IL-37在哮喘及炎症性疾病中的生物学作用及其潜在机制

哮喘(asthma)是严重威胁公众健康的常见疾病,以慢性炎症和气道重塑为其病理特征。白细胞介素-37(interleukin-37, IL-37)曾被称为IL-1家族成员7(IL-1 family member 7, IL-1F7),共有5种不同的亚型,为IL-37a～e,其中IL-37b是最大的剪切变异体。研究发现,IL-37b是免疫应答和炎症的天然抑制剂,细胞内非分泌型和分泌型IL-37b均有较强的抗炎作用,可通过抑制靶细胞内炎性信号通路,抑制炎症因子的表达,发挥抑制炎症反应的功能。IL-37在哮喘、过敏性鼻炎、类风湿性关节炎、炎症性肠病等多种炎症性疾病的发生、发展过程中具有重要作用,并可能是一种新的潜在治疗炎症性疾病的靶点。现就IL-37的生物学功能及国内外IL-37在哮喘及其他炎症性疾病中的研究进展作一概述,以期为IL-37作为一种新的治疗哮喘等炎症性疾病的方法提供理论依据。     

甲氨蝶呤联合艾得辛可降低RA患者血清中IL-37及PD-1的水平

分析甲氨蝶呤联合艾得辛治疗对类风湿关节炎患者血清IL-37及PD-1水平的影响。选择2015年4月至2017年3月本院接诊的100例类风湿关节炎患者作为研究对象,按随机数字表法分组,每组50例,观察组患者采用甲氨蝶呤与艾得辛联合治疗,对照组患者单独采用甲氨蝶呤治疗,比较两组患者血清中细胞因子IL-6、IL-18和IL-18BP的表达,探讨IL-37、PD-1的临床意义。观察组患者的血清IL-18(63.23±7.89) pg/mL、IL-6 (3.25±0.98) pg/mL、IL-18BP (210.56±24.51) pg/mL表达水平显著低于对照组患者的血清IL-18 (140.67±18.65) pg/m L、IL-6 (8.27±1.23) pg/mL、IL-18BP (308.89±30.67) pg/mL表达水平;观察组患者的血清IL-37 (23.65±4.28) pg/m L及PD-1 (19.58±3.78) ng/mL表达水平显著低于对照组患者的血清IL-37 (58.98±5.29) pg/mL及PD-1 (36.72±4.62) ng/mL表达水平,差异具有统计学意义(p0.05),相关性分析发现,血清IL-37与细胞因子IL-18、IL-6和IL-18BP均呈正相关;但是PD-1仅与细胞因子IL-6呈正相关,按照RA评分标准,患者血清中IL-37与诊断评分呈正相关,PD-1与诊断评分呈正相关。甲氨蝶呤联合艾得辛治疗类风湿关节炎具有较为明确的疗效,能够短期内控制RA患者疾病的发展,临床的表现稳定,有效降低患者的血清IL-18、IL-6、IL-18BP以及IL-37、PD-1的表达水平,对患者的积极意义较大,可在临床的治疗中推广应用。     

人IL-37b转基因对小鼠哮喘模型作用的研究

目的通过研究人抑制性细胞因子白细胞介素37b(interleukin 37b, IL-37b)转基因(transgenic, TG)小鼠(Il37b TG)对卵清蛋白(ovalbumin, OVA)诱导的哮喘气道高反应性、气道炎症和气道重塑等指标的变化,以及IL-37b在体外对小鼠和人肺结构细胞的作用,评估IL-37b在治疗哮喘方面的潜在意义。方法采用野生型和Il37b TG的雌性C57BL/6小鼠,建立周期为24 d的OVA诱导的哮喘小鼠模型,检测其肺力学参数、炎性细胞分类和Th2细胞因子表达以及肺组织病理学改变。体外采用原核细胞表达系统,获得大量纯化的重组人IL-37b。继而分别预处理小鼠肺成纤维细胞系(MLg)和人肺泡上皮细胞系(A549细胞),随后加以脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)刺激,收集培养上清,采用双抗体夹心ELISA检测炎性细胞因子IL-6含量。结果与野生型OVA模型组相比,Il37b TG OVA组的气道高反应性降低,差异有统计学意义(P=0.000 1,P0.05);支气管肺泡灌洗液和肺组织中嗜酸性粒细胞数量降低,差异有统计学意义(分别为P=0.000 1和P0.000 1,P0.05);肺组织炎症细胞浸润明显减少,气道炎症、杯状细胞增生和黏液分泌均明显减轻,苏木精-伊红染色和过碘酸-希夫染色评分也有所降低,差异有统计学意义(分别为P=0.000 1和P=0.000 2,P0.05),马松染色显示急性期胶原沉积的改变不明显;肺组织匀浆中Th2型细胞因子IL-5和IL-13的含量均有所降低。同时研究采用原核细胞表达系统得到的IL-37b预处理鼠肺成纤维细胞MLg和人肺上皮细胞A549,可以降低LPS所诱导IL-6的产生。结论 IL-37b可能通过对相关靶细胞的负向调控进而发挥对哮喘气道的高反应性及气道炎症的抑制作用,为IL-37b作为一种新的治疗方法在临床治疗哮喘的潜在应用提供了一定的实验依据。     

IL-37与自身免疫性疾病

由调节性T细胞和免疫抑制因子提供的负反馈调控是免疫反应中的重要组成部分.白介素37(IL-37)是最近发现的具有广泛免疫抑制活性的免疫抑制因子.在炎症反应和自身免疫性疾病的发生发展中,IL-37被激活并保持较高水平的表达.被激活的IL-37具有较强的炎症抑制作用.在多种小鼠(Mus musculus)炎症模型中,表达IL-37的转基因小鼠具有较低水平的炎症反应.IL-37可以与IL-18受体结合并激活下游信号通路,进而表达和激活或抑制相关细胞因子,从而达到免疫抑制的作用.本文将首先对免疫抑制细胞和因子进行概述,然后详细阐述IL-37的发现历史、表达调控机制,以及其在自身免疫性疾病中的作用.     

