趋化因子(2)

 肝癌、肾细胞癌等则需要IL-1β或TNF-α等刺激下才合成和分泌IL-8。

　　2.IL-8的分子结构　IL-8分子量8.3kDa，不成熟的IL-8为99个氨基酸，单核细胞产生的成熟IL-8分子主要形式为72个氨基酸，而内皮细胞产生的成熟IL-8分子主要为77个氨基酸。在α亚族中，α与GROα、GROβ、GROγ、ENA-78和NAP-2相对有较高源性。IL-8分子含4个Cys，无N糖基化位上噗，IP8.0～8.5，耐热、耐碱，但对巯基化合物敏感。1988年Matsushima首次获得IL-8cDNA克隆，并在大肠杆菌和中国仓鼠卵母细胞中表达成功。人IL-8基因定位于第4号染色体，基因组有7个外显子和3个内含子。5`端上游有典型的“CAT”和“TATA”盒以及AP-1结合序列和糖皮质反应元件（GRE）等结构。IL-8基因与CXC亚族中PF-4、GROα、γIP-10基因相连锁成熟的IL-8分子的N端，是由蛋白酶水解的不同所致。在体外，凝血酶或血纤维蛋白溶酶可将77氨基酸形式裂解为72氨基酸形式的IL-8，后者较前者的生物学活性要高2～10倍。

　　3.IL-8受体　IL-8受体有两型：IL-8R A型（或IL-8RⅠ）和IL-8r B型（或IL-8RⅡ），两型受体在氨基酸水平上有77%同源性，最近命名为CDw128。IL-8r A特异性结合IL-8，为高亲和力，受体主要分布于中性粒细胞（每个细胞20000受体，Dd为8*10-10M）、单核细胞、T细胞和黑素瘤细胞。IL-8B除IL-8结合外，还可结合GROβ、GROγ和NAP-2，与IL-8、GROα、GROβ和GROγ结合为高亲和力。与IL-8r B结合的这5种配体分子近N端均具有一个Glu-Leu-Arg(ELR)序列，可能是与IL-8r B结合的一个重要结构。此型受体主要分布于中性粒细胞和髓样细胞前体细胞系，如HL60细胞系。IL-8R属于G蛋白偶联受体，与fMLP受体和C5a受体有29%～34%同源性。IL-8与相应受体结合后可使细胞内Ca2+浓度短暂升高，百日咳杆菌毒素（IAP）可抑制IL-8的这种刺激作用，表明IAP敏感的G蛋白与IL-8受体的信号转导有关。此外，细胞膜磷酸肌醇脂代谢和PKC也与IL-8R的信号转导有关。最近证实人红细胞膜表面Duffy抗原（gpD）可结合包括IL-8在内的多种趋化因子，这种受体还分布在肾脏和大脑，可能具有清除循环中IL-8等趋化因子的功能，在炎症发生过程中具有重要的调节作用。

　　4.IL-8的生物学活性

　　（1）趋化和激活中性粒细胞：IL-8的这种效应无明显种属特性。动物腹腔或静脉注射IL-8可引起外周血中性粒细胞数量的增加。IL-8可使中性粒细胞外形改变，促进其脱颗粒，激活中性粒细胞并使其产生呼吸爆发（respiratory burst)、释放超氧化物（O2-、H2O2）和溶酶体酶。局部注射IL-8可趋化中性粒细胞，并刺激中性粒细胞产生白三烯B4（LTB4）而使皮下血浆渗出，IL-8还能诱导中性粒细胞上调Macl抗原（CD11b/CD18)的表达，促进中性粒细胞粘附到内皮细胞和内皮细胞下的基质蛋白。

　　（2）趋化嗜碱性粒细胞，并刺激其释放组织胺，可能与速发型超敏反应的发生有关。此外，还可刺激GM-CSF或IL-5预先处理的嗜酸性粒细胞的脱颗粒作用。

　　（3）趋化T淋巴细胞：可趋化部分静止的CD4+或CD8+T细胞，这种趋化作用需要单核细胞的同时存在。局部注射IL-8可使局部和引流区淋巴结T细胞明显增多。IL-8还可明显趋化IL-2活化和NK细胞。

　　（4）IL-8是角化细胞的复合促有丝分裂原（co-mitogen)，也是黑素瘤细胞的自分泌生长因子。

　　5.IL-8与临床　目前关于IL-8与疾病的关系的研究仅仅开始。已发现牛皮癣皮屑中和类风湿性关节炎关节滑液中含有IL-8，IL-8可诱导中性粒细胞产生软骨降解酶，引起关节组织损伤，皮质激素能抑制非特异性炎症可能与抑制IL-8的产生有关。此外，某些与中性粒细胞积聚有关的炎症和呼吸系统疾病局部或血清中IL-8水平往往升高，如胃炎、炎症性结肠炎、肺纤维化或成人呼吸窘迫综合征、支气管肺泡灌洗液、慢性支气管炎、支气管扩张、败血症休克、急性脑膜炎球菌感染、酒精性肝炎等。IL-8水平升高往往与局部浸润的单核细胞和中性粒细胞数量相平行。

