白细胞介素8的功能与研究进展课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,白细胞介素,-8,的功能与研究进展,08,细胞生物学,,D200802021,,白细胞介素-8的功能与研究进展,1,,白细胞介素,-8,的发现,白细胞介素,-8,的产生与分子特性,白细胞介素,-8,的基因结构,白细胞介素,-8,的生物学作用,白细胞介素,-8,的受体及作用机理,白细胞介素,-8,与疾病的关系及最新研究进展,白细胞介素-8的发现,2,1.,白细胞介素,-8,的发现史,1986,年,Kownazki,首先证实单核细胞可产生一种中性粒细胞趋化因子1987,年由,Yashimma,以脂多糖,(LPS),、植物血凝聚素,(PHA),刺激人单核细胞，培养上清液经纯化证实对中性粒细胞有趋化作用 此后，多个实验室相继发现有同样活性的细胞因子，并根据这些因子的不同生物活性，给以不同的命名1988,年基因克隆成功，发现这些不同命名的细胞因子的分子特性完全一致，属于趋化因子,(CXC),亚族,(α,亚族,),的成员 。

1988,年,,,该因子在一次国际会议上被确定命名为白细胞介素,-,8(,Interleukin-8,,，,IL-8,) /NAP-1,,1. 白细胞介素-8的发现史1986年Kownazki首先,3,2.,白细胞介素,-8,的产生与分子特性,2.1 IL-8,的产生,,IL-8,的细胞来源较为广泛，主要来源于人血液单核细胞和内皮细胞另外还有：淋巴细胞、中性粒细胞和内皮细胞、成纤维细胞、软骨细胞、人类多种肿瘤细胞等细胞中,IL-8,的表达是诱导型的，需在,IL-1,、,TNF-a,、,PHA,和,LPS,等诱导剂作用下以上细胞才能合成并释放一定形式的,IL-8,2.白细胞介素-8的产生与分子特性2.1 IL-8的产生,4,,,白细胞介素8的功能与研究进展课件,5,Fig. 7. Summary diagram illustrating a model for the mechanism by which Ref-1 regulates TNF-α-induced IL-8 in human gastric epithelial cells. TNF-α acts via its receptor, TNFR-1, on mitochondria to initiate caspase-mediated apoptosis that generates ROS, and/or on IκB kinase to activate NF-κB. ROS themselves can also activate NF-κB, and once activated, free NF-κB translocates into the nucleus. Similarly, either c-Jun/c-Jun homodimers or c-Jun/c-Fos heterodimers are activated by TNF-α or ROS through pathways involving mitogen-activated protein kinases leading to the activation ofAP-1. Both ROS and TNF-α increase the expression of Ref-1 in gastric epithelial cells leading to nuclear translocation of Ref-1. The intranuclear presence of Ref-1 reductively modulates AP-1 and NF-κB activation, and in the reduced form, these transcription factors activate transcription by binding toDNA binding sites upstream of several redox-sensitive pro-inflammatory cytokine genes including I8.,,其中,DNA,结合位点上游的几个氧化还原 敏感的促炎性细胞因子基因就包括,IL-8,,。

Fig. 7. Summary diagram illust,6,2.2,白细胞介素,-8,的分子特性,IL-8,是一种分子量很小的蛋白（,M=8.359 KDa,）成熟的,IL-8,包括,79aa,、,77aa,、,72aa,、,71aa,、,70aa,和,69aa,六种形式，其中以,72aa,为主这几种形式区别在于,N,端，它们都是由,99aa,的前体经过多次的,N,端切除而产生的IL-8,有,3,个反向平行,β,片层，彼此以袢环结构相连，,C,端,52,～,72,个残基肽段构成一个长的螺旋结构在实验室条件下，,IL-8,为双体，由两个相同分子间的第一个,β,折叠片层的氢键相互作用形成稳定的结构2.2 白细胞介素-8的分子特性IL-8是一种分子量很小的蛋,7,COOH,NH2,HOOC,NH2,COOHNH2HOOCNH2,8,白细胞介素8的功能与研究进展课件,9,3.,白细胞介素,-8,的染色体定位和基因结构,编码,IL-8,的基因定位于,4,号染色体的,q12,～,q21,部位，含有,4,个外显子和,3,个内含子，其,5′,末端序列与其他细胞因子基因无总体相似性，但含有几个已知的核因子结合位点，包括激活因子,-1,和肝细胞核因子,-1,和干扰素调节因子,-1,，与糖皮质激素作用的位点也在,5 ′,末端。

