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白细胞介素26研究进展

来源:星星旅游
国际检验医学杂志2(X)6年I1月第27巷第11期 Inl J 1 I】Med 竺 !:!! ! : 旦I !!. 璺 lOO1 · 综述· 白细胞介素2 6研究进展 任燕歌综述 庄俊华审校 【摘要】 白细胞介素26(II 一26)以前称AK1 55.足新近发现与白细胞介素1o密切相关的一种 炎性细胞网子,近年来受到罔内外研究者的极大关注 现对II ~26的分子生物学特性、基因表达、 物学功能及其与临床疾病的关系等作一综述。 【关键词】白细胞介素26; 分子生物学; 基冈表达 免疫系统细胞的增殖、分化和功能受到一系列细 胞因子的调节。根据细胞因子的结构同源性可将其 分为几个蛋白质家族,如II 一l家族、II 一6家族、II.-10 家族、肿瘤坏死因子家族和造血因子家族等。II 一lO 家族是lI类细胞因子的一个亚家族。包括lI 1O、 II l9、II 一2O、II 一22/II TIF和II -24/MDAT7、1I_26 等。对免疫系统发挥着多种多样的调节作用。2000年 Knappe等 ]首次在单纯疱疹病毒(HSV)转化的T 淋巴细胞中鉴定了AK155蛋白,该蛋白属于II 一l()家 族的新成员,因此人类基因组组织建议将其命名为白 细胞介素26(interleukin一26,II 一26),简称白介素26· 并得到了白介素命名委员会的确认。 II 一26的结构和生物学特性 l1 26又称AK155。与IFN一7和II 一1()家族的另 成员II 一22/TIF非常接近,属1I 一lO家族的重要成 员之一。lI 一26与人II 一1O具有47 9/6的同源性,与其 他成员,如II 一l9、lI 2O、II 一22和II 一24/MDA 7也有 相似的同源性。推测II 26存在6个螺旋:A(18aa, 位于l9~36aa残基位上)、B(7aa,位于47~55aa残基 位上)、 (23aa。56~78aa残基位上)、D(20aa,位于81 100aa残基位上)、E(14aa,位于llO~123aa残基位 }二)、F(24aa,位于125~148残基位上)。B螺旋内存 在很多阳离子电荷,还存在4个保守的Cys残基,能 形成分子内二硫键,对二聚体形成是必需的,II 一26整 个分子里含3O个I.ys/Arg,只有12个Asp/Glu,等 电点为1O.7O。在变性条件下,从E,coli里能成功地 纯化N一末端组氨酸的标签II 一26蛋白,SDS—PAGE迁 移带相对分子质量为1 8×10 ;在缺乏2一巯基丙醇和 预先加热时。迁移带相对分子质量为36×10 ,进一步 表明复性后偶发二聚体的形成和功能蛋白质的折叠, II 一26也能在COS一7细胞里表达,蛋白质印迹法能检 测HSV转化的人T细胞系3【 (CD8 )和CB 15 (CD4 )裂解液里内源性II 26蛋白。因此推测II 26为同源二聚体。这一点与II 一1O基本相同。 基金项目:广东省自然科学基金资助项目(No.04010056) 作者单位:510105广州中医药大学第二临床医学院二沙岛分院检 验科 Hor等I2I 和Sheikh等={ 鉴定了新型的功能性 II 一26受体复合物,从而为阐明其信号转导通路奠定 了良好基础。II 一26活性受体复合物是由II 一20R1与 II 10R2组成的二聚体,这是一种新型的蛋白复合物。 其中II 一20R1的表达能限制II 26的生物学活性,因 此认为这种蛋白复合物受体对II 一26具有唯一性和特 异性,但对它的生物学特性还不}青楚。 II 一26基因定位于人类染色体的12q15。与IFN一7 基因和II 一1O家族的另一成员II 一22基因非常接近, II 一26基因由5个外显子(206,57.135,66hp和 583bp)和3个小内含子(85,l59bp和206bp)以及1 个大内含子(23 066bp)组成。在人类基因组计划中, 能得到人类染色体12ql5的基因序列,但是这些外显 子在基因组序列严格保守 ’],某些等位基因趋异(di— vergence)存在于5 上游区域(395nt之内有4个点突 变和1个3nt缺失)和内含子3内(一串3 635nt内有 9个点突变,1个3nt插入和6nt缺失)。但至今尚未发 现II 一26基因在编码序列的多态性。后来Goris等 研究发现,II 26具有两个多态性的微卫星,分别为 D12S2510和D12S25儿标记,其中D12S2510位于3 端3kb处区域,它是1个(TTG)n的重复序列; Dl2S251l位于第3大内含子上,也是1个 (TTTTG)n的重复序列,这些多态性可作为多基因炎 症或过敏性疾病的连锁标记,曾有学者对其单倍型进 行连锁不平衡分析表明,它们对增强疾病易感性有重 要影响。 II 一26基因表达与功能 II 一26主要由单核细胞和T细胞产生,在多种免 疫炎症反应和变态反应疾病过程中发挥重要作用。 