白细胞介素-8(IL-8,也称GCP-1、NAP-1和CXCL8)是属于α型或CXC家族的8-9kDa 的趋化因子,可与肝素结合。目前为止,共发现了15种人的CXC家族蛋白,大小在8-12 kDa 之间。绝大多数位于人类4号染色体,都具有典型的三β折叠层/一个α螺旋结构,多数在N 端显示 Glu-Leu-Arg三肽基序(1-3)。人IL-8先合成为一个99氨基酸前体,其中包含一 个20氨基酸的信号序列,和一个79个氨基酸的成熟区域(4-6)。它可作为单体、同源二 聚体、及与CXCL4/PF4 形成的异源二聚体在体内循环。IL-8单体被认为是最具有生物活 性的,而异源二聚体可能会增强PF4的活性(7-10)。在氨基酸水平,成熟的人IL-8与猪 和犬分别有65%和70%的同源性(11, 12)。在啮齿动物中,IL-8的相应基因尚未发现。 通过选择性剪接和差别蛋白水解产生了多种 IL-8亚型。选择性剪接发生在C-端,那里有 一个11个氨基酸替代(位置在aa #92-99)(13)。蛋白酶水解作用可能是一个细胞的特 定事件,它在IL-8的N-端产生截断。例如,成纤维细胞和血管内皮细胞将第21和第22氨基 酸切断,形成IL-8(1-7),而单体细胞和淋巴细胞在第21-25氨基酸切割,产生IL-8(6, 7)。 这些短式IL-8一般来说具有更高的生物活性,尤其是针对CXCR1 IL-8受体的活性增高(6, 14)。大约15%的IL-8在前体Arg27位发生了瓜氨酸化,这可提高IL-8的半衰期和促使白 血球增多(15, 16)。很多类型的细胞都分泌IL-8,其中包括单核细胞和中性粒细胞(17)、 成纤维细胞和角质形成细胞(18)、肥大细胞(19)、内脏平滑肌细胞(20)、树突状 细胞(21)、II型大肺泡细胞(22)和内皮细胞(23)。 IL-8受体有两个,都属于G蛋白耦联受体蛋白:CXCR1/IL-8RA和CXCR2/IL-8RB,二 者之间的氨基酸序列享有77%同源性(24)。CXCR1分子量为45-50kDa,几乎完全由IL-8 独享;CXCR2分子量为35-40kDa,由所有的CXC趋化因子所共有(25, 26)。 CXCR1和CXCR2分别形成组成型同源二聚体,这似乎是它们的功能性构型。当同一 个细胞表达时,异源二聚体也会形成;但当它与IL-8结合后便会被解体(27)。CXCR2 对低浓度IL-8 有响应,且主要与趋化和MMP-9释放有关。与此相反,CXCR1对高浓度IL-8 有响应,并与呼吸爆发及磷脂酶D2的激活有关(26)。因此,在中性粒细胞CXCR2被认 为可引导中性粒细胞迁移到炎症部位,然后引发CXCR1介导的抗菌活性。 IL-8最著名的功能是它在免疫细胞中的促炎作用。从本质上讲,IL-8是由暴露于炎性 刺激因子的多种细胞类型分泌。对于单核细胞/巨噬细胞来说,微生物的暴露引起IL-8的释 放;随后,CXCR2介导的趋化作用将中性粒细胞迁移到抗原攻击的部位,并伴随下一步 抗菌活性的激活及启动。IL-8可增强骨髓M-CSF的作用,从而引起粒细胞的成熟和释放 (14)。IL-8的这两个功能相辅相成。有报道说,IL-8对肿瘤相关的内皮细胞具有血管生 成功能。此时,肿瘤源性的IL-8可以采取一种旁分泌方式激活血管内皮细胞的CXCR1和 CXCR2。CXCR1和CXCR2都与PI3-K/Akt和RasGTP信号通路相关,参与细胞的存活和 增殖。此外,IL-8正调节VEGFR2和 EGFR属于介导细胞生长和迁移的受体络氨酸激酶 (28)。 |