现已证实，,IL-1,，,TNF,和,PMA,能诱导多种细胞表达,IL-8 mRNA,，而,IL-4,和 糖皮质激素对,IL-8,的表达有抑制作用进一步的研究表明，糖皮质激素对,IL-8,基因转录的抑制是通过激素受体复合物与,IL-8,基因,5′,末端的糖皮质激素反应成份（,GRE,）相互作用实现的3.白细胞介素-8的染色体定位和基因结构编码IL-8的基因定,10,Bp=3159,Bp=3159,11,,,,,,,,,,,,图为,IL-8 cDNA,的核苷酸序列和由此推导出的,IL-8,的氨基酸序列,白细胞介素8的功能与研究进展课件,12,4,白细胞介素,-8,的生物学作用,IL-8,的主要生物学功能是在炎症反应中趋化中性粒细胞,(Neutrophil,s,，,Neu),、,T,淋巴细胞以及嗜碱粒细胞,( Basophils,,）至病灶部位，并且它的趋化性对不同细胞有差异中性粒细胞与,IL-8,接触后发生形态变化，定向游走到反应部位并释放一系列活性产物这些作用可导致机体局部的炎症反应，达到杀菌和细胞损伤的目的IL-8,可以使中性粒细胞表达表面粘附分子，释放贮存酶，引起呼吸爆发，生成活性氧代谢物以至引起组织浸润等一系列反应。

4 白细胞介素-8的生物学作用IL-8的主要生物学功能是在炎,13,4.1,IL-8,对中性粒细胞的作用,IL-8,对中性粒细胞有趋化、激活、脱颗粒等作用趋化、激活：,研究表明，动物及人皮内注射,IL-8,，可导致持久的血浆渗出和大量,Neu,浸润由于,IL-8,能耐受血清和渗出液中肽酶的降解，因而能在局部累积，发挥比经典趋化肽,C5a,和甲酰甲硫氨酰三肽（,FMLP,）更持久的效应，且无交叉反应脱颗粒,：,IL-8,能呈剂量依赖性地使中性粒细胞脱颗粒，,脱颗粒后的细胞上清中乳酸脱氢酶,(LDH),活性极低，表明粒细胞受损极微从而使颗粒中的酶到达胞外杀伤病原体4.1 IL-8对中性粒细胞的作用IL-8 对中性粒细胞有趋,14,4.2,,IL-8,对嗜碱性粒细胞的作用,IL-8,对嗜碱性粒细胞有趋化活性并使之释放组织胺：,,IL-8,对嗜碱性粒细胞有一定的趋化作用，除此之外，它尚能呈剂量依赖性地直接使嗜碱性粒细胞释放组织胺C5a,、,FMLP,虽也有此作用，但它何同时对单核细胞和嗜酸性粒细胞也有趋化活性而,IL 8,对单核细胞和嗜酸性粒细胞无作用，但在比诱导浓度低,100,倍时却能抑制碱性粒细胞释放组胺。

此活性表明,：,IL-8,可参与速发型变态反应的发生，且趋化强度弱于中性粒细胞4.2 IL-8对嗜碱性粒细胞的作用IL-8对嗜碱性粒细胞有,15,4.3,IL-8,对,T,淋巴细胞的作用,给大鼠淋巴结引流区域皮下注射,IL-8,后,3,分钟，淋巴细胞即开始向引流淋巴结迁移增多，,30,分钟时可增多,3,倍，,6~8,小时仍为正常水平的,2,倍,;,给大鼠耳部皮下注射,I,L,-,8后， 也见到淋巴细胞在局部呈,剂,量依赖性增多,实验表明：,IL-8,可使,T,淋巴细胞最大游走率提高,7.4,倍,,,但不能促进,T,细胞增殖，,IL-8,对动员T淋巴细胞参与免疫反直有一,定,的促进作用,，,且,T,淋巴细胞对,IL-8,的敏感性比,Neu,高,2,～,10,倍4.3 IL-8对T淋巴细胞的作用给大鼠淋巴结引流区域皮下,16,5,白细胞介素,-8,的受体及作用机理,5.1 IL-8,受体,IL-8,是通过细胞膜表面的特异性受体起作用的IL-8,受体有两种类型：,IL-8R A,型,(,或,IL-8RⅠ),和,IL-8R B,型,(,或,IL-8RⅡ),，分子量分别为,67kD,和,5 9kD,，两种受体在氨基酸水平上有,77,％同源性，不同的氨基酸位于受体的,N,端，最近命名为,CD128,，这两种受体都有,7,个穿膜区，属于,G,蛋白偶联超家族。

