Интерлейкин 8
CXCL8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | CXCL8 , лиганд 8 хемокина (мотив CXC), GCP-1, GCP1, LECT, LUCT, LYNAP, MDNCF, MONAP, NAF, NAP-1, NAP1, IL8, лиганд хемокина 8 мотива CXC, интерлейкин-8, SCYB8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | ОМИМ : 146930 ; Гомологен : 47937 ; Генные карты : CXCL8 ; OMA : CXCL8 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Интерлейкин 8 ( IL-8 или хемокин (мотив CXC) лиганд 8, CXCL8 ) представляет собой хемокин, продуцируемый макрофагами и другими типами клеток, такими как эпителиальные клетки , гладкомышечные клетки дыхательных путей. [3] и эндотелиальные клетки. Эндотелиальные клетки хранят IL-8 в своих везикулах-хранилищах, тельцах Вейбеля-Паладе . [4] [5] У человека белок интерлейкин-8 кодируется CXCL8 геном . [6] IL-8 первоначально производится как пептид-предшественник из 99 аминокислот, который затем подвергается расщеплению с образованием нескольких активных изоформ IL-8. [7] В культуре пептид из 72 аминокислот является основной формой, секретируемой макрофагами. [7]
На поверхности мембраны имеется множество рецепторов, способных связывать IL-8; наиболее часто изучаемыми типами являются связанные с G-белком, серпентиновые рецепторы, CXCR1 и CXCR2 . Экспрессия и сродство к IL-8 различаются между двумя рецепторами (CXCR1 > CXCR2). Посредством цепочки биохимических реакций секретируется IL-8, который является важным медиатором иммунной реакции при ответе врожденной иммунной системы.
Функция
[ редактировать ]IL-8, также известный как фактор хемотаксиса нейтрофилов , выполняет две основные функции. Он индуцирует хемотаксис в клетках-мишенях, прежде всего в нейтрофилах, а также в других гранулоцитах, заставляя их мигрировать к месту инфекции. IL-8 также стимулирует фагоцитоз после их прибытия. Также известно, что IL-8 является мощным промотором ангиогенеза . В клетках-мишенях IL-8 индуцирует ряд физиологических реакций, необходимых для миграции и фагоцитоза, таких как увеличение внутриклеточного кальция. 2+ экзоцитоз (например, выброс гистамина ) и респираторный взрыв .
IL-8 может секретироваться любыми клетками с toll-подобными рецепторами , которые участвуют во врожденном иммунном ответе, и было продемонстрировано, что он является сигнатурным хемокином CR2+-наивных Т-клеток, также известных как недавние эмигранты из тимуса. [8] Обычно именно макрофаги первыми видят антиген и, таким образом, первыми клетками выделяют IL-8 для рекрутирования других клеток. как мономерная, так и гомодимерная Сообщалось, что формы IL-8 являются мощными индукторами хемокиновых рецепторов CXCR1 и CXCR2. Годимер более эффективен, но метилирование Leu25 может блокировать активность гомодимеров. IL-8 является членом семейства хемокинов СХС . Гены, кодирующие этот и другие десять членов семейства хемокинов CXC, образуют кластер в области, картированной на хромосоме 4q. [6]
Считается, что IL-8 играет роль в патогенезе бронхиолита , распространенного заболевания дыхательных путей, вызванного вирусной инфекцией. [ нужна ссылка ]
