来源与合成
细胞因子基因具有可诱导性。产生 IL-1 的主要细胞是炎症灶中的活化巨噬细胞和单核细胞。最初，合成由少数组织巨噬细胞启动，但随着白细胞从血液中迁移，产细胞数量急剧增加。非免疫细胞（内皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞）在受到微生物产物刺激时也能分泌 IL-1。
产生动力学相当迅速：
- mRNA表达在15–30分钟内开始。
- 蛋白质在30–60分钟内出现于细胞质中。
- 细胞外环境中的最高浓度在3–4小时后达到。
- 合成持续时间不长——对于单个细胞而言通常略多于一天。
IL-1家族成员
该家族包含超过11种分子，但被认为具有活性的有五种：IL-1α、IL-1β、IL-1RA（受体拮抗剂）、IL-18和IL-33。
传统上，IL-1 指的是两个分子：IL-1α 和 IL-1β。它们在氨基酸水平上有26%的同源性，结合同一受体并产生相同的效应。最初合成时为无活性的前体分子，质量为30 kDa，不含信号肽，在切割部分肽链后转变为活性形式（18 kDa）。
| 细胞因子 | 加工与定位特点 |
|---|---|
| IL-1α | 人体的主要是膜结合形式（局部发挥作用）。细胞外蛋白酶从分泌的分子上切割下片段。 |
| IL-1β | 在细胞内溶酶体中通过酶 IL-1转化酶（半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶1，Caspase-1）激活。 |
炎症小体的作用
IL-1β 的加工在一个特殊的蛋白质复合物——炎症小体 中进行。
事件按阶段发展：
- 胞内 NLR 受体（NOD1、NOD2等）识别病原体相关模式分子。
- 形成包含受体和无活性 Caspase-1 的炎症小体。
- 启动转录因子 NF-κB 的生成。
- 活化的 Caspase-1 切割 IL-1β 前体。
- 成熟的细胞因子（18 kDa）被分泌到细胞外。
信号转导与受体
受体系统由两种类型的分子组成：
- IL-1RI —— 主要受体，表达量低，但对细胞因子具有高亲和力。细胞内部分表现为 TIR 结构域。
- IL-1RII —— 不含信号结构域的诱饵受体（结合 IL-1，但不激活细胞）。
与 IL-1RI 结合后，信号通过 MyD88、IRAK 和 TRAF6 分子传递，导致转录因子 NF-κB 和 AP-1 的形成。结果是促炎基因被激活。重要的是，合成的炎症产物会促使细胞释放更多的 IL-1 —— 从而产生正反馈环路。
体内效应
IL-1 的作用旨在增强炎症，而无需病原体在体内扩散。
局部效应：
- 刺激黏附分子的表达（促进白细胞穿出血管）。
- 激活吞噬作用和呼吸爆发。
- 改变血管张力。
全身效应：
- 肝脏：刺激急性期蛋白的产生。
- 下丘脑：升高体温（发热）。
- 中枢神经系统：嗜睡、乏力、食欲不振。
- 骨髓：刺激造血并促使中性粒细胞释放入血（血象左移）。
过量的 IL-1 能够破坏软骨和骨骼（例如在类风湿性关节炎中），或导致类似于感染性休克的严重状态。
简述：主题相关问答
哪些蛋白质构成了炎症小体？
- 无活性的 Caspase 1（caspase 1）—— 负责白介素-1前体加工的细胞内酶。
- NLR家族受体（NLR）是一类胞内受体蛋白（包括 NOD1、NOD2、IPAF 等），可识别病原体相关分子模式。
课堂与考试常见问题
IL-1α 与 IL-1β 有何区别？
它们与同一受体结合且作用相似，但 IL-1α 通常锚定于膜上并在细胞外被激活，而 IL-1β 则在细胞内通过炎性小体中的 caspase-1 被激活。
什么是 IL-1 受体拮抗剂（IL-1RA）？
这是一种与 IL-1RI 受体结合但不传导信号的蛋白质。它由相同的细胞产生，用于抑制 IL-1 的全身效应，保护机体免受过度炎症的侵害。
哪些细胞产生白细胞介素-1？
其主要来源是炎症灶中的激活巨噬细胞和单核细胞。受到刺激时，中性粒细胞、树突状细胞、淋巴细胞、内皮细胞和成纤维细胞也可分泌该物质。
该主题的其他拓展内容
- 诱饵受体 IL-1RII 的特点
- 细胞因子 IL-18 的特性与功能
- 白细胞介素-33（IL-33）在过敏过程中的作用
- IL-18 与 IL-12 在产生干扰素-γ过程中的相互作用
- 炎症信号的放大
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