stringtranslate.com

Интерлейкин 18

Интерлейкин-18 ( ИЛ-18 ), также известный как фактор, индуцирующий интерферон-гамма, представляет собой белок , который у людей кодируется геном ИЛ-18 . [5] [6] Белок, кодируемый этим геном, является провоспалительным цитокином . Многие типы клеток, как кроветворные , так и некроветворные, обладают потенциалом продуцировать ИЛ-18. Впервые он был описан в 1989 году как фактор, индуцирующий продукцию интерферона-γ (ИФН-γ) в клетках селезенки мышей. [7] Первоначально продукция ИЛ-18 была обнаружена в клетках Купфера и макрофагах, находящихся в печени. Однако ИЛ-18 конститутивно экспрессируется в некроветворных клетках, таких как эпителиальные клетки кишечника , кератиноциты и эндотелиальные клетки . [8] ИЛ-18 может модулировать как врожденный , так и адаптивный иммунитет, а его нарушение регуляции может вызвать аутоиммунные или воспалительные заболевания . [9] [10]

Обработка

Цитокины обычно содержат сигнальный пептид, который необходим для их внеклеточного высвобождения. В этом случае ген IL18 , подобно другим членам семейства IL-1 , лишен этого сигнального пептида . [11] Кроме того, подобно IL-1β , IL-18 вырабатывается как биологически неактивный предшественник . Ген IL-18 кодирует предшественник из 193 аминокислот , сначала синтезированный как неактивный предшественник 24 кДа без сигнального пептида, который накапливается в цитоплазме клетки . Подобно IL-1β, предшественник IL-18 обрабатывается внутриклеточно каспазой 1 в инфламмасоме NLRP3 в его зрелую биологически активную молекулу 18 кДа. [12]

Рецептор и сигнализация

Рецептор IL-18 состоит из индуцируемого компонента IL-18Rα, который связывает зрелый IL-18 с низкой аффинностью и конститутивно экспрессируемый корецептор IL-18Rβ. IL-18 связывает лигандный рецептор IL-18Rα, вызывая привлечение IL-18Rβ для формирования комплекса с высокой аффинностью, который передает сигнал через домен рецептора toll/interleukin-1 (TIR) . Этот сигнальный домен привлекает адаптерный белок MyD88 , который активирует провоспалительные программы и путь NF-κB . Активность IL-18 может быть подавлена ​​внеклеточным связывающим белком интерлейкина 18 ( IL-18BP ), который связывает растворимый IL-18 с более высокой аффинностью, чем IL-18Rα, тем самым предотвращая связывание IL-18 с рецептором IL-18. [13] [14] IL-37 является еще одним эндогенным фактором, который подавляет действие IL-18. IL-37 имеет высокую гомологию с IL-18 и может связываться с IL-18Rα, который затем образует комплекс с IL-18BP, тем самым снижая активность IL-18. [15] Более того, IL-37 связывается с одним иммуноглобулиновым рецептором IL-1 (SIGIRR) , также известным как IL-1R8 или TIR8, который образует комплекс с IL-18Rα и вызывает противовоспалительный ответ. Комплекс IL-37/IL-18Rα/IL-1R8 активирует сигнальный путь STAT3 , снижает активацию NF-κB и AP-1 и снижает выработку IFNγ . Таким образом, IL-37 и IL-18 играют противоположные роли, и IL-37 может модулировать провоспалительные эффекты IL-18. [16] [15]

Функция

IL-18 принадлежит к суперсемейству IL-1 и вырабатывается в основном макрофагами , но также и другими типами клеток, стимулирует различные типы клеток и имеет плейотропные функции. IL-18 является провоспалительным цитокином, который облегчает реакции типа 1. Вместе с IL-12 он индуцирует клеточно-опосредованный иммунитет после заражения микробными продуктами, такими как липополисахарид (ЛПС). IL-18 в сочетании с IL12 действует на CD4 , CD8 Т-клетки и NK-клетки, вызывая выработку IFNγ, интерферона типа II , который играет важную роль в активации макрофагов или других клеток. Было показано, что комбинация IL-18 и IL-12 ингибирует зависимую от IL-4 выработку IgE и IgG1 и усиливает выработку IgG2a в В-клетках . [17] Важно отметить, что без IL-12 или IL-15 IL-18 не индуцирует выработку IFNγ, но играет важную роль в дифференциации наивных Т-клеток в клетки Th2 и стимулирует тучные клетки и базофилы к выработке IL-4 , IL-13 и химических медиаторов, таких как гистамин . [18]

Клиническое значение

Помимо своей физиологической роли, IL-18 также способен вызывать серьезные воспалительные реакции , что предполагает его роль в некоторых воспалительных заболеваниях, таких как хроническое воспаление и аутоиммунные заболевания . [19] Высокие уровни IL-18 также были описаны у пациентов с эссенциальной гипертензией [20]

