在內(nèi)毒素介導(dǎo)產(chǎn)生的諸多激素和介質(zhì)中,最重要的是來自免疫系統(tǒng)和血管內(nèi)皮細胞系統(tǒng)的細胞因子,主要包括腫瘤壞死因子、白細胞介素-1、白細胞介素-6、白細胞介素-8等。這篇文章介紹白細胞介素-6(interlenkin6,1l-6)的結(jié)構(gòu)。
在不同條件刺激下許多細胞可產(chǎn)生il-6,il-6對免疫應(yīng)答、急性期反應(yīng),肝細胞再生、造血和神經(jīng)系統(tǒng)有多方面的作用。il-6曾稱為肝細胞刺激因子,b細胞刺激因子-2、β2干擾素,b細胞分化因子、雜交瘤/漿細胞瘤生長因子、細胞毒性t細胞分化因子、巨噬細胞-粒細胞誘導(dǎo)蛋白-2和相對分子質(zhì)量為26000的蛋白等,從這些不同的命名中可以看出il-6的生物學功能的多樣性。
一、il-6基因
人il-6基因位于7p15~21,小鼠位于5號染色體上,長度分別為約5kb和7kb,有5個外顯子和4個內(nèi)含子,兩者編碼區(qū)的dna同源性為60%。人和小鼠基因的外顯子1編碼5'非翻譯區(qū)和n端前7個氨基酸殘基(其中后一個氨基酸殘基由外顯子1和外顯子2共同編碼),外顯子2、3和4分別編碼63、38和49個氨基酸,在小鼠則編碼61、38和50個氨基酸殘基,外顯子5編碼最后55個氨基酸殘基和3'非翻譯區(qū)。人il-6 mrna的長度為1.2~1.3kb。
二、il-6基因表達的調(diào)控
在人il-6基因的5'啟動子區(qū)上游(--300bp內(nèi))有多個調(diào)控轉(zhuǎn)錄的元件:tata盒;特異性的nf-il-6(nuclear factor for il-6a、β),也稱為ccaat元件結(jié)合蛋白(ccaat element binding protein,c/ebpβ和γ);活化蛋白-1(activating-protein-1,ap-1);camp反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(camp response element binding protein,creb);糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor,gr);c-fos血清反應(yīng)元件同源區(qū)(c-fos serum responsive element homology,c-fos sre-h);nf-κb(nuclear factorκb);c-fos視網(wǎng)膜母細胞瘤控制元件同源區(qū)(c-fos retinoblastoma control element homology,c-fos rce-h)等。
當細胞用il-1刺激后,nf-il-6α、β以及nf-κb結(jié)合到il-6的調(diào)控區(qū)的位點上,促進il-6轉(zhuǎn)錄,nf-il-6α和nf-il-6β形成異源性二聚體可更有效地促進表達,nf-il-6和nf-κb可以形成異源性二聚體,說明il-6的啟動子可以相互作用進行控制。這兩個位點在il-6的表達中起關(guān)鍵性作用。
camp生成誘導(dǎo)劑包括pge2,它能增強il-6的轉(zhuǎn)錄。camp升高能增強多個調(diào)控位點的效率,如nf-il-6和nf-κb等。糖皮質(zhì)激素在轉(zhuǎn)錄水平上能抑制il-6的轉(zhuǎn)錄,并通過結(jié)合ap-1或nf-κb的p65亞單位,抑制這些轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。在nf-b和nf-il-6元件之間,存在g/c富集序列為ccacc的3個重復(fù)體,為刺激蛋白1(stimulatingprotein 1,sp1)結(jié)合區(qū),為nf-b和nf-il-6提供橋接作用,并調(diào)節(jié)il-6的轉(zhuǎn)錄。
其他轉(zhuǎn)錄因子也參與il-6的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié),如腫瘤抑制基因p53能抑制il-6的轉(zhuǎn)錄;而突變型p53無抑制效應(yīng)。野生型視網(wǎng)膜母細胞瘤易感基因rb能夠抑制hela細胞中il-6啟動子驅(qū)動的指示劑的表達。而且編碼腺病毒e1a蛋白e1a289r和e1a243r的表達載體能夠造成il-6啟動子驅(qū)動活性的抑制。用il-1或tnf對轉(zhuǎn)染有e1a的細胞株進行刺激不能發(fā)生il-6的表達,其機制可能是干擾核因子結(jié)合到調(diào)控區(qū)上所致。
ll-6也能夠抑制髓性白血病細胞株的p53誘導(dǎo)的凋亡,以及抑制造血細胞rb的磷酸化。另外,在il-6刺激的hepg2細胞中,nf-il-6能夠取代腺病毒e1a的功能,并可以結(jié)合和刺激轉(zhuǎn)染有e1a的啟動子。因此,il-6以及其作用機制是﹐il-6能夠同腺病毒表達蛋白質(zhì)相互作用。
il-1可誘導(dǎo)il-6的表達,并使il-6的mrna更為穩(wěn)定。tnf刺激的細胞il-6的mrna的半衰期小于1h,而il-1刺激的細胞il-6的半衰期大于6h,其機制還不清楚。il-6的3'非編碼區(qū)auuua序列起到一定的作用,可能該序列能夠結(jié)合特定的蛋白質(zhì),而后者能夠作為mrna降解的調(diào)節(jié)物﹐或存在其他機制??傊S多刺激可以促使il-6表達,可在轉(zhuǎn)錄水平或促使mrna穩(wěn)定水平上發(fā)生效應(yīng)。不同的轉(zhuǎn)錄因子可以協(xié)調(diào)進行調(diào)控il-6基因的表達。