白细胞介素3(Interleukin-3,IL-3),又名多向性集落刺激因子(multi-CSF)或多重集落刺激因子(multi-colony stimulating factor),是一种重要的细胞因子,属于白细胞介素家族的一员。
来源与结构
白细胞介素3主要由活化的T淋巴细胞产生,特别是活化的CD4+T细胞。其分子量约为15KD,化学本质为糖蛋白。白细胞介素3具有高度的保守性和特异性,能够与其受体结合并触发一系列细胞内信号传导过程。
生物功能
白细胞介素3在细胞信号传导、免疫调节和造血调控等方面发挥着重要作用。具体来说,它具有以下功能:
造血调控:白细胞介素3是主要的早期造血生长因子,对造血调控起着极其重要的作用。它主要作用于早期造血祖细胞,促进其增殖分化。晚期与造血生长因子红细胞生成素(EPO)、GM-CSF(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子)、TPO(血小板生成素)共同作用,可促进多种造血干细胞和祖细胞集落的形成,如髓系造血干细胞(THSC)、粒-单系祖细胞(CFU-GM)、红系祖细胞(CFU-E)等。白细胞介素3还能刺激多能造血干细胞、髓样、红细胞、单核、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞及肥大细胞的增殖与分化。
免疫调节:白细胞介素3能够刺激参与免疫反应的细胞增殖、分化并提高其功能,从而增强机体的免疫力。它能够促进T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞的活化、增殖和分化,增强免疫细胞的杀伤能力。此外,白细胞介素3还能诱导激活的B细胞分泌IgG,促进白血病人B细胞前体的增殖及分化。
细胞活化:白细胞介素3能激活嗜酸性粒细胞的吞噬功能及其细胞毒作用,促进嗜碱性细胞胞浆内组胺颗粒的释放。它还能通过协助激活单核细胞中TNF基因的表达而激活单核细胞的杀肿瘤细胞作用(ADCC)。此外,白细胞介素3还能促进成熟的嗜酸粒细胞和单核细胞的吞噬功能,刺激细胞产生多种内源性细胞因子(TNF-α、IL-6)等。
炎症反应:白细胞介素3在炎症反应中也发挥着重要作用。它能够刺激炎症反应的发生和发展,促进炎症细胞的聚集和活化,参与炎症介质的合成和释放。
与疾病的关系
白细胞介素3的水平异常与多种疾病的发生与发展有密切的关系:
血液系统疾病:在白血病等血液系统疾病中,白细胞介素3的异常表达可能导致造血干细胞的异常增殖和分化。例如,当病毒感染、染色体异位等原因激活白细胞介素3基因时,致使白细胞介素3过量表达,可引起某些类型的白血病的发生。
免疫性疾病:由于白细胞介素3在免疫调节中的重要作用,它可能成为治疗免疫性疾病的潜在靶点。例如,在哮喘等过敏性疾病中,白细胞介素3的过量表达可能促进炎症细胞的聚集和活化,导致疾病的发生和发展。因此,抑制白细胞介素3的活性可能有助于治疗这些疾病。
神经系统疾病:近年来的研究表明,白细胞介素3还参与中枢神经系统的发育和神经前体细胞的增殖和存活。因此,白细胞介素3可能成为治疗神经系统疾病的潜在靶点。例如,在精神分裂症等神经精神疾病中,白细胞介素3的异常表达可能与疾病的发生和发展有关。