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    多功能细胞因子(IL-6)

    发布时间: 2024-02-21  点击次数: 486次

    IL-6

    白细胞介素-6(Interleukin-6,简称IL-6)是一种由免疫系统细胞产生的蛋白质分子,属于细胞因子(Cytokine)家族的一员。IL-6在免疫系统、炎症反应和体内平衡调节中起着重要作用,同时也参与了多种生理和病理过程。


    IL-6的作用方式与特点

    免疫调节:IL-6在免疫系统中起着重要的调节作用,它能够刺激白细胞(包括B细胞、T细胞和巨噬细胞)的增殖和分化,尤其是B细胞的活化,从而促进抗体产生。


    炎症反应IL-6作为典型的炎症介质,它在感染、组织损伤和炎症过程中产生并释放,从而参与调控各类炎症反应(发热、疼痛、红肿和局部白细胞的移动)。而在某些情况下,IL-6也会起到抗炎的作用。


    ③体内平衡:IL-6还参与了体内的平衡调节,包括脂质代谢、红细胞生成和神经系统功能。它可以影响机体的代谢和生理状态,例如它可以促进肝脏释放葡萄糖,提高血糖水平,以满足机体在应激情况下的能量需求。


    ④疾病关联:异常活跃的IL-6与多种疾病和病理情况有关,包括慢性炎症性疾病、自身免疫疾病、癌症和心血管疾病。因此,IL-6被认为是炎症性和免疫相关疾病的治疗靶点。


    总之,IL-6是一个多功能的细胞因子,参与了免疫调节、炎症反应、应激响应和体内平衡调节等多个生理和病理过程。它在维护机体的平衡和应对外界威胁方面具有重要作用。然而,过度或不适当的IL-6活性可能会导致疾病发展,因此对其作用方式的深入理解对于疾病的研究和治疗具有重要意义。


    IL-6参与的信号通路及其机制

    白细胞介素-6(IL-6)在免疫调节、炎症反应、应激响应和体内平衡中参与了多个信号通路。

    ①JAK-STAT通路

    是一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的生长、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。


    IL-6与其受体复合物(包括IL-6受体和gp130)结合,导致受体的聚集;


    这会激活Janus激酶(JAK),JAK磷酸化gp130和其他细胞内JAK蛋白;


    磷酸化的gp130允许STAT蛋白结合并磷酸化,形成磷酸化的STAT二聚体;


    磷酸化的STAT二聚体进入细胞核,与DNA结合并调控基因表达,影响细胞的功能,包括免疫细胞的活化。

    ②Ras-MAPK通路

    该通路通常与细胞增殖和炎症反应相关。


    IL-6信号可以通过激活Ras蛋白来启动这个通路;


    激活的Ras激活了Raf激酶,Raf激酶进一步激活MEK(MAPK/ERK激酶激活蛋白激酶);


    MEK最终激活ERK(外来信号调节激酶),进入细胞核并影响基因表达,从而影响细胞的增殖、存活和分化。

    ③PI3K-Akt通路

    IL-6信号还可以通过PI3激酶(PI3K)-Akt通路传递。这个通路涉及到细胞的存活、增殖和代谢调节。


    IL-6信号通过激活PI3激酶(PI3K)来启动这个通路;


    活化的PI3K产生PI3-磷酸脂酶二酮(PIP3),从而激活Akt蛋白;


    激活的Akt影响多个细胞功能,包括细胞生存、增殖和代谢。

    SOCS通路

    IL-6信号还可以通过一种负反馈机制——SOCS(Suppressors of Cytokine Signaling)来传递。


    IL-6信号可以诱导SOCS蛋白的表达;


    SOCS蛋白可以抑制JAK的活性,从而限制IL-6信号通路,起到负反馈调控的作用。

    ⑤NF-κB通路

    IL-6信号有时也与核因子κB(NF-κB)通路有关。NF-κB是一个调控炎症反应和免疫应答的重要转录因子。


    IL-6信号可以激活核因子κB(NF-κB)通路;


    激活的NF-κB转移到细胞核,结合到特定基因上,导致炎症因子和其他生物活性分子的表达;


    这些效应有助于炎症反应的调控和免疫应答的调节。

    ⑥应激响应通路

    IL-6在应激情况下发挥作用,通过激活应激响应通路,如糖皮质激素信号通路,来帮助机体应对应激情况。这包括提高血糖水平和抑制炎症反应等生理响应。

    ⑦体内平衡调节

    IL-6还可以影响体内平衡,包括调节脂质代谢、红细胞生成和神经系统功能。这些效应通常与多种信号通路相互作用,以维持机体的内稳态。

    IL-6参与的多重信号通路在免疫调节、炎症反应、应激响应和体内平衡等过程中起到关键作用。不同的通路可以影响不同的细胞功能和生物学过程,从而在机体内维持稳态和应对各种生理和病理挑战。


    IL-6的临床应用

    白细胞介素-6(IL-6)在临床中有多种应用,尤其是与免疫调节、炎症性疾病和肿瘤治疗相关的领域。


    ①风湿性关节炎治疗

    IL-6在类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)的治疗中有应用。药物如托珠单抗(Tocilizumab)是一种抗IL-6受体的单克隆抗体,用于减轻RA患者的关节炎症状[4]

    ②炎症性肠病治疗

    IL-6在炎症性肠病(如克罗恩病和溃疡性结肠炎)的治疗中也有应用。在炎症性肠病中,IL-6含量显著上升,而托珠单抗等生物制剂可以降低其含量,因此经常用于减轻这些疾病的炎症症状。 



    ③多发性骨髓瘤治疗

    IL-6在多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma, MM)的治疗中起到作用。IL-6与多发性骨髓瘤的发展和进展有关,IL-6可以通过PD-L1的上调诱导骨髓细胞的免疫抑制特性和Arg-1表达以及ROS和NO产生,同时,IL-6能够下调抗原呈递骨髓细胞的功能,因此抑制IL-6信号通路可以是治疗策略的一部分。

    ④癌症治疗

    IL-6与某些肿瘤的发展和转移有关,因此IL-6信号通路也成为肿瘤治疗的研究焦点。一些药物如托珠单抗,可以通过干扰IL-6通路来抑制肿瘤的生长。

    ⑤急性炎症反应

    IL-6是急性炎症反应的一个标志性分子,其血清水平常常升高。在某些情况下,监测IL-6水平可以帮助评估炎症程度和疾病严重性,同时,减少IL-6的含量也可以作为减少炎症反应的一种方式。

    ⑥非酒精性脂肪性肝病

    IL-6信号通路导致含有微红蛋白-223(MR-233)的外体分泌,抑制了肝细胞NLRP3炎症体的活性,导致炎症被抑制,脱皮相关的纤维化被减弱。发挥了抗炎细胞因子的作用。                                                                              


    ⑦病毒肺炎治疗

    在(SARS-CoV-2)感染的治疗中,IL-6抑制剂有时被用于减轻病情的炎症和细胞因子释放综合症(Cytokine Release Syndrome,CRS)。

     

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