Другой ключевой функцией клеточной передачи сигналов, стимулируемой IL-8, является инициация окислительного взрыва. [9] Этот процесс позволяет накапливать протеолитические ферменты и активные формы кислорода (АФК), которые необходимы для разрушения внеклеточного матрикса и базальной мембраны. Они высвобождаются в секреторных гранулах вместе с большим количеством интегринов. Высвобождение АФК и повреждающих ферментов регулируется, чтобы минимизировать повреждение хозяина, но продолжает достигать места инфекции, в котором оно будет выполнять свои эффекторные функции. [10]
IL-8-опосредованный хемотаксис нейтрофилов
[ редактировать ]IL-8 является основным цитокином , участвующим в привлечении нейтрофилов к месту повреждения или инфекции; в процессе, называемом хемотаксисом . Для успешного хемотаксиса нейтрофилов важен ряд переменных, в том числе повышенная экспрессия молекул адгезии с высоким сродством, обеспечивающих прикрепление нейтрофила к эндотелию вблизи пораженного участка (и, следовательно, не вымываемого в систему кровообращения), а также то, что нейтрофил может переваривать свой путь через базальную мембрану и внеклеточный матрикс (ECM), чтобы достичь пораженного участка. IL-8 играет ключевую роль в индукции клеточной сигнализации, необходимой для осуществления этих изменений. [11]
Во-первых, в месте заражения высвобождение гистамина вызывает расширение сосудов вблизи поврежденного участка, что замедляет кровоток в этой области и побуждает лейкоциты, такие как нейтрофилы, приближаться к эндотелию и удаляться от центра просвета. где скорость кровотока самая высокая. экспрессируемыми на нейтрофилах и эндотелиальных клетках, устанавливаются слабые взаимодействия Как только это происходит, между селектинами, (экспрессия которых также увеличивается за счет действия IL-8 и других цитокинов). На нейтрофиле это: L-селектины, а на эндотелиальной клетке: P- и E-селектины. Это вызывает «перекатывающую» фазу хемотаксиса.
Как только нейтрофил катится по эндотелию, он вступает в контакт с молекулой IL-8, экспрессируемой на поверхности, которая стимулирует клеточный сигнальный путь, опосредованный через G-связанный белковый рецептор. Связывание IL-8 с CXCR1/2 на нейтрофилах стимулирует нейтрофилы повышать экспрессию интегрина LFA - 1 (антигена 1, ассоциированного с функцией лимфоцитов ), который принимает участие в высокоаффинном связывании с ICAM-1 (межклеточная адгезия). Молекула 1) рецепторы экспрессируются на эндотелии. Экспрессия и аффинность LFA-1 значительно увеличиваются для максимального связывания. Это заставляет нейтрофил еще больше замедляться, пока он не остановится. [11]
Клетки-мишени
[ редактировать ]Хотя нейтрофильные гранулоциты являются основными клетками-мишенями IL-8, существует относительно широкий спектр клеток ( эндотелиальные клетки , макрофаги , тучные клетки и кератиноциты ), которые реагируют на этот хемокин. Хемоаттрактантная активность IL-8 в концентрациях, аналогичных позвоночным, была доказана у , Tetrahymenapyriformis что предполагает филогенетически хорошо консервативную структуру и функцию этого хемокина. [12]
Клиническое значение
[ редактировать ]Интерлейкин-8 является ключевым медиатором, связанным с воспалением, где он играет ключевую роль в рекрутировании и дегрануляции нейтрофилов. [13] В качестве примера его называют провоспалительным медиатором при гингивите. [14] и псориаз .