来源于羊痘病毒的白介素-18结合蛋白基因的表达和活性研究

近来,对白细胞介素18受体(IL-18R)及其转导机制的研究取得了较大进展。已经发现的与IL-18R有关的蛋白质有三种：第-种是IL-1受体相关蛋白(IL-1Rrp),即IL-18Rα,是IL-18R功的能性组分;第二种被称为辅助蛋白(AcPL),也即IL-18Rβ;第三种是IL-18结合蛋白(IL-18BP),其氨基酸序列与已知的细胞因子受体氨基酸序列均不同,可以在体外消除IL-18诱导的IFN-γ和IL-8的生成及对NFkB的激活。尽管IL-18BP与IL-18Rα没有同源性,结构也不相同,但是小鼠和人的IL-18BP均能抑制IL-18与其受体的结合。这表明,IL-18BP具有拮抗IL-18生物学活性的作用,是IL-18的拮抗剂。     

白介素18结合蛋白研究进展

白介素18结合蛋白（IL-18BP）是新近发现的一种糖蛋白,属免疫球蛋白超家族成员,目前已发现有6种IL-18BP的同工蛋白,IL-18BP可以在体内外有效抑制IL-18的作用。因而被认为是IL-18的天然拮抗剂,另外发现几种痘病毒编码的蛋白质与IL-18BP有高度同源性,其病毒产物可减弱IL-18诱导的Th1反应,利用IL-18BP拮抗IL-18的作用进行基因治疗将为某些自身免疫性疾病的治疗开辟一条新的途径。     

重组IL-18BP拮抗重组鸡IL-18刺激外周血单核细胞产生IFN-γ的作用

【目的】白细胞介素-18通过激活Th1细胞和NK细胞产生IFN-γ而发挥关键的免疫调节作用。人和小鼠分泌的白细胞介素-18结合蛋白(IL-18BP)可以拮抗其活性。推测在鸡痘病毒基因组中也含有IL-18BP基因的同源物,对其表达的蛋白质进行了活性鉴定,为拮抗IL-18主导的疾病提供理论依据。【方法】根据鸡痘疫苗病毒的基因组序列设计特异性引物,使用PCR方法从中分离cIL-18BP基因,将该基因克隆到酵母表达载体pPICZαA中,甲醇诱导后在酵母GS115中进行表达。对表达的重组蛋白进行了活性鉴定。【结果】从鸡痘病毒中克隆到cIL-18BP基因,SDS-PAGE鉴定了该基因在酵母系统中的高效表达。ELISA检测表明纯化后的cIL-18BP与重组鸡(c)IL-18发生特异性结合;通过测定IFN-γ的浓度,表明该蛋白具有拮抗IL-18刺激外周血单核细胞(PBMCs)和MSB1细胞分泌IFN-γ的活性。【结论】实验表明,cIL-18BP通过抑制cIL-18刺激相关免疫细胞分泌IFN-γ而发挥对IL-18的拮抗作用,敲除该基因可能有助于研制更安全和高效的鸡痘疫苗。     

炎症小体的研究进展概述CSCD

炎症小体(inflammasome)是一种多蛋白质复合物,它的组装可以导致Caspase-1的激活,并促进炎性细胞因子白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-18(interleukin-18,IL-18)的成熟与释放;同时,激活的Caspase-1还可以引发细胞焦亡(pyroptosis)。炎症小体在应答病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular pattern,PAMP)或者危险相关分子模式(danger-associated molecular pattern,DAMP)的刺激中扮演着重要角色。炎症小体的异常会导致多种自发炎症及自身免疫性疾病的发生,但是关于其调控活化机制仍有诸多不明,相关研究有待进一步深入。     

炎症小体的研究进展概述

炎症小体(inflammasome)是一种多蛋白质复合物,它的组装可以导致Caspase-1的激活,并促进炎性细胞因子白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-18(interleukin-18,IL-18)的成熟与释放;同时,激活的Caspase-1还可以引发细胞焦亡(pyroptosis)。炎症小体在应答病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular pattern,PAMP)或者危险相关分子模式(danger-associated molecular pattern,DAMP)的刺激中扮演着重要角色。炎症小体的异常会导致多种自发炎症及自身免疫性疾病的发生,但是关于其调控活化机制仍有诸多不明,相关研究有待进一步深入。     

人IL-37b基因真核表达载体的构建与表达

目的构建p EGFP-N1/IL-37b真核表达载体,并检测其在THP-1细胞中的表达情况。方法从人PBMCs中提取总RNA,利用RT-qPCR技术扩增出IL-37b基因编码区序列,克隆至p EGFP-N1真核表达载体,将构建的重组质粒p EGFP-N1/IL-37b转染到THP-1细胞中,通过RT-qPCR和Western blot检测IL-37的表达。结果双酶切及基因测序结果显示IL-37b基因正确插入真核表达载体p EGFP-N1中;RT-qPCR和Western blot结果显示转染THP-1细胞后,IL-37表达水平明显升高(P0.01)。结论成功构建了新型抗炎因子IL-37真核表达载体p EGFP-N1/IL-37b,为进一步研究IL-37功能及与相关疾病的关系奠定基础。