白细胞介素InterleukinsILs是一类由多种细胞分泌、可作用于多种靶细胞的细胞因子因最初发现于白细胞中且主要介导白细胞间的信号传递而得名。截至目前人类已发现约40种白细胞介素依次命名为IL-1至IL-40。该家族成员在免疫细胞的成熟、活化、增殖及免疫稳态调节中发挥核心作用同时深度参与机体多种生理过程及病理反应的调控。作为细胞因子家族的重要分支白细胞介素可依据结构同源性分为IL-1家族、IL-2家族、IL-6家族、IL-10家族及IL-17家族等若按对炎症反应的调控效应分类则可分为促炎细胞因子与抗炎细胞因子。本文将聚焦白细胞介素中的促炎亚群系统解析其结构特征与功能活性为免疫学研究提供理论参考。IL-1发热介导因子与免疫激活“催化剂”白细胞介素1IL-1最初被鉴定为一种可诱导机体发热的蛋白质又称人白细胞热源主要由IL-1α和IL-1β两种亚型组成。IL-1的主要分泌细胞为活化的单核巨噬细胞此外几乎所有有核细胞如B细胞、自然杀伤细胞NK细胞、体外培养的T细胞、胶质细胞、树突状细胞DC细胞、星形细胞、成纤维细胞、中性粒细胞、内皮细胞及平滑肌细胞等均具备分泌IL-1的能力。IL-1的生物学功能具有多效性主要包括1促进胸腺细胞、T细胞的活化、增殖与分化为适应性免疫应答奠定基础2增强细胞毒性T淋巴细胞CTL与NK细胞的杀伤活性提升机体对异常细胞的清除能力3与IL-4协同作用刺激B细胞增殖、分化及免疫球蛋白Ig的合成与分泌4诱导干细胞分泌干细胞因子SCF并与集落刺激因子CSF协同调控造血功能维持免疫细胞的稳态供应5活化血管内皮细胞促进黏附分子表达及趋化因子释放介导炎症细胞向炎症部位募集。IL-2免疫调节的“多效调控因子”IL-2是一种单体分泌型糖蛋白由133个氨基酸残基组成分子量约为15kDa其空间结构为含四个α-螺旋的球形构象属于典型的Ⅰ型细胞因子家族构型。IL-2主要由活化的CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞、树突状细胞DC细胞、NK细胞及NKT细胞分泌产生。作为先天淋巴样细胞ILC的关键调节因子IL-2兼具多重免疫调控功能可作为B细胞生长因子促进B细胞活化及抗体合成刺激NK细胞的增殖与分化显著增强其溶细胞活性同时参与T细胞亚群的平衡调控对免疫应答的启动与终止具有重要意义。IL-6多功能免疫稳态“调节因子”IL-6是一种分泌型蛋白由184个氨基酸残基组成分子量约为26kDa含有两个N-糖基化位点及四个半胱氨酸残基可形成稳定的二硫键结构。在全身炎症反应中内皮细胞、成纤维细胞及单核-巨噬细胞可对多种刺激信号产生应答进而分泌IL-6。IL-6是一种多功能、多效性细胞因子广泛参与免疫应答、急性期反应、造血过程及炎症调控可促进T细胞增殖、B细胞分化与存活诱导浆细胞分泌IgG、IgA及IgM等免疫球蛋白此外过敏原诱导产生的IL-6还可促进2型及17型气道炎症的发生与发展与过敏性疾病的病理进程密切相关。IL-8炎症部位的“细胞募集因子”IL-8又称趋化因子CXCL8主要由单核-巨噬细胞分泌成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞、肝细胞等在适宜刺激条件下也可合成并分泌IL-8。IL-8的分子量约为8kDa其主要活性形式为含72个氨基酸残基的成熟肽段。IL-8的核心功能是激活并招募中性粒细胞向感染或损伤部位迁移聚集参与炎症反应的启动与局部防御。除中性粒细胞外IL-8还可吸引NK细胞、T细胞、嗜碱性细胞及经GM-CSF或IL-3预处理的嗜酸性粒细胞。在银屑病、类风湿关节炎、呼吸道合胞病毒感染、哮喘及慢性阻塞性肺疾病等炎症性疾病患者的病变部位IL-8的浓度显著升高其表达水平可作为炎症严重程度的重要检测指标。IL-12Th1细胞分化的“关键调控因子”IL-12是一种异源二聚体细胞因子由35kDa的轻链p35与40kDa的重链p40通过二硫键连接形成又称IL-12p70。其主要分泌细胞包括活化的单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、小胶质细胞及树突状细胞DC细胞。IL-12的核心功能是介导Th1细胞的发育与维持通过诱导Th1细胞及NK细胞分泌干扰素-γIFN-γ增强机体的细胞免疫应答。此外IL-12对先天淋巴样细胞1ILC1的诱导分化具有重要作用可间接激活巨噬细胞的抗微生物、抗寄生虫及抗肿瘤活性同时促进NK细胞及淋巴因子激活的杀伤细胞LAK细胞的细胞溶解功能。IL-15与IL-2同源的促炎“新兴因子”IL-15在氨基酸序列及空间结构上与IL-2高度同源属于促炎性细胞因子。其分泌细胞包括非免疫细胞如角质形成细胞、骨骼肌细胞及免疫细胞如单核细胞、活化的CD4⁺T细胞可响应先天免疫激活信号而大量分泌。IL-15的生物学功能主要体现在激活T细胞并维持其存活刺激NK细胞的增殖与分化增强其杀伤活性促进活化B细胞的增殖及免疫球蛋白的分泌协同调控适应性免疫应答。