促炎细胞因子及其功能概述
浏览次数:2237 发布日期:2023-8-8
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促炎细胞因子是一类对于炎症和免疫调节起促进作用的细胞因子。在炎症反应中,生物体内的炎症反应情况往往取决于促炎细胞因子与抗炎细胞因子之间的平衡关系,这些促炎细胞因子主要由被活化的巨噬细胞产生,并且它们能够增强炎症反应的程度。
表1 细胞因子及其功能概述
细胞因子 |
主要来源 |
受体 |
靶细胞 |
主要功能 |
G-CSF |
成纤维细胞,内皮细胞 |
CD114 |
骨髓干细胞 |
粒细胞生成 |
IL-1 |
巨噬细胞、B细胞、树突状细胞 |
CD121a |
B细胞、NK细胞、T细胞 |
热原性、促炎性、增殖和分化、骨髓细胞增殖 |
IL-6 |
Th细胞、巨噬细胞、成纤维细胞 |
CD126,130 |
B细胞,浆细胞 |
B细胞分化 |
IL-8 |
巨噬细胞 |
IL-8R |
中性粒细胞 |
促进中性粒细胞和T细胞趋化 |
IL-11 |
骨髓基质细胞 |
IL-11Ra、CD130 |
B细胞 |
分化,诱导急性期蛋白 |
IL-17 |
Th17细胞 |
IL-17R |
单核细胞、中性粒细胞 |
将单核细胞和中性粒细胞募集到感染部位。IL-17的活化可进一步活化许多细胞因子和趋化因子下游,例如IL-1、IL-6、IL-8、IL-21、 TNF-β和MCP-1 |
IL-18 |
巨噬细胞、树突状细胞和上皮细胞 |
CD218a(IL-18Ra) |
单核细胞和T细胞 |
募集单核细胞和T淋巴细胞。与IL-12配合诱导FN-γ生成和抑制血管生成。 |
IFN-α |
巨噬细胞、中性粒细胞和一些体细胞 |
CD118 (IFNAR1, IFNAR2) |
广泛 |
抗病毒 |
IFN-β |
成纤维细胞 |
CD118 (IFNAR1, IFNAR2) |
广泛 |
抗病毒,抗增殖 |
IFN-γ |
T细胞和NK细胞 |
CDw119 (IFNG R1) |
广泛 |
抗病毒,巨噬细胞活化,增强中性粒细胞和单核细胞功能以及MHC-I和-II在细胞上的表达 |
TNF-α |
巨噬细胞 |
CD120a,b |
巨噬细胞 |
吞噬细胞活化,内毒素休克 |
TNF-β |
T细胞 |
CD120a,b |
吞噬细胞,肿瘤细胞 |
趋化性,吞噬作用,抑瘤作用,诱导其他细胞因子 |
接下来,我们介绍其中比较几个比较典型的细胞因子:
1、IL-1β
当细胞受到损伤、感染或侵袭,并出现炎症时,单核细胞、巨噬细胞以及其他非免疫细胞(如成纤维细胞和内皮细胞)会释放一种名为IL-1β的细胞因子。最近的研究发现,IL-1β也在损伤性的背根节(DRG)神经元中表达。在周围神经受到挤压伤害以及中枢神经系统(CNS)的小胶质细胞和星形胶质细胞受到创伤后,IL-1β的表达增加。注射IL-1β到腹腔、侧脑室或足底可导致痛觉过敏现象。此外,IL-1β在许多神经元和神经胶质细胞中促进神经肽P物质和前列腺素E2(PGE2)的生成。
IL-1ra是IL-1受体拮抗剂,可以通过与IL-1β竞争性地结合到相同的受体上,但并不会触发细胞内信号传导,从而阻断了IL-1β介导的细胞反应。通过注射IL-1ra和其他抗炎细胞因子,可以预防或减轻细胞因子引发的炎性痛觉过敏,并减轻神经损伤导致的异常疼痛。
2、IL-6
IL-6是一种在神经元反应中发挥核心作用的细胞因子。研究表明,IL-6在体内的作用可以通过抗IL-6受体抗体来抑制,从而减少神经元的再生效应。此外,IL-6还参与激活小胶质细胞和星形胶质细胞,并调节神经元中神经肽的表达。
研究显示,IL-6在周围神经损伤后的疼痛进展中发挥着重要的角色。在坐骨神经冷冻损伤模型中,这种依赖于交感神经的致神经病理性疼痛模型中,脊髓中的IL-6免疫反应性增加。此外,在实验中使用神经系统完整的大鼠和神经损伤的大鼠,在它们的鞘内注射IL-6,导致各自触觉异常性疼痛和热痛觉过敏。
3、TNF-α
TNF-α,也称为恶病质素,在许多疼痛模型中扮演着重要角色。它通过作用于细胞表面的两种受体,即TNFR1和TNFR2,调节多种信号通路,包括凋亡通路、炎症因子NF-kB的激活以及应激活化蛋白激酶 (SAPKs)的激活。神经元和神经胶质细胞都表达有TNF-α受体。研究证实,TNF-α在炎症和神经病理性痛觉过敏中都发挥着重要作用。
在成年大鼠的足底内注射完全佐剂(CFA)后,炎症足部会显著增加TNF-α、IL-1β和神经生长因子(NGF)水平。在注射CFA前,单次注射抗TNF-α抗体可以明显延迟炎性痛觉过敏的发作时间,并且只降低了IL-1β水平,而NGF水平保持不变。注射TNF-α到足底也能引起机械性和热痛觉过敏。
研究发现,将TNF-α注射到神经中会诱导Wallerian变性,并在实验导致的神经损伤疼痛中产生短暂的疼痛行为和神经内膜病理现象。
TNF结合蛋白(TNF-BP)是TNF的抑制剂,它是TNF的可溶性形式,并可与跨膜TNF受体结合。在脂多糖(LPS)引起的痛觉过敏模型中,给予TNF-BP后痛觉过敏完全消失。同时联合应用TNF-BP和IL-1拮抗剂可以减轻L5脊神经横断大鼠的机械性异常疼痛。