Секреция интерлейкина-8 увеличивается при окислительном стрессе, что тем самым вызывает рекрутирование воспалительных клеток и индуцирует дальнейшее увеличение медиаторов окислительного стресса, что делает его ключевым параметром при локализованном воспалении. [15] Было показано, что IL-8 связан с ожирением . [16]
Предполагается также, что IL-8 играет роль в развитии колоректального рака, действуя в качестве аутокринного фактора роста для клеточных линий карциномы толстой кишки. [17] или содействие делению и возможной миграции за счет расщепления молекул металлопротеиназ . [18] Также было показано, что IL-8 играет важную роль в химиорезистентности злокачественной мезотелиомы плевры, индуцируя экспрессию трансмембранных переносчиков. [19]
Если у беременной матери высокий уровень интерлейкина-8, у ее потомства повышается риск развития шизофрении . [20] Было показано, что высокие уровни интерлейкина 8 снижают вероятность положительного ответа на антипсихотические препараты при шизофрении. [21]
IL-8 также участвует в патологии муковисцидоза. Благодаря своему действию в качестве сигнальной молекулы IL-8 способен рекрутировать и направлять нейтрофилы к эпителию легких. Чрезмерная стимуляция и дисфункция этих рекрутированных нейтрофилов в дыхательных путях приводит к высвобождению ряда провоспалительных молекул и протеаз, что приводит к дальнейшему повреждению легочной ткани. [22]
Некоторые бензодиазепины оказывают ингибирующее действие на аденозиновым рецептором А2В, секрецию интерлейкина-8, опосредованную в тучных клетках человека . В исследовании 2013 года диазепам , 4'-хлордиазепам и флунитразепам заметно снижали NECA-индуцированное производство интерлейкина-8 в этом порядке эффективности, тогда как клоназепам продемонстрировал лишь умеренное ингибирование. [23]
Регулирование экспрессии
[ редактировать ]Экспрессия IL-8 отрицательно регулируется рядом механизмов. МиРНК-146a/b-5p косвенно подавляет экспрессию IL-8, подавляя экспрессию IRAK1 . [24] Кроме того, 3'UTR IL-8 содержит элемент, богатый A/U, который делает его чрезвычайно нестабильным при определенных условиях. IL-8 и другие воспалительные цитокины образуют порочный круг с транскрипционным фактором NF-κB при муковисцидозе . [25] Регуляция NF-κB представляет собой новую терапию против IL-8 для использования при воспалительных заболеваниях, таких как муковисцидоз. пути, ведущие к индукции фосфорилирования рибосомального белка S6 Также было обнаружено, что (rpS6), усиливают синтез белка IL-8. Этот трансляционный контроль экспрессии IL-8 зависит от A/U-богатых проксимальных последовательностей (APS), которые обнаруживаются в 3'UTR IL-8 сразу после стоп-кодона. [26]
Номенклатура
[ редактировать ]IL-8 был переименован в CXCL8 Подкомитетом по номенклатуре хемокинов Международного союза иммунологических обществ . [27] Утвержденный HUGO символ гена — CXCL8 . Его рецепторы были переименованы аналогичным образом:
- Рецептор интерлейкина 8, альфа — CXCR1
- Рецептор интерлейкина 8, бета — CXCR2
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000169429 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Хеджес Дж.К., Сингер К.А., Гертоффер В.Т. (2000). «Митоген-активируемые протеинкиназы регулируют экспрессию генов цитокинов в миоцитах дыхательных путей человека». Являюсь. Дж. Респир. Клетка Мол. Биол . 23 (1): 86–94. CiteSeerX 10.1.1.326.6212 . дои : 10.1165/ajrcmb.23.1.4014 . ПМИД 10873157 .
- ^ Вольф Б., Бернс А.Р., Миддлтон Дж., Рот А. (1998). «Память» эндотелиальных клеток о воспалительной стимуляции: эндотелиальные клетки вен человека хранят интерлейкин 8 в тельцах Вейбеля-Паладе» . Дж. Эксп. Мед . 188 (9): 1757–62. дои : 10.1084/jem.188.9.1757 . ПМК 2212526 . ПМИД 9802987 .
- ^ Утгаард Д.О., Янсен Ф.Л., Бакка А., Брандцаег П., Харальдсен Г. (1998). «Быстрая секреция предварительно сохраненного интерлейкина 8 из телец Вейбеля-Палада микрососудистых эндотелиальных клеток» . Дж. Эксп. Мед . 188 (9): 1751–6. дои : 10.1084/jem.188.9.1751 . ПМК 2212514 . ПМИД 9802986 .
- ^ Jump up to: а б Моди В.С., Дин М., Сеанес Х.Н., Мукаида Н., Мацусима К., О'Брайен С.Дж. (1990). «Моноцитарный хемотаксический фактор нейтрофилов (MDNCF/IL-8) находится в кластере генов вместе с несколькими другими членами суперсемейства генов фактора тромбоцитов 4». Хм. Жене . 84 (2): 185–7. дои : 10.1007/BF00208938 . ПМИД 1967588 . S2CID 2217894 .
