白细胞介素-1
白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)是一种具有广泛生物学活性的细胞因子,属于激素样多肽,在免疫反应和炎症反应中起着传递信息、促细胞分化生长等多方面的作用,主要由活化的巨噬细胞(Mφ)产生,多种其他细胞也可产IL-1样因子。
最早于1932年,Rich和Lewis的实验结果便揭示,细胞释放的可溶性因子可以介导某些生物学活性;后来陆续发现了淋巴细胞活化因子(LAF)、B细胞活化因子(BAF)、巨噬细胞趋化因子(MCF)、内源性热原质(EP)等因子。在1978年Wernera Petkau提议以白细胞介素(interleukin)命名,并根据各种细胞因子的特征,将原名为LAF、BAF、MCF、EP统一命名为IL-1。
IL-1的主要生物学特性如下。①在免疫反应中:a.刺激胸腺细胞发生有丝分裂反应.b.刺激T细胞增殖;c.增强B细胞产生抗体;d.作用于Mφ细胞,使分泌前列腺素2(PGE2),增强其杀肿瘤细胞活性。②在炎症反应中:a.系内源性致热源;b.刺激肝细胞合成分泌急性期蛋白;c.使软骨组织破坏、重吸收;d.刺激关节滑膜细胞产生PGE2和胶原酶,导致关节炎症损坏等。
IL-1的主要作用如下。①对免疫细胞的作用:IL-1作用的靶细胞包括T、B、Mφ细胞,它可诱导这些细胞发生复杂的生长和分化过程。②炎应介质:IL-1可作为一种局部反应介质,在炎症部位如关节腔起作用。它也可作为一种循环液中的激素引起全身反应,如作用于丘脑下部而引起发热或作用于肝细胞而产生急性期反应蛋白。
IL-1不是单一分子,主要指以下3种蛋白质,IL-lα、IL-1β和IL-1受体拮抗物;IL-lα和IL-1β通过与IL-1Ⅰ型受体(IL-1RⅠ)结合而发挥促炎效应,IL-1Rα则是竞争性与IL-1Ⅰ型受体结合,以拮抗IL-1α和IL-1β的作用。
IL-1β是血液中循环IL-1主要形式,且激活的IL-1β可以通过自分泌、旁分泌和内分泌三种方式起效。而IL-lα更多的是以膜结合的形式存在或在细胞死亡时释放入胞质中,在细胞局部起效,很少参与系统的炎症反应。因而,IL-1中IL-1β更为人们重视,是近年研究的热点。
近年来大量的文献研究发现,IL-1(尤其是IL-1β)在炎症、结核分枝杆菌感染、脓毒血症等方面的发生和发展中均有重要的临床意义。
在炎症方面,徐小达在对TNF-α、IL-1β、IL-6水平变化与急性胰腺炎的相关性及诊断价值分析中提出,AP患者TNF-α、IL-1β、IL-6水平随着病情的变化而变化,因此动态监测TNF-α、IL-1β、IL-6水平可为临床诊断和病情评估提供可靠的参考依据,值得关注。而雒宏等则通过探讨白细胞介素-1β(IL-1β)与类风湿关节炎(RA)患者血小板活化的关系及临床意义指出,血小板活化后通过分泌IL-1β在RA炎症反应中发挥作用,并与疾病活动度呈正相关。因而血小板中IL-1β的表达率可作为RA疾病活动度的监测指标。另外,近来的研究表明,动脉粥样硬化本质上是一种血管的慢性炎症反应性疾病,IL-1β在其发展过程中起到关键性调节作用。初步的针对急性心肌梗死、缺血性脑卒中及心力衰竭患者的临床试验结果表明,以IL-1β为靶点治疗动脉粥样硬化具有良好的应用前景。
在感染方面,张晓芳等采用临床病例对照研究方法分析血流感染(BSI)流行病学的独立危险因素并探究炎症因子IL-1β与BSI早期的关系,与正常对照组比较,炎症因子IL-1β水平在BSI早期明显提高,因此提出炎症因子IL-1β在BSI早期起重要作用,可作为BSI早期诊疗的参考依据。
此外,在结核分枝杆菌感染方面,IL-1也有重要诊断价值;如施美华等通过探讨血清白介素-1(IL-1)和γ干扰素(IFN-γ)的检测在肺结核诊断中的意义认为血清IL-1和IFN-γ的测定有助于肺结核患者的诊断。同样,江国峰通过酶法、酶联免疫吸附(ELISA)法检测结核性脑膜炎56例、病毒性脑膜炎21例、非脑炎20例患者脑脊液中腺苷脱氨酶(ADA)、IL-1β活动水平及结核抗体(PPD-IgG)阳性率。发现ADA、IL-1β活性升高和PPD-IgG阳性可作为结核性脑膜炎的早期诊断依据。
在脓毒血症方面,IL-1也具有一定临床意义,在正常人血浆中检测不到IL-1β但在脓毒症患者血浆中可检测到;Endo等观察发现40例单纯脓毒症患者中仅2例血浆IL-1β升高,而22例脓毒性休克的患者中有15例血浆IL-1β明显升高。乐胜等还采用盲肠结扎并穿刺(CLP)来制作脓毒症模型,并在不同时相点观察大鼠血清11-1β浓度及其mRNA在心肌的表达,结果CLP术后血清IL-1β浓度进行性升高,因此,认为IL-1β的大量释放及其在心肌中显著表达是脓毒症鼠心肌损伤的原因之一。苏明华等在研究脓毒血症患者抗炎、促炎指标动态变化在临床病情评估中的意义中观察到,IL-1在脓毒血症早期呈迅速升高并达峰值。
然而据相关研究发现,与IL-6、PCT相比,IL-1在评估细菌性血流感染/脓毒血症方面的价值并不具优势。如张洲等通过实验观察细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α在细菌性血流感染中的诊断价值,结果显示IL-6在革兰阳性感染组和革兰阴性感染组的敏感性分别为89.5%和94.1%,均高于其他3项指标而且特异性较好。同样,陈海波在分析CRP、IL-1、SAA和PCT作为诊断脓毒血症早期指标的临床诊断价值中提出,PCT比传统免疫炎性因子CRP、IL-1及SAA对早期脓毒血症患者的临床诊断价值较高。所以IL-1虽然在炎症诊断中有一定的意义,但是其对于炎症性疾病诊断的敏感性和特异性仍需要进行更多更大型的研究加以证实。