Эндометриальная мРНК рецептора IL-18 и соотношение белка, связывающего IL-18, к интерлейкину 18 значительно увеличены у пациентов с аденомиозом по сравнению с нормальными людьми, что указывает на роль в его патогенезе. [21]

IL-18 рассматривается как воспалительный медиатор тиреоидита Хашимото , наиболее распространенной причины аутоиммунного гипотиреоза. IL-18 повышается под действием интерферона-гамма . [22]

Также было обнаружено, что ИЛ-18 увеличивает продукцию бета-амилоида , связанную с болезнью Альцгеймера , в нейронных клетках человека. [23]

ИЛ-18 также связан с экскрецией белка с мочой, что означает, что он может быть маркером для оценки прогрессирования диабетической нефропатии. [24] [25] Этот интерлейкин также был значительно повышен у пациентов с микроальбуминурией и макроальбуминурией по сравнению со здоровыми людьми и пациентами с диабетом, у которых наблюдается нормоальбуминурия. [26]

ИЛ-18 участвует в нейровоспалительной реакции после внутримозгового кровоизлияния. [27]

Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) IL18 rs360719, генетический вариант гена интерлейкина-18 (IL-18), выявил вероятную роль в определении восприимчивости к системной красной волчанке и является возможным «ключевым фактором в экспрессии гена IL18». [19]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000150782 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000039217 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Okamura H, Tsutsi H, Komatsu T, Yutsudo M, Hakura A, Tanimoto T и др. (ноябрь 1995 г.). «Клонирование нового цитокина, который индуцирует продукцию IFN-гамма Т-клетками». Nature . 378 (6552): 88–91. Bibcode :1995Natur.378...88O. doi :10.1038/378088a0. PMID  7477296. S2CID  4323405.
  6. ^ Nolan KF, Greaves DR, Waldmann H (июль 1998 г.). «Ген человеческого интерлейкина 18 IL18 отображается в 11q22.2-q22.3, тесно связан с локусом гена DRD2 и отличается от картированных локусов IDDM». Genomics . 51 (1): 161–3. doi :10.1006/geno.1998.5336. PMID  9693051.
  7. ^ Nakamura K, Okamura H, Wada M, Nagata K, Tamura T (февраль 1989). «Индуцированный эндотоксином сывороточный фактор, стимулирующий выработку гамма-интерферона». Инфекция и иммунитет . 57 (2): 590–5. doi :10.1128/IAI.57.2.590-595.1989. PMC 313137. PMID  2492265 . 
  8. ^ Ясуда К, Наканиши К, Цуцуи Х (февраль 2019 г.). «Интерлейкин-18 в здоровье и болезнях». Международный журнал молекулярных наук . 20 (3): 649. doi : 10.3390/ijms20030649 . PMC 6387150. PMID  30717382 . 
  9. ^ Бейкер К.Дж., Хьюстон А., Бринт Э. (2019). «Члены семейства ИЛ-1 при раке; две стороны каждой истории». Frontiers in Immunology . 10 : 1197. doi : 10.3389/fimmu.2019.01197 . PMC 6567883. PMID  31231372. 
  10. ^ Fabbi M, Carbotti G, Ferrini S (апрель 2015 г.). «Контекстно-зависимая роль IL-18 в биологии рака и контррегуляция IL-18BP». Journal of Leukocyte Biology . 97 (4): 665–75. doi :10.1189/jlb.5RU0714-360RR. PMID  25548255. S2CID  25636657.
  11. ^ Динарелло Калифорния, Новик Д., Пурен А.Дж., Фантуцци Г., Шапиро Л., Мюль Х. и др. (июнь 1998 г.). «Обзор интерлейкина-18: больше, чем фактор, индуцирующий гамма-интерферон». Журнал биологии лейкоцитов . 63 (6): 658–64. дои : 10.1002/jlb.63.6.658 . PMID  9620656. S2CID  9115114.
  12. ^ Гу Ю, Куйда К, Цуцуи Х, Ку Г, Сяо К, Флеминг М.А. и др. (январь 1997 г.). «Активация фактора, индуцирующего интерферон-гамма, опосредованная ферментом, превращающим интерлейкин-1бета». Наука . 275 (5297): 206–9. дои : 10.1126/science.275.5297.206. PMID  8999548. S2CID  85955985.
  13. ^ Динарелло, Калифорния (сентябрь 1999 г.). «Интерлейкин-18». Методы . 19 (1): 121–32. doi :10.1006/meth.1999.0837. PMID  10525448.
  14. ^ Kaplanski G (январь 2018). «Интерлейкин-18: биологические свойства и роль в патогенезе заболеваний». Immunological Reviews . 281 (1): 138–153. doi : 10.1111/imr.12616 . PMC 7165732 . PMID  29247988. 