从已有数据来看,它可能参与了T细胞对HSV的免 疫反应。II 一26基因在各类T细胞里以低水平正常地 表达,而在HSV转化后的细胞中能充分地高水平表 达。RNA印迹法表明,II 一26 mRNA长约1.3kb,只 能在各种HSV转化的T细胞系里检测到。有学者用 敏感的RT—PCR试验发现,II 26基因转录对T细胞 是高度特异的。佛波酯或环胞菌素A不能改变II 一26 1TIRNA水平 ~l。II 一26在HSV转化的人T细胞中 过度表达,提示它可能在由单纯疱疹病毒(HSV)感染 国际检验医学杂志2006年I1月第27卷第ll期1nt J lab ivied。November 2OO6.Vo1.27.№.1l 引起淋巴细胞转化时起重要作用;II 一26以剂量依赖 性方式刺激结肠癌细胞Colo一205分泌较低的II 一1O, 以中度水平诱导Colo一205分泌II 一8,在I.ovo细胞中 因多态性,且与类风湿关节炎具有性别差异基础上的 疾病易感性。 作用更强,以II 一26刺激早代HacaT角质细胞而诱导 ll 一8高水平表达;ll 一26还能增强Colo一205细胞表面 CD54(ICAM一1)表达,而CD102(ICAM一2)和CD52 (ICAM-3)表达不受影响。 3.II 一26与炎性肠病:炎性肠病包括克罗恩氏病 和溃疡性结肠炎,均是胃肠道的慢性功能紊乱发生的 炎症疾病。虽然它的病因学尚不清楚,但是其病情发 生和加重的炎症过程似乎取决于大量局部的黏膜免 疫反应。Duerr等研究发现,炎性肠病与染色体12上 的基因(包括lI 一26基因在内)有一定的联系。II -10 是一种调节型细胞因子,它能抑制抗原呈递和以后的 II 一26能结合肝素,肝素是一种糖胺聚糖(GAG), 富含负电荷的硫酸基团。GAG能形成细胞表面蛋白 聚糖(proteoglycan,PG)的多糖部分,II 26通过PG 炎性因子释放,并且被推荐作为一种有效的抗炎因子 糖附着在细胞表面,因而认为PG为II 一26的辅助受 来进行慢性炎性肠病的生物疗法。许多用II 一10作为 体。II 一26与肝素的亲和力能引起II 一26分泌细胞或 l临近细胞表面的GAG中度结合,研究进一步证明了 II 一26的螺旋AB区域作为II,26特异性肝素结合结 构域,细胞表面结合的IL-26能引起局部接触依赖效 应.这表明不同细胞存在于不同的PG。因而II 一26表 现为细胞型特异性。此外,Igawa等 研究还发现在 硬骨鱼类体内存在II 一26基因,而且编码区域的5个 外显子与人类处于同一个位置,这种结构的同源性被 进一步证实,表明其基因表达对鱼类的免疫反应发挥 着积极的作用,这种基因还是首次在哺乳动物以外被 报道。对II 一26基因在体外表达有一定的提示作用。 II 一26与疾病的关系 II 一26虽属于lI 一10家族的成员之一,与II 一10相 比结构相似,但它在人体各种不同的组织包括皮肤中 表现为较强的致炎作用。近年来国外有lI 一26与某些 临床疾病及其基因多态性的研究。研究发现,在II 一 26基因位于人类染色体12q15,其中在D12S2511和 D12S2510位置处有两个微卫星多态性位点,它们可 能与自身免疫性疾病和变态反应性疾病的易感性有 关,有望成为一种新的免疫治疗因子。 1.IL-26与多发性硬化症:lI 一26表达于T细胞, 可以被单纯疱疹病毒诱导。II 一22、II 一26与II 一10有 相似的生物学活性,与自身免疫性疾病相关。Goris 等[1 0]通过基因组扫描发现多发性硬化的易感区域 12q14 ̄15,这个区域里包含了II -22和II -26基因。 后来他们又对撒丁岛多发性硬化症患者染色体12q14 15区域进行连锁不平衡分析,发现在IFN一7周围 118kb间距处(包括II -26基因在内)有多态性位点, 而且发现IFN一7基因多态性与多发性硬化症相关,且 有性别差异,但是还没有发现II -26基因两个多态性 位点与此疾病有明显的联系。 2.IL-26与类风湿关节炎;类风湿关节炎(rheu— matoid arthritis,RA)是与多种炎性细胞因子有关的 种慢性自身免疫性疾病,它的发病机制至今尚未完 全明确,研究发现 大量炎性细胞因子如II 一1、II 一6、 IL-18、II 一26和肿瘤坏死因子等在RA的发病机制中 发挥着重要作用。其中II 一26作为一种重要的炎性细 胞因子与类风湿关节炎关系十分密切。Vandenbro— eck等u 研究发现,II 一26基因与IFN-7有共同的基 炎性肠病的治疗方法已经被报道_1 。新的II,10相 关细胞因子,包括II 一19、II 一2O、II,22、II 一24、II 一26、 II 一28和II 一29均参与了炎症和免疫反应的调节过 程。IL-26是与II.-10密切相关的细胞因子,它在炎 性肠病的发病中也可能起到一定的作用。有待于进一 步研究。 4.II 一26与糖尿病:糖尿病是一种常见的内分泌 疾病,具有一定的遗传倾向。