- ^ Jump up to: а б Брат диджей, Беллаил AC, Ван Меир Э.Г. (2005). «Роль интерлейкина-8 и его рецепторов в глиомагенезе и опухолевом ангиогенезе» . Нейроонкология . 7 (2): 122–133. дои : 10.1215/s1152851704001061 . ЧВК 1871893 . ПМИД 15831231 .
- ^ Пекальски М.Л., Гарсия А.Р., Феррейра Р.К., Рэйнбоу Д.Б., Смит DJ, Машар М., Брэйди Дж., Савиных Н., Допико XC, Махмуд С., Дули С., Стивенс Х.Э., Уокер Н.М., Катлер А.Дж., Уолдрон-Линч Ф., Дангер Д.Б., Шеннон-Лоу С., Коулз А.Дж., Джонс Дж.Л., Уоллес С., Тодд Дж.А., Уикер Л.С. (август 2017 г.). «Неонатальные и взрослые недавние эмигранты из тимуса продуцируют IL-8 и экспрессируют рецепторы комплемента CR1 и CR2» . JCI-инсайт . 2 (16). doi : 10.1172/jci.insight.93739 . ПМК 5621870 . ПМИД 28814669 .
- ^ Брешар С., Буэб Дж.Л., Чирхарт Э. (июнь 2005 г.). «Интерлейкин-8 вызывает окислительный взрыв в нейтрофилоподобном HL-60 посредством изменений в цитозольном кальции» . Клеточный кальций . 37 (6): 531–540. дои : 10.1016/j.ceca.2005.01.019 .
- ^ «Ген Энтрез: интерлейкин IL8 8» .
- ^ Jump up to: а б Диксит Н., Саймон С.И. (2012). «Хемокины, селектины и внутриклеточный поток кальция: временные и пространственные сигналы остановки лейкоцитов» . Границы в иммунологии . 3 : 188. дои : 10.3389/fimmu.2012.00188 . ПМЦ 3392659 . ПМИД 22787461 .
- ^ Кохидай Л., Чаба Г. (1998). «Хемотаксис и хемотаксический отбор, индуцированный цитокинами (IL-8, RANTES и TNF-альфа) у одноклеточных Tetrahymenapyriformis». Цитокин . 10 (7): 481–6. дои : 10.1006/cyto.1997.0328 . ПМИД 9702410 . S2CID 33755476 .
- ^ Харада А., Секидо Н., Акахоши Т., Вада Т., Мукаида Н., Мацусима К. (ноябрь 1994 г.). «Существенное участие интерлейкина-8 (IL-8) в остром воспалении» . Журнал биологии лейкоцитов . 56 (5): 559–64. дои : 10.1002/jlb.56.5.559 . ПМИД 7964163 . S2CID 8035653 . Архивировано из оригинала 27 июля 2016 г.
- ^ Хааке, С.К., Хуанг, GTJ: Молекулярная биология взаимодействия хозяина и микроба при заболеваниях пародонта (отдельные темы). Ньюман, Такей, Карранса, редакторы: Клиническая пародонтология , 9-е издание. Филадельфия: WBSaunders Co., 2002. стр. 162.
- ^ Влахопулос С., Болдог И., Касола А., Бразье А.Р. (1999). «Ядерный фактор-каппаВ-зависимая индукция экспрессии гена интерлейкина-8 с помощью фактора некроза опухоли альфа: доказательства наличия пути активации, чувствительного к антиоксидантам, отличного от ядерной транслокации». Кровь . 94 (6): 1878–89. дои : 10.1182/blood.V94.6.1878.418k03_1878_1889 . ПМИД 10477716 . S2CID 25974629 .
- ^ Шарабиани М.Т., Вермюлен Р., Скоччианти С., Хоснидже Ф.С., Минелли Л., Сасердот С., Палли Д., Крог В., Тумино Р., Чиодини П., Панико С., Винейс П. (2011). «Иммунологический профиль избыточной массы тела». Биомаркеры . 16 (3): 243–51. дои : 10.3109/1354750X.2010.547948 . ПМИД 21506696 . S2CID 36127785 .