IL-16T细胞增殖的“精准调控因子”IL-16是一种T细胞特异性趋化因子主要由活化的CD8⁺T细胞及嗜酸性粒细胞分泌通过与CD4分子结合介导其生物活性。IL-16可通过调控炎症因子的平衡发挥促炎作用诱导肿瘤坏死因子-αTNF-α、IL-1β及IL-15的释放同时抑制IL-4及IL-5的产生进而抑制T细胞过度增殖促进Th1细胞介导的免疫反应减少Th2细胞介导的炎症损伤维持免疫应答的平衡。IL-17A炎症反应的“核心推动者”IL-17A又称细胞毒性T淋巴细胞相关抗原8CTLA-8是一种多效性促炎细胞因子主要由CD4⁺T细胞尤其是Th17细胞表达分泌其表达水平在类风湿关节炎、哮喘、多发性硬化、银屑病、移植排斥反应等病理过程中显著升高。IL-17A的生物学功能广泛主要包括刺激上皮细胞、内皮细胞及成纤维细胞分泌IL-6、IL-8、粒细胞集落刺激因子G-CSF及前列腺素E2PEG2增强人成纤维细胞表面细胞间黏附分子-1ICAM-1的表达促进炎症细胞黏附与迁移维持CD34⁺定向造血干细胞的增殖并诱导其分化为成熟中性粒细胞激活核因子-κBNF-κB信号通路同时共刺激T细胞增殖放大炎症反应。IL-18Th1相关疾病的“重要参与者”IL-18又称干扰素-γ诱生因子IGIF属于IL-1家族成员其氨基酸序列及空间结构与IL-1β高度相似主要由单核细胞、巨噬细胞及角质形成细胞分泌产生。IL-18可在体外增强外周血单个核细胞PBMC中NK细胞的活性诱导IFN-γ及粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子GM-CSF的分泌同时刺激T细胞增殖。作为典型的Th1相关细胞因子IL-18与多种免疫相关性疾病的发病机制密切相关广泛参与自身免疫性疾病、感染性疾病及肿瘤的病理进程。IL-20IL-10家族的促炎“新成员”IL-20是近年来发现的IL-10家族成员属于促炎细胞因子其编码基因定位于1q32染色体与IL-10基因位点相邻。IL-20主要由脂多糖LPS刺激后的单核细胞及树突状细胞DC细胞分泌上皮细胞、内皮细胞及角质形成细胞也可少量分泌。IL-20的免疫调控功能主要表现为抑制γδT细胞分泌IL-17A调控Th17细胞介导的炎症反应诱导树突状细胞成熟提高人单核细胞来源DC细胞表面CD86分子的表达进而通过抗原呈递过程间接调节T细胞活化参与适应性免疫应答的调控。IL-21免疫调节的“多面效能因子”IL-21是Ⅰ型细胞因子家族的新成员主要由活化的CD4⁺T细胞分泌其受体为含特异性IL-21受体IL-21R与通用γ链γc的复合型受体。IL-21具有广泛的免疫调节功能核心特征包括增强效应T细胞及活化NK细胞的功能提升机体对异常细胞的清除能力显著调控B细胞的活化、增殖与分化影响抗体的合成与分泌同时调节CD4⁺T细胞的活性参与T细胞亚群的平衡调控在免疫应答与免疫耐受中发挥重要作用。IL-23促炎症反应的“关键激活因子”IL-23是一种异源二聚体细胞因子由IL-12p40亚基与独特的IL-23p19亚基组成。其主要分泌细胞包括吞噬细胞、巨噬细胞及来源于皮肤、肠黏膜、肺等外周组织的活化树突状细胞DC细胞。IL-23具有显著的促炎症活性可激活记忆性CD4⁺T细胞并促进其增殖诱导IFN-γ的分泌及基质金属蛋白酶9MMP9的上调表达进而促进血管生成参与慢性炎症及自身免疫性疾病的病理进程。IL-32免疫调节与炎症的“关联介质”IL-32最初因在丝裂原活化的T细胞及IL-2活化的NK细胞中转录本表达显著升高而被命名为NK4蛋白。其主要分泌细胞为活化的T细胞及NK细胞在免疫应答及炎症反应中发挥重要的关联调控作用。IL-32的生物学功能主要包括诱导炎性细胞因子的产生及炎症介质的释放放大炎症反应参与NK细胞功能的调控及细胞凋亡的调节促进树突状细胞成熟影响抗原呈递过程进而调控适应性免疫应答。IL-33双重功能的促炎“调控因子”IL-33是由IL33基因编码的促炎蛋白属于IL-1家族成员同时也是一种染色质相关细胞因子其氨基酸序列及空间结构与IL-1、IL-18高度同源。IL-33具有双重生物学功能既可作为细胞因子分泌到细胞外介导炎症信号传递也可作为细胞内核因子参与基因转录调控。作为2型细胞因子IL-33在蠕虫感染及变态反应性疾病的发生发展中发挥关键作用同时参与慢性炎症及自身免疫性疾病的调控。IL-36慢性炎症的“关键驱动因子”IL-36家族由IL-36α、IL-36β、IL-36γ三个功能相似的成员组成属于Th2型细胞因子可由单核细胞、T淋巴细胞、角质细胞等多种细胞分泌产生。IL-36可通过激活丝裂原活化蛋白激酶MAPK及NF-κB信号通路诱导大量炎症介质如细胞因子、趋化因子、黏附分子及蛋白酶等的产生在体内外均发挥显著的促炎作用广泛参与慢性炎症及自身免疫性疾病尤其是银屑病的病理生理过程。