白介素_7及其与疾病的研究进展

文章编号:1007-8738(2010)12-1317-03

白介素 7及其与疾病的研究进展

邵 悦,郑世民*

(东北农业大学动物医学学院,黑龙江哈尔滨150030)

收稿日期:2010-05-04; 接受日期:2010-06-23

基金项目:黑龙江省自然科学基金资助项目(C200841);黑龙江省教

育厅资助项目(11511031)

作者简介:邵 悦(1986-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士生

Te:l 152********;E m ai:l shaoyue321@hot m ai.l co m

*Corres pond i ng author

[关键词]白细胞介素 7;生物学特点;疾病[中图分类号]R392.11 [文献标识码]A

白介素 7(i n terleuki n 7,I L 7)是一种多潜能的细胞因子,虽然发现较早,但对其生物学功能研究直到近年才开始。IL 7具有广泛的免疫效应:其不但可刺激前体B 细胞生长,而且在T 细胞生长、存活及分化中具有重要作用,并有潜在趋化性等。IL 7与许多疾病(如:H I V 感染、多发性硬化症、同种骨髓移植等)有关。本文中我们就IL 7及其与某些疾病研究进展做一简要综述。

1 IL 7的发现及其产生

W h itlock 等[1]首先发现,在W itte W h itl ock 骨髓培养中存在一种支持前体B (pre B )细胞生长的因子。随后有研究者发现,人和小鼠骨髓长期培养中,也存在刺激pre B 细胞和原B (pro B)细胞生长的细胞因子;鼠pre B 细胞只有在含骨髓基质细胞系上培养时,才能持续生长,其他各种重组和天然细胞活性物质都不能替代骨髓基质细胞。他们从培养的基质成分中分离出一株单克隆细胞,将其命名为IxN /A 6,并从该细胞生长的无血清上清液中分离纯化出一种单链糖蛋白,该蛋白相对分子质量(M r )为25000的可溶性生长因子,命名为淋巴细胞生成素 1(l y m phopoioti n 1,Lp 1),因其与其他白细胞介素作用不同,支持pre B 细胞生长,故改称为IL 7。

IL 7除主要由胸腺基质细胞产生外,其他细胞,如胎儿肝细胞

[2]

、骨髓基质细胞、成纤维细胞、角质化细胞和肠上

皮细胞也能产生IL 7。另外,脾细胞、巨噬细胞、树突状细胞等均可自分泌IL 7。病理情况下,一些肿瘤细胞和内皮细胞也能产生IL 7[3]

。

2 IL 7的分子生物学特点

用小鼠骨髓基质细胞IxN /A 6株的Po l y A RNA 构建c D NA 基因库,将c DNA 片段插入载体PDC201的DNA 中转染猴cos 7细胞,筛选出一株能高效表达鼠I L 7的细胞株,经核苷酸序列分析发现,鼠IL 7cDNA 片段长为1607bp ,由含有一个462bp 的开放编码区和548bp 的5 末端及579bp 的3 末端的非编码区组成,编码154个氨基酸残基的鼠IL 7前体。经co s 7细胞表达后获得的由129个氨基酸残基组成的未糖

基化重组鼠I L 7,其M r 为14900,而修饰后M r 可增加至25000。

有学者以鼠I L 7c DNA 为探针,用cross hybridiza tion 法筛

选人肝癌细胞株(S K HEP 1)基因库,得到人IL 7cDNA,并在cos 7中表达后得到M r 为17400,由177个氨基酸残基(包括25个氨基酸残基组成的信号肽)组成的重组人IL 7。后者与重组鼠I L 7的氨基酸序列有60%同源性。人IL 7基因位于8q 12 8q 13处,编码基因全长为1589bp ,也由3部分组成,其中含有开放编码区534bp ,5 端和3 端分别有一段384bp 和658bp 的非编码区,亦包括一个M r 为25000氨基酸信号肽。表达产生一个由177个氨基酸组成的人IL 7。

比较人与鼠I L 7核苷酸序列的同源性,发现开放读码框架的同源性最高,为81%,5 端和3 端非编码区同源性分别为73%和63%。人和鼠IL 7分子内均有6个半胱氨酸,参与链内二硫键的形成,4个 螺旋通过二硫键交联,在IL 7的生物学活性中起重要作用。I L 7分子稳定性很高,在p H 为2.1至8.0条件下,仍能稳定发挥作用。然而,I L 7在与2 巯

基乙醇接触后,其生物活性丧失。

3 IL 7生物学活性

IL 7的主要功能是促进B 细胞和T 细胞生长及抗凋亡作用。IL 7是B 细胞生长和pre B 细胞生存、分化、增殖因子。IL 7也能在某些因素(如:辐射或免疫抑制剂[4])所致的应激后,加快B 细胞的恢复。在T 细胞发育、增殖及稳态调节中起关键作用[5]。但IL 7不能增强抗原特异性细胞毒性T 淋巴细胞(cyto tox ic l ymphocyte ,CT L )的杀伤活性,而可从胸腺转移到外周血中,诱导胸腺细胞或外周血淋巴细胞产生淋巴因子激活杀伤细胞活性(ly m phok i ne activated k ill e r ce lls ,LAK ),其效应细胞主要为CD 8+亚群。IL 7和I L 15支持记忆CD 8+T 细胞稳态扩展和生存。

IL 7不仅对T 、B 淋巴细胞内环境的稳定性起重要作用,同时也对其他细胞谱系(如抗原提成细胞)的生存和分化起重要作用。IL 7和c k it 共同在早期胸腺细胞分化、存活和增殖3方面起决定性作用。IL 7是胸腺树突状细胞(thym i c dendr it i c ce lls ,TDC)发展中必须的,也是未成熟的DC 从骨髓前体分化所必须的[4]。IL 7是多潜能干细胞和髓样前体细胞的移动因子,可促进骨髓组织生成。能刺激髓样前体细胞和巨核细胞产生集落形成单位和血小板,使机体从环磷酰胺的免疫抑制中得以恢复;较高浓度时,

I L 7还能增强巨噬细胞的细

胞毒活性,作为生成细胞毒性T 细胞、NK 细胞及活化单核细胞的协同因子,诱导单核 巨噬细胞分泌多种细胞因子,促进炎性因子:单核细胞趋化蛋白 1(mono cy te chemo tacti c prote i n 1,M CP 1)、I L 8、巨噬细胞炎症蛋白 (m acrophag e i nfl amm a