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白介素-18(IL-18)的生物學(xué)活性、功能及在免疫研究中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):530 發(fā)布日期:2025-12-31  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
免疫系統(tǒng)是人體與生俱來的硬核守護(hù)者,既能筑牢防線抵御外源感染,又能助力受損組織修復(fù)再生。在這張精密交織的免疫網(wǎng)絡(luò)中,白介素 - 18(IL-18)堪稱亮眼的核心調(diào)控分子,憑借多重關(guān)鍵作用穩(wěn)居免疫研究熱點(diǎn)之列。

1、什么是 IL-18?
白介素 - 18(IL-18),又名干擾素 -γ 誘導(dǎo)因子,是由 IL18 基因編碼的活性蛋白質(zhì),兼具促炎細(xì)胞因子屬性。造血細(xì)胞與非造血細(xì)胞等多種細(xì)胞類型,均具備分泌 IL-18 的能力,是調(diào)控免疫系統(tǒng)功能、參與炎癥進(jìn)程的核心關(guān)鍵因子。

(數(shù)據(jù)來源 Clancy DM, Andries J, Savvides SN. Immunity. 2024)
 
2、IL-18 的發(fā)現(xiàn):
從 “干擾素誘導(dǎo)因子” 到免疫核心因子IL-18 的發(fā)現(xiàn)始于 1989 年,最初它被定義為 “IFN-γ 誘導(dǎo)因子”,是科學(xué)家從經(jīng)膿皰丙酸桿菌預(yù)處理、再腹腔注射內(nèi)毒素的小鼠血清中分離所得。因功能相似,早期不少研究者都將這個(gè)血清因子誤認(rèn)為是 IL-12。直到 1995 年,科研人員從小鼠肝臟中成功提純?cè)撘蜃硬⑼瓿煞肿涌寺,才正式將其命名?IL-18,歸為白介素家族一員。
 
令人意外的是,這個(gè)新晉細(xì)胞因子與 IL-1 家族尤其是 IL-1β 淵源頗深:和 IL-1β 一樣,IL-18 先以無活性前體形式合成,無信號(hào)肽,全程以細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子的狀態(tài)存在。1995 年之后,學(xué)界通過中和內(nèi)源性 IL-18、構(gòu)建 IL-18 缺陷小鼠等實(shí)驗(yàn),逐步證實(shí) IL-18 在促炎癥反應(yīng)、調(diào)控免疫應(yīng)答中扮演關(guān)鍵角色。
 
但有趣的是,IL-18 的生物學(xué)功能與 IL-1β 幾乎截然不同,二者存在明確且獨(dú)特的差異。比如在健康人體和小鼠體內(nèi),血液?jiǎn)魏思?xì)胞、造血細(xì)胞中并無 IL-1β 基因表達(dá),上皮細(xì)胞中也無 IL-1β 前體恒定存在的證據(jù);而 IL-18 前體的分布十分廣泛,健康人血液?jiǎn)魏思?xì)胞、全胃腸道上皮細(xì)胞中均有存在,健康狀態(tài)下小鼠的腹腔巨噬細(xì)胞、脾臟中也能檢測(cè)到,同時(shí)角質(zhì)細(xì)胞及幾乎所有上皮細(xì)胞中都有它的身影,這一特性與 IL-1α、IL-33 更為相似。
 
3、IL-18 的核心生物學(xué)活性:
全能調(diào)控免疫,守護(hù)機(jī)體健康
✅ 激活 NK 細(xì)胞,筑牢抗癌抗感第一道防線:IL-18 能強(qiáng)效激活自然殺傷細(xì)胞(NK 細(xì)胞),這類細(xì)胞自帶 “查殺 buff”,可精準(zhǔn)殺傷病毒感染細(xì)胞與癌細(xì)胞,助力機(jī)體快速清除病原體和惡性腫瘤細(xì)胞,不給病變留機(jī)會(huì)。
✅ 促 T 細(xì)胞活化,精準(zhǔn)觸發(fā)特異性免疫:作為免疫核心調(diào)控因子,IL-18 能有效刺激 T 淋巴細(xì)胞活化。T 細(xì)胞作為免疫系統(tǒng) “主力軍”,分輔助性、細(xì)胞毒性等亞群,經(jīng) IL-18 激活后,可針對(duì)性激發(fā)免疫應(yīng)答,高效對(duì)抗感染及各類病理損傷。
✅ 強(qiáng)效誘生 IFN-γ,升級(jí)免疫防御戰(zhàn)力:IL-18 可驅(qū)動(dòng)免疫細(xì)胞大量產(chǎn)生干擾素 γ(IFN-γ),這一關(guān)鍵免疫調(diào)節(jié)分子,既能重塑免疫細(xì)胞活性,又能強(qiáng)化抗病原體免疫反應(yīng),是抵御感染、調(diào)控免疫的核心 “助推器”。
✅ 協(xié)同調(diào)控炎癥,攻守平衡是關(guān)鍵:IL-18 在炎癥反應(yīng)中扮演 “調(diào)控者” 角色,可與 IL-12、IL-1β 等細(xì)胞因子協(xié)同作用,觸發(fā)炎癥反應(yīng)以對(duì)抗感染;但炎癥反應(yīng)需精準(zhǔn)把控,一旦失控便可能誘發(fā)炎癥性疾病。
✅ 維持免疫平衡,嚴(yán)防免疫紊亂:IL-18 更是免疫穩(wěn)態(tài)的 “平衡器”,助力機(jī)體維持適度免疫反應(yīng),既要高效抗損傷,又能避免免疫過度激活。若 IL-18 異?哼M(jìn),會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)紊亂,進(jìn)而誘發(fā)自身免疫病或慢性炎癥。
 
