白介素-1（interleukin-1，IL-1）家族
关于IL-1的研究可以追溯至20世纪40年代对发热机制的研究，到20世纪70年代，发现巨噬细胞产生的可溶性分子可以促进淋巴细胞增殖、诱导急性期蛋白合成，于是用IL-1来命名巨噬细胞产物。目前基于三维结构和其他相关分析，已有11个分子被识别为IL-1家族，包括IL-1α、IL-1β、IL-18、IL-33、IL-36α、IL-36β、IL-36γ、3个受体拮抗剂（IL-1Rα、IL36Rα和IL-38）和抗炎症因子IL-37，其中研究最为深入的是IL-1α、IL-1β、IL-18和IL-1Rα。IL-1α、IL-1β、IL-18三维结构相似，为全β折叠构成末端开放的桶状结构。IL-1受体家族包括IL-1R1、IL-1R2、IL-1R3、IL-1R4、IL-1R5、IL-1R6、IL-1R7、IL-1R8、IL-1R9和IL-1R10，几乎所有成员胞外段都有3个免疫球蛋白样结构域。胞内段含有MyD88信号通路所需的Toll同源结构域。
IL-1及其家族成员是重要的促炎因子，能够促进炎症和自身免疫性疾病相关基因的表达。IL-1最突出的炎症效应是促进产生2型环氧酶（cyclooxygenase type 2，COX-2）、2型磷脂酶A（type 2 phospholipase A）和诱导性一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS），所以当细胞暴露于IL-1或动物注射IL-1会产生大量的前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、血小板活化因子（platelet-activating factor，PAF）和一氧化氮。此外，IL-1的生物效应还包括：增加黏附分子表达从而促进免疫细胞向血管外区域浸润；作为血管生成因子与恶性肿瘤转移和血管供给相关；辅助抗体生成、促进造血干细胞向髓系分化。
IL-1α、IL-1β、IL-18首先合成没有信号肽的前体分子，再由蛋白酶去除N 端氨基酸后转变为成熟的有活性的细胞因子。
基于IL-1促炎效应，IL-1受体阻断剂被应用于人类疾病并显示出一定疗效，例如，给予风湿性关节炎患者重组IL-1Rα（IL-1受体拮抗剂），能够减轻关节破坏、降低炎症活跃度。不过，虽然IL-1α、IL-1β、IL-18在疾病中发挥重要影响，IL-1和IL-18基因敲除小鼠与野生型却没有明显的表型差异，提示在正常胚胎发育、出生后生长发育、稳态、生殖和抵御常见细菌感染方面，这些IL-1家族成员不是必需的。与之相反，IL-1Rα缺陷小鼠表现出生殖异常、生长迟滞，在某些品系出现自发性疾病如类风湿关节炎样多关节病和致死性动脉炎。
1．IL-1α IL-1α首先合成没有信号肽的前体，此前体有生物活性。IL-1α前体组成性表达于单核-巨噬细胞、中性粒细胞、星形胶质细胞、血管内皮细胞和上皮细胞等。IL-1α前体经钙蛋白酶加工剪切后成为成熟IL-1α。与IL-1β不同，一般IL-1α不出现在循环或体液中，在细胞坏死时，IL-1α被释放，迅速启动炎性级联反应。
IL-1α是一种自分泌生长因子，合成之后前体留在细胞内，而前体和成熟体一旦结合细胞表面IL-1R1，就会内化并转移至胞核。IL-1α前体具有生物学活性，参与调节正常细胞分化，特别是上皮细胞和外胚层细胞，已发现正常皮肤角质细胞内含有大量IL-1α前体。有些细胞特别是单核细胞和B淋巴细胞表面有膜型IL-1α前体，尚不清楚膜型IL-1α前体与疾病的关联性。
在健康个体和自身免疫病患者体内都检测到IL-1α自身抗体，此为中和性自身抗体，可以结合IL-1α前体和IL-1α成熟体，因此成为IL-1α的自然缓冲器。自身免疫病患者体内IL-1α自身抗体表达上调，而且抗体滴度和临床疾病活动度之间存在负相关。
