我也是 IL-10 家族的——IL20

白细胞介素 20（IL-20）是近来发现的白细胞介素 10 相关细胞因子家族的新成员；IL-20 能够调节皮肤正常生理功能，活化角质细胞中的 STAT3 途径，促进一些细胞因子、趋化因子的大量表达，从而调节皮肤早期炎症的发生。

人和小鼠的 IL-20 分子均由 176 个氨基酸组成, 两者同源性为 76 %。IL-20 在氨基酸序列与 IL-10 及其他 IL-10 家族成员有一定的同源性；IL-20 与 IL-10 有 28 % 的同源性；与 IL-19 有 40 % 的同源性；与 IL-24(MDA-7) 有 33% 的同源性；与 IL-22(IL-TIF) 有 25% 的同源性；与 IL-26(AK155) 有 24 % 的同源性。IL-10 分子中有 4 个保守的半胱氨酸残基， 其中 cys33 和 cys134 形成二硫键，从而整个分子构象是一个二聚体，被一个可活动的枢纽区域所连接。与 IL-10 相似，IL-20 分子也有 6 个保守的半胱氨酸残基，虽然 cys81 和 cys134 也形成二硫键，但它不形成二聚体。人们利用放射杂交技术发现，IL-20，IL-19，IL-24，IL-10 的基因均定位于人类 1 号染色体的长臂 3 区 2 亚带上，再用 P1 人工染色体 (PAC) 作进一步的分析得出 IL-20，IL-10，IL-19，IL-24 基因均存在于一个 195 kb 的区域内，提示 IL-10 家族成员的基因在染色体上形成一个细胞因子基因簇。

虽然 IL-20 与其他 IL-10 家族成员如 IL-19、IL-22、IL-24 在氨基酸序列上具有一定的同源性，但生物学功能却不尽相同；IL-20 生物学功能主要有：①IL-20 可以促进 TNF-α、单核细胞趋化蛋白 ( MCP) 等致炎因子的分泌和表达。②促进角质细胞的增生和分化。

IL-20 的受体具有两个亚基：zcy to r7 ( IL-20 受体α亚基) 和 DIRS1( IL-20 受体β亚基)。它们均是细胞因子Ⅱ型受体家族的孤儿受体。组织分布显示，其受体的两个亚基在人体的皮肤和睾丸中高量表达，而在其它正常组织中表达量则较低。这两个亚基形成一种和 IL-10 受体类似的异源二聚体，高亲和力地结合细胞因子 IL-20，转导其特异性信号。虽然其具体的信号转导途径目前还没有深入研究，但利用免疫荧光定位的方法，研究者已经发现 IL-20 和其受体结合后，可以激活重要的转录因子 STAT3 从胞质转位到胞核，并特异性地参与下游基因表达的启动。同时，研究者利用最新的表达谱基因芯片的方法，发现 IL-20 与其受体结合后，特异性激活一些与机体炎症反应密切相关的基因，如 TNF-α基因，MRP-14 基因和 MCP-1 基因等等。进一步的研究还发现, 一些在角化细胞中激活并参与皮肤细胞增殖和促炎反应的细胞因子，如 EGF、IL-1β、TNF-α和 TGF-α它们的协同作用都可以加强 IL-20 的特异性信号转导。

Wolk 等从健康人外周血分离出单核细胞、NK 细胞、B 细胞、T 细胞, 并观察它们在正常条件下或不同刺激物 (LPS 等) 诱导条件下, 用 RT-PCR 方法检测 IL-20 和 IL-20 受体表达情况：单核细胞在用 LPS 刺激下 2 h 左右出现 IL-20，随后表达量随时间延长急速下降，而在其他细胞则均未发现 IL-20 的表达；而 IL-20 受体的表达来看，在 T 细胞、B 细胞、NK

细胞、单核细胞均有 IL-20 受体β亚单位的表达，但水平极低，而且在这些淋巴细胞表面并未找到与之相对应的已知受体的α亚单位。因此它可能存在着一个新的α亚单位与 IL-20 受体的β 亚单位，形成了一个新受体复合物，介导配体的作用。这些研究结果表明: 虽然一些免疫细胞能分泌一些细胞因子, 如 IL-20、IL-22、IL-24，但在这些免疫细胞表面, 这些因子的受体并不表达或表达很少, 提示在机体的其他一些组织可能存在它们的靶细胞, 这些细胞因子在特定组织发挥各自的生物学效应。IL-20 受体在正常的皮肤和睾丸组织中高表达, 在心脏、肺、胎盘、肾上腺和卵巢等组织也有表达。IL-20 在这些组织中发挥着怎样的生物学功能有待于进一步研究和探讨。

