细胞因子的结构和生物学特征(7)
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细胞因子的结构和生物学特征(7)
R、IL-3R和IL-5R的McAbs所抑制。
对骨髓中淋巴干细胞的分化可能
也有刺激作用。
纯化IL-7在10-13M即可刺激IXN/2b细胞增殖。
(2)胸腺细胞:促进胸腺中CD4-CD8-和CD4+CD8+细胞亚群的增殖。
(3)T细胞:促进混合淋巴细胞培养(MLC)或PMA刺激T细胞的增殖,协同ConA刺激T细胞产生IL-2以及IL-2R和ICAM-1的表达。
IL-7诱
导T细胞增殖可通过IL-2依赖和不依赖两种途径。
(4)诱导人PBMC产生LAK活性,加入IL-2抗血清对LAK活性无显著
变化,表明IL-7这种诱导LAK活性作用不依赖IL-2,IL-7诱导LAK的前
体细胞主要来血PBMC中的NK。
IL-4对这种诱导作用有抑制效应,抗IL-
4抗血清可使IL-7诱导LAK活性提高4~10倍。
(八)IL-8
见本节趋化因子。
(九)IL-9
1988年Uyttenhove等报道了一种来自小鼠T细胞的细胞因子,能支
持某些Th细胞克隆的生长,分子量在30~40kDa,又称T细胞生长因子-
Ⅲ(t cell gr owth factor Ⅲ,TCGF-Ⅲ)或P40。
人IL-9最初是从HTLV
-Ⅰ感染的T细胞系培养上清中发现的,能刺激人巨核细胞白血病细胞
株Mo7e的增殖。
1990年命名为IL-9。
1 .IL-9的产生IL-9由活化T细胞(主要是CD4+T细胞)产生,PH
A或抗CD3McAb、Ca2+载体可诱导T细胞分泌IL-9,PMA有协同作用。
PMA
和Ca2+载体刺激人PBMC可转录大量IL-9mRNA。
此外,HTLV-I转化的T细
胞株C5MJ2细胞、肥大细胞也可产生IL-9。
目前还没有检测到静止T细
胞或活化B细胞中有IL-9mRNA的表达。
2.IL-9的分子结构和基因人和小鼠IL-9基因结构相似,在DNA水
平上有67%同源性。
人IL-9基因由5个外显子和4个内含子组成,基因长
约4kb,与IL-3、IL-4、IL-5、M-CSF、GM-CSF、c-fms、PDGFR基因位
于第5号染色体中,在小鼠位于13号染色体。
IL-9基因5′非翻译区(U TR)含有TATA盒以及活化蛋白(activator protein,AP)1、2和3,NF-
κB,specificity protein-1(SP-1)位点和糖皮质激素反应元件(GR E)等识别位点。
小鼠IL-9分子的前体由144个氨基酸残基组成,含18
个氨基酸残基的信号肽。
人成熟IL-9由126个氨基酸残基组成,分子量
为14.2kDa。
人和小鼠IL-9在氨基酸水平的56%同源性。
均含有10个保
守的半胱氨酸,在生理情况下可能形成复杂的二硫键。
IL-9为碱性蛋白,有多个N糖基化点。
3.IL-9受体IL-9R结构上属于红细胞生成素受体超家族(ERS),与配体结合为高亲和力。
小鼠IL-9R含468个氨基酸,人IL-9R为553个
氨基酸,两者有53%同源性。
在小鼠已发现有缺乏空膜区和胞浆区的可
溶性IL-9受体(sIL-9R)。
4.IL-9的生物学功能与其他的细胞因子不同,小鼠IL-9可作用
于人的细胞,而人的IL-9却对小鼠细胞无刺激活性。
(1)维持T细胞生长,为一种自分泌生长因子,因此又称为T细胞
生长因子-Ⅲ(TCGF-Ⅲ)。
由于抗CD3McAb能诱导IL-9产生,故推测IL
-9对T细胞抗原刺激后启动的免疫应答有重要调节作用。
(2)IL-9对于IL-4诱导PBL中正常B细胞IgG、IgE和IgM的产生有
促进作用。
(3)小鼠IL-9协同IL-3或IL-4刺激骨髓来源肥大细胞的增殖,并
诱导其产生IL-6。
(4)刺激巨核母细胞白血病细胞的生长。
此外,人和鼠IL-9均可
与EPO协同,支持体外骨髓细胞红细胞系的爆发形成单位(erythroid burst forming units,BFU-E)的产生。
IL-9单独能支持BFU-E的短期
存活。
IL-9可能与Hodgkin氏病的发生有关。
原代或传代培养的Hodgkin
氏瘤和Reed-Sternberg细胞表达IL-9和IL-9R。
(十)IL-10
1989年美国DNAX研究所Fiorentino等发现小鼠Th2细胞株D10.G4.1
产生一种新的细胞因子,能抑制Th1细胞株细胞因子mRNA的转录,称为
细胞因子合成抑制因子(cytokine synthesis inhibitory factor,CS IF),同年命名为白细胞介素10(interlenkin 10,IL-10)。
1.IL-10的产生抗原或丝裂原刺激小鼠Th2细胞株D10.G4.1以及C DC25、CDC35、D9、MB2-1等细胞可分泌IL-10。