　　IL-8与 IL-1、TNF-α、G-CSF、GM-CSF或IFN等联合应用有可能治疗中性粒细胞减少症以及HIV所致的免疫缺陷症等。肿瘤局部注射IL-8可趋化中性粒细胞、T细胞和NK细胞，在治疗肿瘤中可能有应用前景。

　　（三）GRO

　　GRO（growth related gene,生长相关基因）可分为GROα、GROβ和GROγ三种，此处指基因产物，属于C-X-C亚族。GROα又称为黑素瘤生长刺激活性（melanoma growth-stimulating activity,MGSA),常以GROα/MGSA表示。GROα与GROβ和GROγ分别有90%和86%的同源性。GROα、GROβ和GROγ与ENA-78和NAP-2也有较高的同源性。此外，在DNA和氨基酸水平上人GRO与细胞因子诱导的大鼠中性粒细胞趋化剂（CINC)、小鼠巨噬细胞炎症蛋白-2（murine macrophage inflammatory protein 2,MIP-2)也有较高的同源性。

　　GPOα前体长107氨基酸，切除N端34氨基酸先导序列后形成73氨基酸的成熟分子。单核细胞、成纤维细胞、黑素瘤细胞、上皮细胞和脐带静脉内皮细胞等经血清、PDGF或IL-1、TNF等炎症介质刺激下均可表达GPOα，在某些肿瘤细胞GPOα的表达是组成性的（con-stitutive）。GPOα趋化人中性粒细胞的能力约为IL-8的10倍，但在激活中性粒细胞并刺激其脱颗粒的作用则弱于IL-8。体内试验表明，GPOα与急性炎症的发生密切相关，使炎症局部有大量中性粒细胞浸润。GPOα对单核细胞则无趋化作用。GPOα对人Hs294T黑素瘤细胞的生长有一定的刺激活性，对滑膜来源的成纤维细胞Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白的表达有下调作用。GPOα与IL-8RB有高亲和力的结合，还可与人红细胞膜Duffy抗原（gpD)结合。

　　（四）MCP-1/MCAF

　　单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)又称单核细胞趋化和激活因子（monoctye chemotactic and activating factor,MCAF)，属于C-C亚族（β亚族）成员。MCP-1/MCAF起初是从人髓样单核细胞系THP-1、神经胶质瘤细胞系以及LPS或PHA刺激的人PBMC培养上清中发现。目前已知，单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、B细胞、平滑肌细胞等在PHA、LPS、Poly I-C、IL-1、IFN-γ、PDGF、EGF或某些病毒刺激下均可被诱导分泌MCP-1。某些肿瘤细胞系则可组成性产MCP-1。

　　人MCP-1/MCAF基因定位于第17对染色体。人MCP-1前体长99个氨基酸，切除23个氨基酸先导序列后形成76氨基酸的成熟分子，为碱性蛋白。非糖基化的MCP-1分子量8.7kDa，经不同糖基化后MCP-1分子量有13kDa两种。MCP-1分子中11与36Cys和12与52Cys之间所形成两个链内二硫键以及Try28和Arg30，对于MCP-1的生物学活性是必需的。在氨基酸水平上，MCP-1与另外两种单核细胞趋化蛋白MCP-2（HC14）和MCP-3（NC28）分别有62%和72%同源性，与C-X-C亚族中IL-8有24%同源性。

　　体内和体外实验均证实了MCP-1对单核细胞具有趋化活性，激活单核细胞和巨噬细胞，使其胞浆内Ca2+浓度升高，超氧阴离子的产生和释放，并释放溶菌酶，上调单核细胞和巨噬细胞粘附分子如integrin家族β2组和α4分子的表达和细胞因子IL-1、IL-6的产生，活化的巨噬细胞可抑制肿瘤细胞的生长。MCP是嗜碱性粒细胞的趋化剂和激活剂，尤其是刺激嗜碱性粒细胞脱颗粒和组胺释放的作用较为强烈。MCP-1与MCP-1R发生特异性的结合，此受体主要分布于单核细胞、髓样前体细胞系和嗜碱性粒细胞，属于IL-8R家族。分布于人红细胞表面的Duffy抗原也可结合MCP-1。

　　风湿性关节炎病人的滑液和血清中MCP-1水平明显升高，滑液组织巨噬细胞组成性地产生MCP-1，提示MCP-1与风湿性关节炎的病理损伤有关。高胆固醇血症时，动脉内侧平滑肌细胞产生高水平MCP-1，单核细胞粘附于血管壁并浸润动脉壁。肾脏炎症时，IL