  15. ^ ab Jia H, Liu J, Han B (2018). «Обзоры интерлейкина-37: функции, рецепторы и роли при заболеваниях». BioMed Research International . 2018 : 3058640. doi : 10.1155/2018/3058640 . PMC 5899839. PMID  29805973 . 
  16. ^ Garlanda C, Anders HJ, Mantovani A (сентябрь 2009 г.). «TIR8/SIGIRR: член семейства IL-1R/TLR с регуляторными функциями при воспалении и поляризации Т-клеток». Trends in Immunology . 30 (9): 439–46. doi :10.1016/j.it.2009.06.001. PMID  19699681.[ постоянная мертвая ссылка ]
  17. ^ "Ген Энтреза: интерлейкин 18 IL18 (фактор, индуцирующий интерферон-гамма)".
  18. ^ Ясуда К, Наканиши К, Цуцуи Х (февраль 2019 г.). «Интерлейкин-18 в здоровье и болезнях». Международный журнал молекулярных наук . 20 (3): 649. doi : 10.3390/ijms20030649 . PMC 6387150. PMID  30717382 . 
  19. ^ ab Э. Санчес, Р. Дж. Паломино-Моралес, Н. Ортего-Сентено, Х. Хименес-Алонсо, М. А. Гонсалес-Гей, М. А. Лопес-Невот, Х. Санчес-Роман, Э. де Рамон, М. Ф. Гонсалес-Эскрибано, BA Понс-Эстель (1 октября 2009 г.). Идентификация нового предполагаемого функционального варианта гена IL18 посредством исследования ассоциации с системной красной волчанкой. Том. 18. Издательство Оксфордского университета . стр. 3739–3748. дои : 10.1093/hmg/ddp301. ISSN  0964-6906. OCLC  441948395. PMID  19584085. Архивировано из оригинала 30 августа 2020 г. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  20. ^ Одевуси OO, Осадолор HB (2019). «Уровни интерлейкина 10 и 18 у больных эссенциальной гипертензией». Журнал прикладных наук и управления окружающей средой . 23 (5): 819–824. doi : 10.4314/jasem.v23i5.7 .
  21. ^ Huang HY, Yu HT, Chan SH, Lee CL, Wang HS, Soong YK (июнь 2010 г.). «Эутопическая эндометриальная система интерлейкина-18, мРНК и экспрессия белка на уровне эндометриально-миометриального интерфейса у пациентов с аденомиозом». Fertility and Sterility . 94 (1): 33–9. doi : 10.1016/j.fertnstert.2009.01.132 . PMID  19394601.
  22. ^ Liu Z, Wang H, Xiao W, Wang C, Liu G, Hong T (октябрь 2010 г.). «Экспрессия интерлейкина-18 в тироцитах повышается под действием интерферона-γ и может способствовать разрушению щитовидной железы при тиреоидите Хашимото». International Journal of Experimental Pathology . 91 (5): 420–5. doi :10.1111/j.1365-2613.2010.00715.x. PMC 3003839 . PMID  20586818. 
  23. ^ Сутинен Э.М., Пирттиля Т., Андерсон Г., Салминен А., Оджала Д.О. (август 2012 г.). «Провоспалительный интерлейкин-18 увеличивает выработку β-амилоида, связанного с болезнью Альцгеймера, в нейроноподобных клетках человека». Журнал нейровоспаления . 9 :199. дои : 10.1186/1742-2094-9-199 . ПМЦ 3458954 . ПМИД  22898493. 
  24. ^ Лю Ф., Го Дж., Чжан Цюй, Лю Д., Вэнь Л., Ян И. и др. (2015-10-30). «Экспрессия тристетрапролина и его связь с белками мочи у пациентов с диабетической нефропатией». PLOS ONE . 10 (10): e0141471. Bibcode : 2015PLoSO..1041471L. doi : 10.1371/journal.pone.0141471 . PMC 4627660. PMID  26517838 . 
  25. ^ Nakamura A, Shikata K, Hiramatsu M, Nakatou T, Kitamura T, Wada J, et al. (декабрь 2005 г.). «Уровни сывороточного интерлейкина-18 связаны с нефропатией и атеросклерозом у японских пациентов с диабетом 2 типа». Diabetes Care . 28 (12): 2890–5. doi : 10.2337/diacare.28.12.2890 . PMID  16306550.
  26. ^ Чжан Д., Йе С., Пан Т. (2019-06-11). «Роль сывороточных и мочевых биомаркеров в диагностике ранней диабетической нефропатии у пациентов с диабетом 2 типа». PeerJ . 7 : e7079. doi : 10.7717/peerj.7079 . PMC 6568248. PMID  31218128 . 
  27. ^ Zhu H, Wang Z, Yu J, Yang X, He F, Liu Z, Che F, Chen X, Ren H, Hong M, Wang J (март 2019 г.). «Роль и механизмы цитокинов при вторичном повреждении мозга после внутримозгового кровоизлияния». Prog. Neurobiol . 178 : 101610. doi : 10.1016/j.pneurobio.2019.03.003. PMID  30923023. S2CID  85495400.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки