白介素-1族

白介素-1族（interleukin-1 family）又称白细胞介素-1族、介白素-1族, IL-1族，是一组11种细胞因子 ，在调节对感染或无菌损伤的免疫和炎症反应中起着核心作用。

发现
这些细胞因子的发现始于对发热发病机制的研究。在1943年至1948年间，Eli Menkin和 Paul Beeson对兔子腹膜渗出物细胞释放的致热原蛋白质的性质进行的研究。后来又有几名研究者研究了发热与感染和炎症之间的关系。由于对巨噬细胞和淋巴细胞产生的可溶性因子发现的性质越来越多，就根据生物性质发明了“白细胞介素”（）一词。巨噬细胞的产物称为白介素-1（），而白细胞介素-2 （IL-2）用于定义淋巴细胞产物。在分配这些名称时，还没有已知的氨基酸序列分析，这些术语当时被用来定义生物学特性。

1985年，从巨噬细胞cDNA文库提取出来了两种不同但类似的互补DNA编码蛋白，又将IL-1分成了IL-1α和IL-1β两种。

白细胞介素1族
白细胞介素1族包括11种细胞因子，它们组成了促炎细胞因子的复杂网络。这些细胞因子通过调控白细胞和内皮细胞的整合素的表达，启动和控制炎症反应。

由于IL-1α和IL-1β最先发现而且促炎能力最强，对它们的研究也最多。IL-1Ra是它们的自然拮抗剂。它们都会与IL-1受体结合，通过接头蛋白MyD88激发信号。拮抗剂会与前两者争夺受体，控制促炎活动。

但新趋势是：回归旧名字。2010年，世界各地的实验室都认为，IL-1α、IL-1β、IL-1Ra和IL-18 更加知名。因此建议将IL-1F6、IL-1F8和IL-1F9 改名为、和, 。它们虽由不同的基因编码，但使用相同的受体（复合体和辅助受体IL-1RAcP），传递的信号也基本相同。它们的拮抗剂IL-1F5被建议命名为IL-36Ra，仿照IL-1α、IL-1β拮抗剂IL-1Ra的命名方法。另外建议将IL-1F7命名为，这样就可以将其剪接变体像IL-37a、IL-37b命名了；将命名为IL-38。

信号传导
IL-1α和IL-1β会与同一受体IL-1RI结合。拮抗剂IL-1Ra也会与这一受体结合，但不会激活进一步的信号传导，因此会通过与其竞争参与调控。

IL-1α或IL-1β首先与IL-1RI的首条胞外链结合，这会集中辅助受体IL-1受体辅助蛋白（IL-1RAcP），信号传导与IL-18和IL-33对IL-1RI的激活需要它。

生物活性
巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞和樹狀細胞会大量产生IL-1，B细胞、自然杀伤细胞和上皮組織也会产生它。它在机体对抗感染中扮演重要作用。它们可以提高内皮细胞粘合系数的表达，以方便免疫活性细胞转移到感染区域。体温调节中心下丘脑的活性也会提升，引起发热（发烧），因此白细胞介素1是一种内原性致热物。IL-1还会导致痛觉过敏、血管舒张和低血压.

IL-1α
IL-1α是一种“双重功能细胞因子”：除了在细胞表面可以与受体结合发生作用，还可以在细胞核中控制转录。此点上，与IL-33类似。

在由间叶细胞分裂的细胞和上皮细胞中，IL-1α的前体蛋白不断合成，储存细胞质中。而在单核细胞和巨噬细胞里是从头合成的。前体由钙蛋白酶加工，释放16-kDa的N端前片段切割产物ppIL-1α，此产物包含核定位序列，转移到细胞核后会担任转录因子。

IL-1α的前体包含N端和C端受体相互作用的结构域，其会起到损伤相关的模式分子（DAMPs）的作用。DAMPs也叫警报素，是免疫系统的警报信号，会被先天免疫的模式识别受体识别。简单地说，如果免疫作用导致了细胞应激的非正常死亡（如坏死和焦亡），胞内分子释放到了细胞外，分子因环境的酸碱度改变会发生折叠改变、氧化等变化，DAMPs也就形成了。先天免疫识别会识别出这些本不该在细胞外的分子的模式。感染、受伤、局部缺血、缺氧、酸中毒和补体溶解都可以引起细胞的应激反应。另外，IL-33的前体也属于DAMPs。

IL-1α前体和成熟IL-1β不含与内质网和高尔基体分泌有关的信号肽，因此会通过非常规蛋白分泌途径分泌，此种分泌途径的机制尚不清楚。

IL-18也是先合成的前体，前体再由胱天蛋白酶-1切开。

除了拥有核染色质有关的功能，健康的内皮细胞内也会不断生成IL-33，因为如果细胞非正常死亡，它就可以以DAMPs的形式释放到胞外，引发自然辅助细胞、nuocytes、輔助型T細胞淋巴球、肥大细胞、嗜碱性粒細胞、嗜酸性粒細胞、恒定型自然杀伤细胞和自然杀伤T细胞产生细胞因子。它涉及过敏和寄生虫引起的炎症反应。

相关疾病和临床使用
IL-1在神经炎症中扮演重要角色。在炎症中，脑中肿瘤坏死因子和IL-1的含量增多，它们的存在可能会破坏血脑屏障、强直性脊柱炎和弥漫性毒性甲状腺肿的基因敏感性相关。

脂肪组织可以通过与免疫细胞进行互动，分泌细胞因子，抑制海马体的神经功能，以改变吃饭模式，以分解更多脂肪。IL-1β的水平还可能与脂肪、认知缺陷相关：db/db小鼠（因瘦素受体基因缺损而肥胖）的小鼠强制通过跑步训练或手术切除减少脂肪都可以恢复认知缺陷和海马体中神经可塑性的缺陷；向db/db小鼠注入白细胞间介素1拮抗剂也可以上述缺陷；向正常老鼠注入过多脂肪，也产生了和超重老鼠相似的炎症反应。因此，IL-1β导致的神经炎症可以解释，肥胖症和糖尿病导致的认知缺陷。

食物中的IL-1β的水平也可能与脂肪、认知缺陷相关：在喂食大鼠中高脂肪食物后，海马体区白细胞间介素1β水平升高，大鼠记忆力下降。在停止喂食这类食物后，即使依然保持肥胖，这个症状会消失。注射白细胞间介素1拮抗剂后此症状也会消失。

由于造血因子的特性，曾给骨髓移植病人使用。但之后发现，使用后的病人会出现系统性炎症的症状。于是猜测封锁受体会减轻症状，但在临床试验中使用IL-1拮抗剂（IL-1Ra）与安慰劑相比，没有出现显著性差异。

现在，对于有自體免疫性疾病或淋巴瘤的病人，降低IL-1（尤其是IL-1β）的活性是标准的治疗方法。对于有類風濕性關節炎的病人，IL-1拮抗剂可以减轻症状、降低关节损伤。IL-1拮抗剂与其他疗法结合，可让高风险会发展为多發性骨髓瘤的延缓冒烟型和惰性骨髓瘤患者的病情多年不加重。由于IL-1拮抗剂是天然的，所以没有毒性，也不会引起肠胃紊乱。

参考资料