另外，,1989,年，,Samanta,等测得每个,Neu,上有,20,000,个受体，而每个,T,淋巴细胞上有,300,个受体5 白细胞介素-8的受体及作用机理5.1 IL-8受体,17,IL-8,受体结构示意图,IL-8,受体,,18,5.2 IL-8,及其受体作用机理,实验表明，,IL-8,与受体结合后，引起的反应主要是通过细胞膜上,G,蛋白偶联的磷脂酰肌醇途径产生的G,蛋白分解产生的,G,βγ,激活磷脂酶,C-β,2,(PLC-β,2,),，,PLC,催化磷脂酰肌醇,-4,5-,二磷酸,(PIP,2,),分解产生二酰基甘油,(DAG),和三磷酸肌醇,(IP,3,),，,DAG,可以激活蛋白激酶,C(PKC),，,PKC,再磷酸化细胞内的酶和蛋白质，从而发挥效应IP,3,使细胞质内的,Ca2+,浓度升高，而,Ca2+,在细胞运动，基因表达的调控方面有重要作用5.2 IL-8及其受体作用机理实验表明，IL-8与受体结合,19,IL-8,还,可以刺激磷脂酰肌醇,4-,磷酸激,(PIP kinase),活性该酶催化以下反应，,PIP+ATP =PIP,2,该反应可能有以下两方面的作用,:,①,使细胞表面的,PIP,2,,得到补充；,②,PIP,2,可以结合到肌动蛋白结合蛋白前纤维蛋白,(profilin),上，使得肌动蛋白丝能够形成、生长，微丝结构得以稳定，,对于细胞在趋化过程中的形变和运动是很重要的,。

IL-8还可以刺激磷脂酰肌醇4-磷酸激(PIP kinase,20,,,PIP2,β,PIP2β,21,,,趋化因子,IL-8,引起细胞形态的改变,趋化因子IL-8引起细胞形态的改变,22,Cytokines(IL-8) possessing chemotaxis,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,cytokine,（,IL-8),Interleukin,,,,Cytokines(IL-8) possessing che,23,,,,,中 性 粒 细 胞 的 渗 出 过 程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,毛细血管内皮细胞,侵入细菌,附壁,粘着,游出,,,EC,EC,中 性 粒 细 胞 的 渗 出,24,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,IL-1,,IL-6,,IL-12,,TNF-,a,,IL-8,细胞因子,,,,,,,吞噬并杀伤,病原微生物,IL-8,的作用流程示意图,分泌,,,进入血液,中性粒细胞,嗜碱性粒细胞,T-,淋巴细胞,,,穿越血管内皮细 胞进入感染部位,引发炎症反应，加速对病原菌的杀灭速度,IL-1 IL-6 IL-12 TNF-a IL,25,6,白细胞介素,-8,与疾病的关系及最新进展,,IL-8,与多种炎症及趋化作用有关，参与多种疾病的发生过程，成为最近年的研究热点，主要在以下几个方面：,,,,6.1.,IL-8,与各种急慢性炎症性疾病的关系,如：类风湿关节炎、免疫性血管炎、牙周炎、肾小球肾炎、肠道炎症等都与,IL-8,有关，现已证明类风湿关节炎的关节积液中及银屑病痛灶中,IL-8,水平升高，,IL-8,可能参与这些疾病的发生，可以根据病情研制,IL-8,受体或其受体后传导途径阻断剂以及抑制,IL-8,产生的药物，对于治疗此类疾病将大有益处。