在小鼠,活化胸腺细胞、巨噬细胞、角朊细胞、Ly1+(CD5+)和正常B细胞也可产生IL-10;在
人类,某些CD4+T细胞克隆、来自AIDS病人B细胞系、EBV感染的淋巴母
细胞、Burkitt氏淋巴瘤、活化单核细胞、外周血T细胞(包括CD8+细胞,CD4+CD45RA+naive T细胞、CD4+CD45RO+记忆T细胞)均可产生IL-10。
2.IL-10的分子结构和基因小鼠和人IL-10基因都定位于第1号染
色体,其基因组包括5个外显子和4个内含子,并可能有NF-κB和AP-1
的结合位置。
人和小鼠IL-10在DNA和氨基酸水平上分别有81%和73%的
同源性。
DNA序列分析表明,IL-10与EB病毒基因组中开放读框区I(BC
RF-I)有70%左右的同源性。
有人把BCRF-I的基因产物称为病毒IL-10(vIL-10),提示EBV可能摄取了哺乳动物IL-10的基因,以求自身的生存。
如EBV感染过程中通过产生vIL-10抑制宿主细胞IFN-γ产生,保持EBV在宿主细胞内生存和繁殖。
Moore等已克隆成功IL-10cDNA,并在COS7细胞中得到表达。
人和小鼠IL-10均含178个氨基酸残基,内有18氨基酸信号肽系列,裸肽分子量18.7kDa,PI8.1。
成熟IL-10分子为160氨基酸残基,小鼠和人IL-10分子中分别含5个和4个半胱氨酸残基,由于不同糖基化可使分子量有所差别,在35~40kDa之间,酸性条件下不稳定,在溶液中呈非共价连接的同源双体。
人IL-10可作用于小鼠源性细胞,而小鼠IL-10对人的细胞则无作用。
3.IL-10的生物学功能
(1)抑制小鼠Th1细胞的增殖以及IL-2、IL-3、IFN-γ、TNF以及GM -CSF等细胞因子合成。
其作用机理可能是IL-10作用于APC细胞,降低其MHCⅡ类抗原的表达,或诱导APC细胞产生另一种细胞因子,改变细胞内信号的传递途径,从而选择性抑制某些细胞因子mRNA转录。
IL-10可抑制人TH0、TH-1、TH-2样T细胞克隆的增殖。
(2)促进肥大细胞和胸腺细胞增殖,IL-10也是淋巴结、脾脏细胞生长的复合因子(cofac-tor)。
(3)协同IL-2诱导ConA活化脾细胞中CTL前体细胞(CTLp)分化为成熟的CTL。
(4)提高B细胞的存活率,促进B细胞的增殖、MHCⅡ类抗原表达以及Ig的分泌,并与Th2所产生的IL-4、IL-5有协同作用。
(5)抑制NK细胞因子的产生。
IL-10的拮抗剂可能具有抗EB病毒的作用;而IL-10通过促进单核
细胞表达IL-1ra而可能成为抗炎症的治疗手段,动物实验表明,IL-10
可有效地避免LPS诱导小鼠休克而造成的死亡。
(十一)IL-11
IL-11最初由Paul等在灵长类动物骨髓基质细胞株Pu-34培养上清
发现的。
这种生长因子可刺激IL-6依赖的小鼠浆细胞瘤细胞系T1165.8 5.2.1的生长,即使在有中和活性抗IL-6McAb的存在,仍有这种刺激作用,以后证实这种因子与脂肪形成抑制因子(adipogenesis inhibito
ry factor,AGIF)是同一物质。
1990年命名为白细胞介素11(interleu kin 11,IL-11)。
1.IL-11的产生主要由间充质来源的粘附细胞(mesenchymal-de rived adherent cell)产生,如骨髓基质细胞、基质成纤维细胞、人
胚肺成纤维细胞和滋养层细胞。
IL-1刺激Pu-34细胞后IL-11明显升高。
2.IL-11的分子结构和基因杨育中等首先发现并克隆人IL-11基因,至今小鼠IL-11基因尚未克隆成功。
人IL-11基因定位于19号染色体,含有5个外显子和4个内含子。
在5′UTR含有与RNA多聚酶Ⅱ结合的TATA盒;3′UTR含有多个ATTTA重复序列,可能与降低mRNA的稳定性有关;此外,还有一些序列可能与干扰素诱导元件(或因子)(interfe ron-inducible elements或interferon-inducible factors)如SP-1(specificity protein 1 或promotor-specific factor)和AP-1(ac tivator protein 1)相结合。
成熟的人IL-11分子含178个氨基酸残基,分子量23kDa,不含半胱氨酸残基,亦无潜在的糖基化位点。
3.IL-11受体迄今为至特异性结合IL-11的人IL-11受体α链尚未
基因克隆成功。
PU34细胞每个细胞有138个IL-11结合位点,亲和力Kd
为1.2×10-10M。
目前已经证实,gp130是IL-11受体的信号转导亚单位,
gp130是IL-11R以及IL-6R、LIFR、OSMR、CNTFR所共有的。
IL-11可诱导靶细胞的酷。