我来自 Th17——IL17

   2017-09-01
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IL-17(白细胞介素-17)它可能属于一个能调节多种细胞因子产生的独特的配体一受体家族。

一、结构

IL-17 是一种主要由活化的记忆性 CD4+T 淋巴细胞分泌的糖蛋白,分子量为 20KD。IL-17F 的晶体结构显示蛋白采取的是半胱氨酸结折叠 (cysteine knot fold ) 的形式,并提示该家族与半胱氨酸 结折叠超家族 (cysteine knot fold superfamily ) 有联系。所有的 IL-17 家族成员中,都应可见半胱氨酸结折叠形式,包括-片层和大环二硫键的位置。IL-17A 的结构与 IL-17F 尤为相似,拥有 50% 的序列相同。IL -17B,C 和 E 含有更长的 N-端序列以及更多的半胱氨酸残基。IL-17B 以非共价二聚体的形式分泌。 

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二、一般性质

  1. 人 IL-17(Interleukin-17,以下也称 IL-17A ) 是近年来发现的一种促炎症性细胞因子,主要由活化的记忆性 CD4+T 淋巴细胞(CD45+RO+)分泌的同源二聚多肽,糖基化不恒定。 

  2. 人 IL-17 基因编码由 155 个氨基酸残基组成的蛋白质,其中 19 个氨基酸残基为信号序列, 其余 136 个氨基酸残基构成成熟片段,成熟的多肽片段中有 6 个半胱氨酸残基和一个潜在的 N 端糖基化位点,两个分子可以通过二硫键形成同源二聚多肽。

  3. 小鼠和大鼠 IL-17 在氨基酸残基序列上有 87.3% 的同源性, 人 IL-17 的氨基酸残基序列与 小鼠和大鼠的氨基酸残基序列间的同源性分别为 62.5% 和 58 %。

  4. 它与单纯疱疹病毒的开放阅读框架基因 13(H SV S13) 编码的蛋白质有 57% 的同源性,与小鼠的细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原-8 (C T L 8 ) 有 63% 的同源性。

  5. 在人类和小鼠中至少存在 6 个 IL -17 家族成员 (IL -17A ~F )。 IL-17 家族成员及其受体 的分子结构与已知的细胞因子家族没有明显的相似性,因此,它们可能代表了脊椎动物进化过程中一种高度保守的不同的信号传递系统。

  6. IL -17A 通过与受体特异性结合,发挥着促进炎症发展、免疫应答、造血等多种功能。

三、IL-17 及家族成员的生物学活性

  1. IL-17A 具有强大的致炎性:① 它能促进机体局部产生趋化因子,如 IL-8、MCP-1(单核细胞趋化蛋白-1)、Gro-a (生长调节因子-a),因此有助于单核细胞和中性粒细胞的迅 速增多。② 能刺激产生 IL-6 和 PGE-2,增强局部炎症。此外,IL-17A 可刺激产生造血细胞因子 G-CSF 和 GM-CSF,引起骨髓细胞系的增生;③ 还能诱导细胞表面的细胞间粘 附分子 (intercellular adhesion molecule,ICAM ),驱动 T 细胞的应答。

  2. IL -17E 在体外和体内也均具有强大的促炎性效应:① 作为 IL -17A 的类似物,IL-17E 也能刺激 NF-的活化,后者是促进某些重要的致炎分子包括 TNF、IL-1 信号转导的转录因子。② IL-17E 的过度表达可引起免疫应答的明显变化。③ IL-17E 的存在可诱导多种组织,尤其是肝脏、心脏、肺的病理改变,其特征是混合性的炎性细胞浸润、上皮的增生和肥大。

  3. 新的 IL-17 家族成员各自具有明显不同的表达形式,因此可能具有各不相同的生物学作用:① IL-17A 的表达被高度调控着,且除了在那些特定的、活化的 T 细胞之外,基本上不能检测到 IL-17A 的转录。② 在某些外周组织和免疫组织,如胰腺、小肠和胃组织中,IL-17B 可适量表达。③ IL -17C 的表达极为罕见,但像 IL-17A 一样,它的表达在炎性条件下被高度调控着。④ IL-17D 在肌肉组织和神经系统中的表达特别高,提示其生物学活性可能与 IL-17A 明显不同。⑤ IL-17 在很多外周组织中的表达都极低,但能通过 PCR 检测到。IL-17FmRNA 的表达与 IL-17A 很相似,其表达普遍很低,但在 T 细胞的活化群体中可清楚地观测到。

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四、IL-l7 家族的信号转导

  1. IL-17A 由活化的 T 细胞产生,并与普遍表达于所有细胞类型的 IL-17R 结合介导炎症反应。然而,IL-17A 信号传递的确切机制仍未完全阐明。在包括 RA 的慢性炎症中,IL-17A 可通过直接使基质降解,或间接使活化的炎性细胞增多并诱导其它致炎细胞因子包括 IL-1 和 TNF-进入炎性组织,引起组织损害。

  2. IL-17A 活化 MAPKs(丝裂原活化蛋白激酶) 所有的三个成员,即细胞外信号调节激酶 (ERK1 和 ERK2 )p44 和 p42、Jun 蛋白 N-端激酶 (JNK ) 和 p38。

  3. 在人的纤维母细胞、肠上皮细胞和培养的软骨细胞中可见 IL-17A 诱导 NF-的活化,该作用可能与 TNF 受体相关因子 (TRAF)-6 有关。

  4. 在人单核白血病细胞系 U 937 中,IL -17A 可诱导 Janus 激酶 (JAN ) 以及信号转导 和转录激活蛋白 (STAT ) 途径的某些成员发生酪氨酸磷酸 化,其中包括 Tyk2、JAK1,2 和 3、STAT1,2,3 和 4,提示 JA K/STAT 途径可能参与调节 IL-17A 的生物学效应。

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五、临床意义

IL-17 家族与多种疾病有关。目前的研究表明,IL-17A 和 RA、气道炎症、其它慢性炎性疾病以及肿瘤的生长相关。通过序列的相似性而鉴定出来的 IL-17 家族,与已知的细胞因子家族相比,具有特异性。目前对于 IL-17 家族的研究,大部分是在探索该蛋白质的生物学功能。然而,迄今为止我们所 知的 IL-17 及其新的家族成员的功能提示,这些分子能引发深刻的生物学应答,并可能在免疫应答的微调中起重要作用。该家族的某些成员与炎症相关,并可诱导其它与炎性应答相关 的细胞因子,提示可通过抑制或者调节这些蛋白质的功能,进行治疗性的应用。

编辑: zhuq    来源:丁香园

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