- ^ Брю Р., Эриксон Дж. С., Вест округ Колумбия, Кинселла А. Р., Славин Дж., Кристмас С. Е. (2000). «Интерлейкин-8 как аутокринный фактор роста клеток рака толстой кишки человека in vitro». Цитокин . 12 (1): 78–85. дои : 10.1006/cyto.1999.0518 . ПМИД 10623446 .
- ^ Ито Ю, Джо Т, Танида С, Сасаки М, Катаока Х, Ито К, Осима Т, Огасавара Н, Тогава С, Вада Т, Кубота Х, Мори Ю, Охара Х, Номура Т, Хигасияма С, Ито М (2005) . «IL-8 способствует пролиферации и миграции клеток посредством расщепления металлопротеиназой proHB-EGF в клетках карциномы толстой кишки человека». Цитокин . 29 (6): 275–82. дои : 10.1016/j.cyto.2004.11.005 . ПМИД 15749028 .
- ^ Милошевич, В. и др. Аутокринные схемы Wnt/IL-1β/IL-8 контролируют химиорезистентность в клетках, инициирующих мезотелиому, путем индукции ABCB5.Int. Дж. Рак, https://doi.org/10.1002/ijc.32419
- ^ Браун А.С., Хутон Дж., Шефер К.А., Чжан Х., Петкова Е. , Бабулас В., Перрин М., Горман Дж.М., Сассер Э.С. (2004). «Повышенный уровень материнского интерлейкина-8 и риск шизофрении у взрослого потомства». Am J Психиатрия . 161 (5): 889–95. дои : 10.1176/appi.ajp.161.5.889 . ПМИД 15121655 .
- ^ Чжан XY, Чжоу Д.Ф., Цао Л.И., Чжан П.Ю., Ву Г.И., Шен Ю.К. (2004). «Изменения уровней интерлейкинов-2, -6 и -8 в сыворотке крови до и во время лечения рисперидоном и галоперидолом: связь с исходом при шизофрении». Дж. Клин Психиатрия . 65 (7): 940–7. дои : 10.4088/JCP.v65n0710 . ПМИД 15291683 .
- ^ Ривз Э.П., Уильямсон М., О'Нил С.Дж., Грилли П., МакЭлвани Н.Г. (июнь 2011 г.). «Распыленный гипертонический раствор снижает уровень IL-8 в мокроте пациентов с муковисцидозом». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 183 (11): 1517–23. doi : 10.1164/rccm.201101-0072oc . ПМИД 21330456 .
- ^ Хоффманн К., Ксифро Р.А., Хартвег Дж.Л., Шпицлей П., Мейс К., Молдерингс Г.Дж., фон Кюгельген I (январь 2013 г.). «Ингибирующее действие бензодиазепинов на опосредованную аденозиновым рецептором A(2B) секрецию интерлейкина-8 в тучных клетках человека». Эур Дж Фармакол . 700 (1–3): 152–8. дои : 10.1016/j.ejphar.2012.12.003 . ПМИД 23266380 .
- ^ Бхаумик Д., Скотт Г.К., Шокрпур С., Патил К.К., Орьяло А.В., Родье Ф., Литгоу Г.Дж., Камписи Дж. (2009). «МикроРНК миР-146a/b отрицательно модулируют связанные со старением медиаторы воспаления IL-6 и IL-8» . Старение . 1 (4): 402–11. дои : 10.18632/aging.100042 . ПМК 2818025 . ПМИД 20148189 .
- ^ Роттнер М., Фрейсине Х.М., Мартинес М.К. (2009). «Механизмы вредоносного воспалительного цикла при муковисцидозе» . Дыхание. Рез . 10 (1): 23. дои : 10.1186/1465-9921-10-23 . ПМК 2660284 . ПМИД 19284656 .
