白介素6（IL-6）的信号传导及其生物学功能

武汉菲恩生物科技有限公司

2024/09/29 14:53

一、IL6相关结构

白细胞介素6（IL-6）是一种重要的细胞因子，分子量为19-28KDa，具有约184个氨基酸的单链多肽结构，这些结构域是其生物活性所必需的。主要由T细胞和单核细胞产生，在感染、组织损伤或炎症状态下会被释放出来，作为促炎细胞因子和抗炎性调节剂发挥作用。人IL-6基因包含5个外显子，位于第七号染色体上，编码产生含有212个氨基酸的蛋白质。预测显示，该蛋白质的1-29位氨基酸序列为信号肽，30-212位为功能结构域。去除信号肽后的IL-6蛋白由四个长的α-螺旋组成，其中包含两个结合GP130的位点和一个结合IL-6受体（IL-6R）的位点。

IL6相关结构

二、IL6信号传导

IL-6信号传导主要有3种通路。即经典信号传导、反式信号传导和反式呈递。

经典信号传导（图A）
在经典信号传导通路中，IL-6首先与其受体IL-6R结合形成复合物，然后该复合物与细胞膜上的gp130蛋白结合，激活细胞内的信号传导机制，从而触发下游的信号转导和基因表达过程。

反式信号传导（图B）
IL-6R以可溶形式（sIL-6R）存在。SIL-6R与IL-6结合的亲和力与IL-6R相似，其结合物与gp130结合，从而激活细胞内的信号传导。

反式呈递（图C）
反式呈递主要发生在树突状细胞提供IL-6信号并与接受IL-6的T细胞之间的抗原特异性相互作用中。IL-6与树突状细胞内的IL-6受体结合后，复合物被运输到质膜，识别T细胞并通过gp130介导的机制使T细胞中的STAT3被磷酸化，从而启动信号传导过程。

IL6信号传导

三、IL6的生物学功能

IL-6对炎症、免疫反应和造血过程有广泛影响。IL-6作用于肝细胞时，诱导急性期蛋白的生成，如C反应蛋白（CRP）、补体C3、血清淀粉样蛋白 A (SAA)、纤维蛋白原、血小板生成素、铁调素、结合珠蛋白和 α1-抗胰凝乳蛋白酶，从而使 IL-6 成为急性期反应的重要介质。然而，长期血清中SAA浓度过高可能导致严重并发症，如淀粉样蛋白A淀粉样变性。此外，IL-6诱导的铁调素生成会阻断铁转运蛋白1在肠道的功能，导致血清铁水平下降，从而引发与慢性炎症相关的低铁血症和贫血。在造血过程中，IL-6促进造血干细胞的分化及巨核细胞的成熟，促使血小板释放。

在获得性免疫反应中，IL-6 还通过刺激抗体产生和诱导 CD4+ T细胞分化为效应T细胞，IL-6还促进T滤泡辅助细胞分化及IL-21的产生，调控免疫球蛋白合成。

此外，IL-6诱导骨髓基质细胞产生RANKL，推动成骨细胞的活化，并增强血管生成及血管通透性。IL-6通过诱导组织因子（TF）促进凝血级联，并增加血管内皮细胞的血管通透性。IL-6还通过增加C5a受体的表达，加剧血管反应性，可能导致多种病理过程，如血管收缩和心肌功能障碍。

IL6的生物学功能

四、IL-6临床应用

IL-6参与多种疾病的发生和发展，其血液水平与炎症、病毒感染以及自身免疫疾病密切相关。在炎症反应中，IL-6的升高比其他因子更早出现，甚至早于CRP和PCT，且持续时间较长，因此可用于帮助早期诊断急性感染。此外，IL-6还可用于评估感染的严重程度和预后。当IL-6水平超过1000μg/L时，预示着预后不良。然而IL6的特异性差于PCT，而PCT与CRP正好弥补它的不足。

IL-6临床应用

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