通过上篇的《一篇全面了解细胞因子的文章》,估计大家对细胞因子有了一个全面的介绍。接下去,科小抗会给大家注意介绍细胞因子专题,先让我们来了解一下促炎细胞因子 IL-1β吧。
1、细胞因子IL-1β介绍
IL-1β,全名为白细胞介素1β(IL-1β),通常又被称为淋巴细胞活化因子、白细胞内源性介质、白细胞热源、单核细胞因子、淋巴细胞活化因子等。人IL-1β是由IL-1β基因编码的细胞因子蛋白。
2、细胞因子IL-1β的起源
细胞因子IL-1β发挥效应的方式有三种:自分泌、旁分泌、内分泌,所以细胞因子IL-1β的作用方式有两种:一种是细胞本身或邻近细胞发挥局部作用,一种是远处的靶细胞通过内分泌的方式介导全身反应。但是,它不易储存,容易降解。
图1.IL-1β的合成示意图
细胞因子IL-1β是一种前体肽,但不具有生物活性。当存在活化模式辨识受体(PRR)的炎症信号时,或者当IL-1α和IL-1β与IL-1受体(IL-1R)相互结合形成循环反馈时,IL-1β的前体(pro-IL-1β)和NLRP3被转录、翻译和合成。此后,巨噬细胞、ox-LDL或钾外排所吞噬的胆固醇晶体会激活NLRP3。激活后的NLRP3会招募连接蛋白ASC,以连接NLRP3和前半胱氨酸天冬酶-1,从而促进后者水解为活性的半胱氨酸天冬酶-1。最终,通过半胱氨酸天冬酶-1的作用,pro-IL-1β被水解为成熟且具有活性的IL-1β(分子量约为17 KDa)。
由于IL-1β的功能广泛,其生物学活性受到严格调控。IL-1β信号受诱骗受体IL1-RII和受体拮抗剂IL1RA的负调控。有三个主要水平的控制来限制IL-1β的潜在促炎活性:
由于细胞因子IL-1β具有多样的功能,因此其生物活性受到严格的调控。IL-1β信号传导过程中,存在着诱骗受体IL1-RII和受体拮抗剂IL1RA的负向调节。为了限制IL-1β的潜在促炎作用,有三个关键层面进行控制:
1)控制NALP3-炎症小体的合成和释放,控制IL-1β加工蛋白酶Caspase-1的激活;
2)控制膜受体;
3)调节激活的受体下游的信号转导。
3、IL-1β的信号通路
图2.IL-1β信号转导
IL-1β的信号传导主要透过IL-1β受体相关激酶途径(IPAK途径)来介导。首先,当IL-1β与IL-1R结合时,会形成一个异源三聚体,其中包括IL-1β、IL-1R I型(IL-1R1)和IL-1R辅助蛋白(IL-1Racp)。同时,蛋白激酶4(IPAK4)和骨髓分化因子-88(MyD88)也会被激活。此外,IL-1R活化蛋白激酶4会自我磷酸化,而IPAK1和IPAK2则会被磷酸化。接着,寡聚化肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF6)会被招募并激活,从而激活了有丝分裂原结合蛋白激酶MAPKKK家族。随后,核内转录因子诱导激酶(NIK)会被激活,解除了对核转录因子(NF-κB)的抑制,使其进入细胞核并调控相关基因的表达。
在IL-1β信号通路被唤醒之后,它也会对其他的信号通路产生影响,包括NF-κB、MAPKs、激活蛋白-1(AP-1)、JNK,以及p38 MAPK等。而且,这种影响还会进一步引发相关基因的表达,如IL-6,IL-8,MCP-1,COX-2,IL-1α,以及IL-1β等。
4、细胞因子IL-1β的临床应用
(1)IL-1β与椎间盘退变(IDD)
(2)IL-1β与动脉粥样硬化(AS)
(3)IL-1β与阿尔茨海默病(AD)
(4)IL-1β与肿瘤
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