4、IL-18 的功能與挑戰(zhàn)
一、免疫功能
IL-18 隸屬于 IL-1 家族,是一類關(guān)鍵的促炎細(xì)胞因子,其免疫調(diào)控功能廣泛且精準(zhǔn),核心作用機(jī)制如下:
(1)活化記憶樣 NK 細(xì)胞:與 IL-12、IL-15 類似,IL-18 具備直接活化記憶樣自然殺傷細(xì)胞(NK 細(xì)胞)的能力,強(qiáng)化固有免疫的早期防御效能。
(2)調(diào)控多類免疫細(xì)胞應(yīng)答:IL-18 可廣泛作用于適應(yīng)性免疫與固有免疫的核心細(xì)胞群,包括 Th1/Th2 細(xì)胞、非極化 T 細(xì)胞、NK/NKT 細(xì)胞、B 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(DC)及巨噬細(xì)胞;在 IL-12 協(xié)同作用下,可誘導(dǎo)上述細(xì)胞產(chǎn)生干擾素 -γ(IFN-γ),放大 Th1 型免疫應(yīng)答。
(3)誘導(dǎo) Th2 型細(xì)胞因子分泌:在無 IL-12 但存在 IL-2 的微環(huán)境中,IL-18 可特異性誘導(dǎo) CD4⁺NKT 細(xì)胞、NK 細(xì)胞,甚至已分化的 Th1 細(xì)胞產(chǎn)生 Th2 型細(xì)胞因子,參與調(diào)控免疫應(yīng)答的平衡轉(zhuǎn)化。
(4)協(xié)同誘導(dǎo)肥大細(xì)胞 / 嗜堿性粒細(xì)胞活化:IL-18 與 IL-3 協(xié)同作用時(shí),可驅(qū)動(dòng)肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞合成并分泌 IL-4、IL-13,參與過敏反應(yīng)及體液免疫調(diào)控。
Int J Mol Sci.
 
除核心免疫功能外,IL-18 還廣泛參與機(jī)體能量穩(wěn)態(tài)維持神經(jīng)功能穩(wěn)定調(diào)控。具體而言,IL-18 是肝臟及棕色脂肪組織脂質(zhì)代謝過程中的必需調(diào)控因子,對(duì)機(jī)體能量代謝平衡具有關(guān)鍵作用;動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),小鼠 IL-18 缺陷可導(dǎo)致海馬區(qū)細(xì)胞線粒體功能異常,進(jìn)而表現(xiàn)出抑郁樣行為表型及認(rèn)知功能障礙,明確其在神經(jīng)穩(wěn)態(tài)調(diào)控中的重要性。
 
在藥物研發(fā)領(lǐng)域,IL-12/IL-15/IL-18 三聯(lián)激動(dòng)劑是 IL-18 相關(guān)候選藥物的主流形式。機(jī)制研究表明,IL-18 及其受體亞基(IL-18Rα/Rβ)在活化態(tài)及功能障礙的腫瘤浸潤(rùn) CD8⁺T 細(xì)胞中均呈高豐度表達(dá),提示 IL-18 激動(dòng)劑可直接靶向腫瘤微環(huán)境中的效應(yīng) T 細(xì)胞,有效激活抗腫瘤免疫應(yīng)答。
 
此外,在第四代 CAR-T 細(xì)胞(TRUCK CAR)的設(shè)計(jì)中,通過基因工程改造可使 CAR-T 細(xì)胞在發(fā)揮殺傷功能的同時(shí),誘導(dǎo)分泌包括 IL-18 在內(nèi)的多種細(xì)胞因子,進(jìn)而通過旁分泌效應(yīng)強(qiáng)化局部免疫細(xì)胞活化,提升 CAR-T 療法的抗腫瘤效能。
 
 Adv Cell Gene Ther.
  