- ^ Анг З., Абди Гунаван Коэн Р., Эр Дж.З., Ли Л.Т., Там Кит Чунг Дж., Го Х., Дин Дж.Л. (2019). «Новые проксимальные последовательности UTR (APS), богатые AU, усиливают синтез CXCL8 при индукции фосфорилирования rpS6» . ПЛОС Генет . 15 (4): e1008077. дои : 10.1371/journal.pgen.1008077 . ПМК 6476525 . ПМИД 30969964 .
- ^ Бэкон К., Баджолини М., Броксмайер Х., Хорук Р., Линдли И., Мантовани А., Майсушима К., Мерфи П., Номияма Х., Оппенгейм Дж., Рот А., Шалл Т., Цанг М., Торп Р., Ван Дамм Дж., Вадхва М. , Йоши. О, Злотник А, Зун К (2002). «Номенклатура хемокиновых / хемокиновых рецепторов». J. Интерферон Цитокин Рез . 22 (10): 1067–8. дои : 10.1089/107999002760624305 . ПМИД 12433287 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Милошевич В. и др. (январь 2020 г.). «Аутокринные схемы Wnt/IL-1β/IL-8 контролируют химиорезистентность в клетках, инициирующих мезотелиому, путем индукции ABCB5» . Межд. Дж. Рак . 146 (1): 192–207. дои : 10.1002/ijc.32419 . hdl : 2318/1711962 . ПМИД 31107974 . S2CID 160014053 .
- Баджолини М., Кларк-Льюис I (1992). «Интерлейкин-8, хемотаксический и воспалительный цитокин» . ФЭБС Летт . 307 (1): 97–101. дои : 10.1016/0014-5793(92)80909-Z . ПМИД 1639201 . S2CID 10615150 .
- Валь С.М., Гринвелл-Уайлд Т., Хейл-Донзе Х., Мутсопулос Н., Оренштейн Дж.М. (2000). «Разрешающие факторы заражения макрофагов ВИЧ-1». Дж. Леукок. Биол . 68 (3): 303–10. дои : 10.1189/jlb.68.3.303 . ПМИД 10985244 . S2CID 41684404 .
- Старкс С., Ван ден Стин П.Е., Вуйтс А., Ван Дамм Дж., Опденаккер Г. (2002). «Нейтрофильная желатиназа B и хемокины в лейкоцитозе и мобилизации стволовых клеток». Лейк. Лимфома . 43 (2): 233–41. дои : 10.1080/10428190290005982 . ПМИД 11999552 . S2CID 940921 .
- Смирнова М.Г., Киселев С.Л., Гнучев Н.В., Бирчалл Дж.П., Пирсон Дж.П. (2003). «Роль провоспалительных цитокинов фактора некроза опухоли-альфа, интерлейкина-1 бета, интерлейкина-6 и интерлейкина-8 в патогенезе среднего отита с выпотом». Евро. Цитокин Сеть . 13 (2): 161–72. ПМИД 12101072 .
- Стрейф С., Пруст П., Ван Дамм Дж. (2003). Регуляция иммунного ответа путем взаимодействия хемокинов и протеаз . Достижения иммунологии. Том. 81. стр. 1–44. дои : 10.1016/S0065-2776(03)81001-5 . ISBN 978-0-12-022481-4 . ПМИД 14711052 .
- Чакраворти М., Гош А., Чоудхури А., Сантра А., Хембрум Дж., Ройчоудхури С. (2004). «Этнические различия в распределении аллелей генов IL8 и IL1B в популяциях восточной Индии». Хм. Биол . 76 (1): 153–9. дои : 10.1353/hub.2004.0016 . ПМИД 15222686 . S2CID 2816300 .
- Юань А., Чен Дж.Дж., Яо П.Л., Ян ПК (2005). «Роль интерлейкина-8 в раковых клетках и взаимодействие микроокружения» . Передний. Биосци . 10 (1–3): 853–65. дои : 10.2741/1579 . ПМИД 15569594 . S2CID 13377783 .
- Коупленд К.Ф. (2005). «Модуляция транскрипции ВИЧ-1 цитокинами и хемокинами». Mini Rev Med Chem . 5 (12): 1093–101. дои : 10.2174/138955705774933383 . ПМИД 16375755 .