为了复制近来发现的位 于人类第12号染色体上的2型糖尿病基因簇,曾有 学者筛选那些早期发病的常染色体支配的2型糖尿 病患者家族之间的联系。研究发现非胰岛素依赖型 糖尿病在人类染色体12上的一个新的距离着丝点 50cm处的基因簇,包括D12S375和D12S1052两个 标记。总之。研究数据表明那个2型糖尿病基因簇在 早期发作的常染色体遗传糖尿病中不起主要作用。 然而他们却强烈认为以前未被发现的2型糖尿病基 因簇位于人类第12号染色体上(包括II 一26基因在 内)距非胰岛素依赖型糖尿病原基因簇50cm处。此 外,Jahromi等L1。 研究还发现,IFN-7基因的CA重复 序列多态性与1型糖尿病易感性有关,而II 一26基因 与IFN一7非常相近,故lI 一26基因多态性有可能与糖 尿病有一定联系,有待于进一步研究。 5.II 一26与哮喘:哮喘是一种多基因因素导致的 变态反应性疾病,许多研究表明,有一种主要基因在 哮喘的发病中起着重要作用。如今有不同的基因模型 已经被获得。有学者曾对双胞胎进行研究,发现了基 因因素对哮喘发病的影响,此外。连锁研究和基因组 的筛选提示多重基因因素包括在哮喘的病理过程中。 在人类基因组中至少有4个区域,包括染色体5q31~ 33、6p21.3、1lq13和12q14.3~24.1区(包括lL一26 基因在内)与哮喘和其表现型有关,而且与哮喘的发 生、发展及后果有联系,这将为不同个体对哮喘的疾 病易感性判断和及早预防治疗提供一定的依据。 结 语 综上所述,白细胞介素26作为IIAO家族的重要 成员之一,国内外研究者对其进行了大量的研究并取 得了一些成果:II 一26的分子结构已经明确;基因表达 初步成功;且发现II 一26的受体复合物和多种生物学 功能等等;还对其与临床疾病的相关性进行了初步报 国际检验医学杂志2006年11月第27卷第11期 lnt J 1.ab Med.November 2008,Vo1. !! lOO3· 道。随着分子和免疫学理论技术的不断发展,对lI 一26 7 Igawa D.Sakai M.Savan R.An unexpected discovery of two inter 的研究将更加深入,这对解释一些临床疾病的发病机 feron gamma-like genes along with interleukin(II )一22 and一26 from teleost:Il 22 and-26 genes have been described for the first time 理有一定的帮助,从而为疾病的预防、治疗提供一定 outside mammals.Mol lmmunoI,2006,43(7):999-l009. 的科学依据。 8 Zdanov A.Structural features of the interleukin—l0 family of cyto kines.Curr Pharm Des.2004,l0(31):3873 3884. 参考文献 9 Goris A.Marrosu MG。Vandenbr0eck K.Novel polymorphisms in 1 Knappe A.Hor S,Wittmann S.et a1.Induction of a novel cellular “le II 10 related AK155 gene(chromosome 12ql5).Genes Im— homolog of interleukin一10,AKI55,by transformation of T lyre。 mum,2001.2(5)1 284 286. phocytes with herpesvirus saimir1.J Viro1.2000,74(8):3881。 10 Goris A.Heggarty S。Marrosu MG,et a1.I,inkage disequilibrium 3887. analysis of chromosome 12q14 15 in multiple sclerosis:delineation 2 Hot S.Pirzer H.Dumoutier 1 ,et a1.The T—cell lymphokine inter of a 1 18 kb interval around interferon—gamma(IFN( )that is in leukin-26 targets epithelial cells through the interleukin。20 receptor volved in male versus female differential susceptibility.Genes Im 1 and interleukin一10 receptor 2 chains.J Biol Chem.2004.279 mum.2002.3(8):470—476. 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