5、IL-18 的臨床意義
白介素 - 18(IL-18)憑借其核心免疫調(diào)控炎癥調(diào)節(jié)功能,在免疫相關(guān)性疾病、炎癥性疾病等多個(gè)臨床領(lǐng)域具備重要應(yīng)用潛力,已成為靶向治療研發(fā)的關(guān)鍵靶點(diǎn)之一。
其臨床價(jià)值主要體現(xiàn)在以下疾病領(lǐng)域:
(2)自身免疫性疾病治療:類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、自身免疫性炎癥性腸病等自身免疫性疾病的核心病理機(jī)制為免疫系統(tǒng)異;罨L-18 作為免疫平衡的關(guān)鍵調(diào)控因子,其活性異常升高與疾病進(jìn)展密切相關(guān)。因此,靶向調(diào)控 IL-18 活性有望抑制異常免疫應(yīng)答,減輕臨床癥狀,改善患者生活質(zhì)量。
(2)癌癥治療:IL-18 在癌癥免疫治療中具有顯著潛力。其可通過激活 NK 細(xì)胞、細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞等免疫細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)癌細(xì)胞的識(shí)別與殺傷能力。將 IL-18 納入免疫治療方案,例如與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合應(yīng)用,有望進(jìn)一步強(qiáng)化免疫系統(tǒng)的抗腫瘤應(yīng)答,提升治療效果。
(3)炎癥性疾病治療:IL-18 對(duì)炎癥性腸病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病等炎癥性疾病的治療具有潛在價(jià)值。該類疾病的核心特征為炎癥反應(yīng)過度激活,而 IL-18 是促炎信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。通過靶向干預(yù)減少 IL-18 介導(dǎo)的過度免疫反應(yīng),可有效降低組織炎癥浸潤(rùn)程度,緩解患者癥狀。
(4)急性腎損傷防治:研究證實(shí) IL-18 在急性腎損傷的病理進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用。因此,抑制 IL-18 活性可能成為預(yù)防急性腎損傷發(fā)生、減輕損傷程度的潛在干預(yù)策略。
(5)心血管疾病防控:IL-18 的異常表達(dá)與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展及炎癥機(jī)制密切相關(guān)。靶向調(diào)控 IL-18 信號(hào)通路,有望為心血管疾病的預(yù)防與治療提供新的思路。



6、白介素18(IL-18)炎癥因子檢測(cè)哪個(gè)公司提供?

樂備實(shí)(LabEx)提供IL-18等炎癥、免疫、趨化因子的相關(guān)檢測(cè)服務(wù):

貨號(hào) 產(chǎn)品名 檢測(cè)指標(biāo)
LXLTM36-1 小鼠細(xì)胞因子/趨化因子-36因子Panel GM-CSF,IFN gamma,IL-1 beta,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-12p70,IL-13,IL-18,TNF alpha,IL-9,IL-10,IL-17A (CTLA-8),IL-22,IL-23,IL-27,G-CSF (CSF-3),IFN alpha,IL-3,IL-15/IL-15R,IL-28,IL-31,IL-1 alpha,LIF,ENA-78 (CXCL5),M-CSF,Eotaxin (CCL11),GRO alpha (CXCL1),IP-10 (CXCL10),MCP-1 (CCL2),MCP-3 (CCL7),MIP-1 alpha (CCL3),MIP-1 beta (CCL4),MIP-2,RANTES (CCL5)
LXLBH48-1 人細(xì)胞因子-48因子Panel β-NGF,CTACK/CCL27,Eotaxin/CCL11,FGF-basic,G-CSF,GM-CSF,GRO-α (Gro-a/KC/CXCL1),HGF,IFN-α2,IFN-γ,IL-1α,IL-1Rα,IL-2Rα,IL-1β,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,IL-9,IL-10,IL-12(p40),IL-12(p70),IL-13,IL-15,IL-16,IL-17A,IL-18,IP-10/CXCL10,LIF,M-CSF,MCP-1/CCL2,MCP-3/CCL7,MIG,MIP-1α/CCL3,MIP-1β,MIF,PDGF-BB,RANTES,SCF,SCGF-β,SDF-1α,TRAIL,TNF-α,TNF-β,VEGF-A
LXLTM11-1 小鼠Th1/Th2細(xì)胞11因子Panel GM-CSF,IFN gamma,IL-1 beta,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-12p70,IL-13,IL-18,TNF alpha

LabEx支持1份樣本,同步檢測(cè)十幾、幾十個(gè)指標(biāo)因子,省時(shí)快速,數(shù)據(jù)圖一鍵出~

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原文點(diǎn)擊:IL-18的前世今生,免疫研究必看

發(fā)布者:上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司
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