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技術(shù)文章

白介素6(IL-6)的信號(hào)傳導(dǎo)及其生物學(xué)功能

點(diǎn)擊次數(shù):62   發(fā)布時(shí)間:2024/9/29 14:53:45

一、IL6相關(guān)結(jié)構(gòu)

白細(xì)胞介素6(IL-6)是一種重要的細(xì)胞因子,分子量為19-28KDa,具有約184個(gè)氨基酸的單鏈多肽結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)域是其生物活性所必需的。主要由T細(xì)胞和單核細(xì)胞產(chǎn)生,在感染、組織損傷或炎癥狀態(tài)下會(huì)被釋放出來(lái),作為促炎細(xì)胞因子和抗炎性調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用。人IL-6基因包含5個(gè)外顯子,位于第七號(hào)染色體上,編碼產(chǎn)生含有212個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。預(yù)測(cè)顯示,該蛋白質(zhì)的1-29位氨基酸序列為信號(hào)肽,30-212位為功能結(jié)構(gòu)域。去除信號(hào)肽后的IL-6蛋白由四個(gè)長(zhǎng)的α-螺旋組成,其中包含兩個(gè)結(jié)合GP130的位點(diǎn)和一個(gè)結(jié)合IL-6受體(IL-6R)的位點(diǎn)。

IL6相關(guān)結(jié)構(gòu)

二、IL6信號(hào)傳導(dǎo)

IL-6信號(hào)傳導(dǎo)主要有3種通路。即經(jīng)典信號(hào)傳導(dǎo)、反式信號(hào)傳導(dǎo)和反式呈遞。

經(jīng)典信號(hào)傳導(dǎo)(圖A)
在經(jīng)典信號(hào)傳導(dǎo)通路中,IL-6先與其受體IL-6R結(jié)合形成復(fù)合物,然后該復(fù)合物與細(xì)胞膜上的gp130蛋白結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制,從而觸發(fā)下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)過(guò)程。

反式信號(hào)傳導(dǎo)(圖B)
IL-6R以可溶形式(sIL-6R)存在。SIL-6R與IL-6結(jié)合的親和力與IL-6R相似,其結(jié)合物與gp130結(jié)合,從而激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)。

反式呈遞(圖C)
反式呈遞主要發(fā)生在樹(shù)突狀細(xì)胞提供IL-6信號(hào)并與接受IL-6的T細(xì)胞之間的抗原特異性相互作用中。IL-6與樹(shù)突狀細(xì)胞內(nèi)的IL-6受體結(jié)合后,復(fù)合物被運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜,識(shí)別T細(xì)胞并通過(guò)gp130介導(dǎo)的機(jī)制使T細(xì)胞中的STAT3被磷酸化,從而啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。

IL6信號(hào)傳導(dǎo)

三、IL6的生物學(xué)功能

IL-6對(duì)炎癥、免疫反應(yīng)和造血過(guò)程有廣泛影響。IL-6作用于肝細(xì)胞時(shí),誘導(dǎo)急性期蛋白的生成,如C反應(yīng)蛋白(CRP)、補(bǔ)體C3、血清淀粉樣蛋白 A (SAA)、纖維蛋白原、血小板生成素、鐵調(diào)素、結(jié)合珠蛋白和 α1-抗胰凝乳蛋白酶,從而使 IL-6 成為急性期反應(yīng)的重要介質(zhì)。然而,長(zhǎng)時(shí)間血清中SAA濃度過(guò)高可能導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥,如淀粉樣蛋白A淀粉樣變性。此外,IL-6誘導(dǎo)的鐵調(diào)素生成會(huì)阻斷鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1在腸道的功能,導(dǎo)致血清鐵水平下降,從而引發(fā)與慢性炎癥相關(guān)的低鐵血癥和貧血。在造血過(guò)程中,IL-6促進(jìn)造血干細(xì)胞的分化及巨核細(xì)胞的成熟,促使血小板釋放。

在獲得性免疫反應(yīng)中,IL-6 還通過(guò)刺激抗體產(chǎn)生和誘導(dǎo) CD4+ T細(xì)胞分化為效應(yīng)T細(xì)胞,IL-6還促進(jìn)T濾泡輔助細(xì)胞分化及IL-21的產(chǎn)生,調(diào)控免疫球蛋白合成。

此外,IL-6誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生RANKL,推動(dòng)成骨細(xì)胞的活化,并增強(qiáng)血管生成及血管通透性。IL-6通過(guò)誘導(dǎo)組織因子(TF)促進(jìn)凝血聯(lián),并增加血管內(nèi)皮細(xì)胞的血管通透性。IL-6還通過(guò)增加C5a受體的表達(dá),加劇血管反應(yīng)性,可能導(dǎo)致多種病理過(guò)程,如血管收縮和心肌功能障礙。

IL6的生物學(xué)功能

四、IL-6臨床應(yīng)用

IL-6參與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展,其血液水平與炎癥、病毒感染以及自身免疫疾病密切相關(guān)。在炎癥反應(yīng)中,IL-6的升高比其他因子更早出現(xiàn),甚至早于CRP和PCT,且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),因此可用于幫助早期診斷急性感染。此外,IL-6還可用于評(píng)估感染的嚴(yán)重程度和預(yù)后。當(dāng)IL-6水平超過(guò)1000μg/L時(shí),預(yù)示著預(yù)后不良。然而IL6的特異性差于PCT,而PCT與CRP正好彌補(bǔ)它的不足。

IL-6臨床應(yīng)用

為了滿足IL-6相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)及研發(fā)需求,菲恩生物研發(fā)了一系列蛋白,抗體,ELISA試劑盒相關(guān)產(chǎn)品。這些蛋白,抗體產(chǎn)品具有高純度、高活性、高批間一致性的特點(diǎn),試劑盒靈敏度高,檢測(cè)效果好,菲恩生物產(chǎn)品適用于免疫學(xué)研究、抗體篩選、候選藥物功能驗(yàn)證等多種應(yīng)用。

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