2．IL-1β IL-1β主要来源于血液中单核细胞、组织巨噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞。虽然血液单核细胞和组织巨噬细胞是IL-1β的主要来源，但是健康状态下这些细胞并不会构成性表达IL-1β。与角质细胞构成性表达IL-1α不同，角质细胞仅在炎症条件下产生IL-1β。纤维母细胞和上皮细胞通常不产生IL-1β。几乎所有微生物产物都可以通过Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）诱导IL-1β生成，IL-1β对内毒素的诱导尤为敏感。有一些外界刺激会诱导生成大量IL-1βmRNA，却没有产生IL-1β蛋白，这种转录和翻译的分离是IL-1β和IL-1α生成的一个特征性现象。必须有内毒素等微生物产物提供信号稳定IL-1 mRNA，IL-1α、IL-1β才会大量翻译，否则IL-1 mRNA会很快降解。(https://www.daowen.com)
IL-1β首先合成的是一个没有生物活性的前体，需要特异的胞内半胱氨酸蛋白酶酶切胞内段，此酶被称为IL-1β转化酶（IL-1βconverting enzyme，ICE），又名caspase-1，组成性表达于很多细胞。ICE酶切胞内段，其他蛋白酶如蛋白酶-3可以加工IL-1β的胞外段，然后产生了成熟的有活性的IL-1β。毫摩尔浓度ATP可诱导LPS刺激的单核细胞释放成熟IL-1β。ATP受体为嘌呤受体，单核细胞和巨噬细胞的嘌呤受体称之为P2X-7。通过ATP激活P2X-7诱导IL-1β释放的途径是不依赖ICE的。P2X-7激活可以特异性释放成熟IL-1β和IL-18，但是不引起TNF-α释放。
IL-1α和IL-1β的受体有两个，分别是Ⅰ型IL-1受体（IL-1RⅠ）和Ⅱ型IL-1受体（IL-1RⅡ）。IL-1RⅠ胞外区有3个免疫球蛋白样结构域，胞内段含信号传导必须的Toll同源结构域。IL-1RⅠ信号传导是IL-1RⅠ和IL-1R-AcP组成异二聚体后触发的。IL-1RⅡ胞外区与IL-1RⅠ类似，但是胞内段没有Toll同源结构域，因此IL-1结合后不产生信号，其作用类似于诱饵受体。IL-1α与IL-1RⅡ的亲和力非常低，反之，IL-1β与IL-1RⅡ亲和力很高。
3．IL-18 IL-18首先以没有活性的前体方式表达于单核-巨噬细胞、未成熟DC、T细胞、B细胞、破骨细胞和角质细胞表面，这种表达有些是构成性表达，如IL-18构成性表达于单核细胞。类似于IL-1β的成熟过程，IL-18前体经ICE加工胞内段、蛋白酶-3酶切胞外段，转化为成熟的活性分子。
IL-18的受体包括IL-18Rα和IL-18Rβ两条链，其中IL-18Rα是配体结合链，IL-18Rβ是信号转导链。IL-18Rα结合IL-18后募集IL-18Rβ，之后两条链胞内段Toll同源结构域发生交联启动信号传导。IL-18结合蛋白（IL-18 binding protein，IL-18BP）是IL-18的诱饵受体，IL-18BP有一个单独的免疫球蛋白结构域，与IL-18Rα存在有限的同源性。IL-18BP和Ⅱ型IL-1R之间存在有限的氨基酸同源性，两者分别是各自配体的诱饵受体。IL-18BP以可溶性受体的形式中和IL-18，减少Th1型应答。
IL-18是多效性细胞因子，生物学效应包括：促进Th1细胞发育和分化；诱导活化的T细胞、B细胞和NK细胞产生IFN-γ；促进NK 细胞的细胞毒作用；活化中性粒细胞，促进GM-CSF和CXC表达。
IL-18产生受ATP调控，与IL-1β类似，高浓度ATP通过结合P2X-7诱导被LPS刺激的细胞分泌IL-18。而IL-18对其他细胞因子的调控，可以通过基因敲除模型得到验证，例如内毒素诱导细胞产生IFN-γ，是IL-18依赖性的生物学过程，因此ICE缺陷小鼠由于不能产生成熟的IL-18，导致IFN-γ分泌显著减少。
4．IL-1Ra IL-1Ra主要由单核-巨噬细胞、中性粒细胞、角质细胞、滑膜细胞产生，是体内自然产生的一种IL-1受体拮抗剂，能够特异性拮抗IL-1α、IL-1β，但是不拮抗IL-18。IL-1Ra结合IL-1受体，导致IL-1不能与IL-1受体结合，因而阻断了IL-1的生物学效应。