IL-20 的生物学活性：

1. IL-20 促进细胞因子和趋化因子的分泌：Blumberg 等发现 IL-20 可以激活人类角质细胞系 Ha-CaT 细胞的 STAT3 途径，引起 STAT3 分子相关基因的活化和转录, 具体来说研究人员发现在 IL-20 刺激下，HaCaT 细胞中 TNF-α、MCP-1、M RP-14 等细胞因子的表达上调，而这几种细胞因子和早期的炎症启动和免疫应答密切相关：TNF-α可活化单核和巨噬细胞, 提高其杀伤活性, 并上调巨噬细胞 MHC Ⅱ分子，提高它的抗原递呈能力, 还能刺激内皮细胞表达 MHC Ⅰ类抗原，同时促进中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞黏附到内皮细胞上，参与炎症反应；MCP-1 则可趋化激活 T 细胞、单核细胞、激活嗜碱性粒细胞, 促进 NK 细胞细胞毒活性；MRP-14 是一种 S100 钙离子结合蛋白；在白细胞整合素的活化中起作用, 调节表皮炎症。进一步研究发现，STAT3 基因敲除的角质细胞尽管可以形成表面上正常的表皮，但它们在外伤愈合和毛发生长方面有着明显的缺陷，而且 STAT3 敲除的角质细胞对表皮生长因子 (EGF)、肝细胞生长因子 (HGF)、IL-6 的刺激不产生细胞效应。研究人员还发现 IL-20 可刺激角化细胞的增生和分化，这一过程似乎和活化的 T 细胞有关，活化的 T 细胞可分泌 IFN-γ，尽管 IFN-γ在正常条件是诱导巨噬细胞、T 细胞、B 细胞等细胞 MHC Ⅱ分子的表达, 提高它们的抗原递呈能力, 但在皮肤炎症这样一个环境中，IFN-γ则可促进角质细胞的增生。

2. IL-20 与皮肤炎症、疾病：在皮肤炎症发生、发展的过程中， IL-20 和 IL-20 受体在上皮细胞、内皮细胞、淋巴细胞中均有较高的表达。通过对正常人和银屑病患者皮肤中 IL-20 受体α、β2 个亚单位的检测发现银屑病患者皮肤中角质细胞、上皮细胞、单核细胞检测到极高水平的 IL-20R 的 m RNA, 而在正常皮肤中只有很低的表达，提示 IL-20 与 IL-20R 的相互作用可能与银屑病的发病有关。

IL-20 主要由外周血单个核细胞（PBMC）及活化的上皮细胞分泌，其主要靶器官是皮肤。IL-20 的受体由 IL-20Rα 和 IL-20Rβ 两个亚单位结合而成。IL-20 必须同时与 IL-20Rα和 IL-20Rβ结合，才能使信号转录活化因子 STAT3 发生转位，进而激活下游基因的表达。IL-20Rα和 IL-20Rβ表达量高的细胞，激活 STAT3 转位所需 IL-20 的量相对减少，证明增加受体数量可提高 IL-20 的效应强度。IL-20 受体结合后，激活重要的转录因子 STAT3，能分泌大量的细胞因子如 TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和迁移抑制因子相关蛋白 14（MRP-14）。有研究发现 IL-20 参与数种慢性炎症性疾病和自身免疫性疾病：IL-20 在类风湿性关节炎患者的关节液中升高，能够趋化中性粒细胞迁移，在胶原诱导类风湿性关节炎（RA）动物模型上证实 IL-20 可能在类风湿关节炎发病过程扮演重要角色。进一步的研究发现选择性拮抗 IL-20 抑制了胶原诱导的 RA 动物模型的炎症和骨质破坏。

过度表达 IL-20 的转基因小鼠，其组织病理学改变与人类银屑病有许多相似之处：皮肤显著增厚、角化过度，电镜下可见线粒体内有脂质包涵体和点状透明角质颗粒。但 IL-20 转基因小鼠皮损处没有银屑病皮损中常见的免疫活性细胞浸润现象。IL-20，IL-20Rα和 IL-20Rβ在动脉粥样硬化患者病变血管腔表达升高，IL-20 可能是一种促动脉粥样硬化炎症介质。研究发现 IL-20 在过敏性支气管哮喘患者血清中也显著升高， 如前所述 IL-20 能够促进 TNF-α、MCP-1、MRP-14 等炎症介质表达释放增加，这可能是升高的 IL-20 参与支气管哮喘慢性气道炎症的途径之一。此外研究还表明 IL-20 能够促进多种增殖相关炎症介质如 bFGF，VEGF，MMP-2，MMP-9 的表达升高。已经证实 bFGF，VEGF，MMP-2，MMP-9 参与支气管哮喘血管增殖重塑、多种肺部实质细胞增殖、变性、胶原沉积、上皮下纤维化等气道重塑过程。IL-20 可能通过增加支气管哮喘患者 bFGF、VEGF、MMP-2、MMP-9 表达，加重支气管哮喘气道炎症，参与支气管哮喘气道重塑。

编辑： zhuq    来源：丁香园