴重程度和判斷預后,當IL-6>1000ug/L時(shí)提示預后不良。
- 動(dòng)態(tài)觀(guān)察IL-6水平也有助于了解感染性疾病的激戰和對治療的反應。
IL-6、CRP和PCT的聯(lián)用
IL-6參與許多疾病的發(fā)生和發(fā)展,其血液水平與炎癥、病毒感染、自身免疫疾病密切相關(guān),它的變化比CRP和PCT更早。三者相比,IL-6敏感性高于PCT與CRP,但它特異性差于PCT,而PCT與CRP正好彌補它的不足。
IL-6是SIRS/膿毒癥早期敏感性的預警指標;PCT的峰值出現較晚,且半衰期較長(cháng),是(細菌感染性)膿毒癥的特異性的確診指標;CRP是輔助診斷指標。三者聯(lián)合,持續動(dòng)態(tài)監測膿毒癥高危人群,具有早期發(fā)現和早期治療的重要意義。

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