6 白细胞介素-8与疾病的关系及最新进展 IL-8与多种炎症,26,6.2 IL-8,与心脑血管疾病的关系,,脑梗死,:,,大多数缺血猝死患者血液中单核细胞,(MNC),的,IL-8 mRNA,表达明显增加，且不受症状发作与检测时间间隔长短的影响,,,研究表明，,IL-8,可促发脑实质的白细胞浸润,,,随后浸润的白细胞蛋白酶激活、自由基形成，继而引起脂质过氧化和神经元损伤，且抗,IL-8,抗体能显著减少脑梗死体积和脑水肿程度，减轻患者痛苦病毒性脑炎：,2006,年，张海鸿等测定,40,例病毒性脑炎患儿和,20,例同龄健康儿童及非感染性疾病患儿的血清和脑脊液,(CSF)IL-8,水平结果病毒性脑炎患儿血清及,CSF,中,IL-8,水平均明显高于对照组,(P<0,，,001),，表明,IL-8,参与了病毒性脑炎的过程，但具体机理未明6.2 IL-8与心脑血管疾病的关系,27,,6.3,IL-8,与肿瘤发生的关系,,研究表明，,IL-8,在正常情况下表达是诱导型的，但在许多癌细胞系中，,IL-8,却组成型表达IL-8,被证实有诱导血管生成和黑素瘤细胞运动的能力由于血管生成、运动和细胞增殖是肿瘤转移过程中的重要步骤 ，所以,IL-8,的表达与黑素瘤的转移潜能直接相关。

Mario Luca,等认为：虽然不能排除,IL-8,可能通过特异性结合内皮细胞致其增殖及,IL-8,作为自分泌生长因子的可能性．但,IL-8,通过诱导,Ⅳ,型胶原酶产生是引起血管生成和黑素瘤细胞转移能力增加的主要原因6.3 IL-8与肿瘤发生的关系,28,参考文献,牙周炎患者外周血及牙龈组织中白细胞介素,8,表达的临床实验研究,;,苗强赵虹卜,,,郎志刚,,,侯翠珠,.,中国实验诊断学,2OO6,年,8,月,.,中性粒细胞与白细胞介素,-8,在特发性肺间质纤维化中的作用,;,韩文铭,,,何丽娜,,,黄燕,,,班俊,,,敏汤洁,;,临床内科杂志,2002,年,3,月第,l9,卷第,2,期,.,溃疡性结肠炎患者白细胞介素一,8,活性研究,,,郭海建,,,刘新民,,,刘 俊,,,熊鹰,,,王建平,,,胡银清,.,山西医药杂志,2005,年,11,月第,34,卷第,11,期,.,白细胞介素,8,的研究进展,.,庞林华,,,胡友梅,.,生理科学进展,2004,年第,2,卷第,1,期,.,白胞介素,-8,研究概况,.,童新,.,国外医学内科学分册,1997,年第抖卷第,8,期,.,白细胞介素,8,的研究进展,.,曾雪涛,,,叶天星,.,上海免疫学杂志,, 1990,年第,10,卷第,4,期,.,人白细胞介素,-8,研究进展,.,苏琴,.,国外医学分子生物学分册,2005,年第,17,卷第,1,期,.,白细胞介素,8,在肿瘤进展中的作用,.,崔丽焕,.,国际免疫学杂志,2006,年,7,月第,29,卷第,4,期,.,白细胞介素,8,的产生及其分子生物学概况,.,陈非,,,严俊,.,白介素,-8,与临床相关疾病研究进展,.,徐龙宪,.,中国综合临床,2000,年,lO,月 第,16,卷第,10,期,.,白细胞介素,-8,的表达与乳腺癌预后的关系,.,姚陈,,,王深明,,,谢丹,,,吴惠茜,,,陈冬瑛,,,林颖,中华外科杂志,2006,年,7,月第,44,卷第,13,期,参考文献牙周炎患者外周血及牙龈组织中白细胞介素8表达的临床实,29,,谢谢,谢谢,30,。