白細胞介素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),是一種重要的細胞因子,屬于白細胞介素家族的一員。
來源與結構
白細胞介素3主要由活化的T淋巴細胞產生,特別是活化的CD4+T細胞。其分子量約為15KD,化學本質為糖蛋白。白細胞介素3具有高度的保守性和特異性,能夠與其受體結合并觸發一系列細胞內信號傳導過程。
生物功能
白細胞介素3在細胞信號傳導、免疫調節和造血調控等方面發揮著重要作用。具體來說,它具有以下功能:
造血調控:白細胞介素3是主要的早期造血生長因子,對造血調控起著極其重要的作用。它主要作用于早期造血祖細胞,促進其增殖分化。晚期與造血生長因子紅細胞生成素(EPO)、GM-CSF(粒細胞巨噬細胞集落刺激因子)、TPO(血小板生成素)共同作用,可促進多種造血干細胞和祖細胞集落的形成,如髓系造血干細胞(THSC)、粒-單系祖細胞(CFU-GM)、紅系祖細胞(CFU-E)等。白細胞介素3還能刺激多能造血干細胞、髓樣、紅細胞、單核、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞及肥大細胞的增殖與分化。
免疫調節:白細胞介素3能夠刺激參與免疫反應的細胞增殖、分化并提高其功能,從而增強機體的免疫力。它能夠促進T淋巴細胞、B淋巴細胞和自然殺傷細胞的活化、增殖和分化,增強免疫細胞的殺傷能力。此外,白細胞介素3還能誘導激活的B細胞分泌IgG,促進白血病人B細胞前體的增殖及分化。
細胞活化:白細胞介素3能激活嗜酸性粒細胞的吞噬功能及其細胞毒作用,促進嗜堿性細胞胞漿內組胺顆粒的釋放。它還能通過協助激活單核細胞中TNF基因的表達而激活單核細胞的殺腫瘤細胞作用(ADCC)。此外,白細胞介素3還能促進成熟的嗜酸粒細胞和單核細胞的吞噬功能,刺激細胞產生多種內源性細胞因子(TNF-α、IL-6)等。
炎癥反應:白細胞介素3在炎癥反應中也發揮著重要作用。它能夠刺激炎癥反應的發生和發展,促進炎癥細胞的聚集和活化,參與炎癥介質的合成和釋放。
與疾病的關系
白細胞介素3的水平異常與多種疾病的發生與發展有密切的關系:
血液系統疾病:在白血病等血液系統疾病中,白細胞介素3的異常表達可能導致造血干細胞的異常增殖和分化。例如,當病毒感染、染色體異位等原因激活白細胞介素3基因時,致使白細胞介素3過量表達,可引起某些類型的白血病的發生。
免疫性疾病:由于白細胞介素3在免疫調節中的重要作用,它可能成為治療免疫性疾病的潛在靶點。例如,在哮喘等過敏性疾病中,白細胞介素3的過量表達可能促進炎癥細胞的聚集和活化,導致疾病的發生和發展。因此,抑制白細胞介素3的活性可能有助于治療這些疾病。
神經系統疾病:近年來的研究表明,白細胞介素3還參與中樞神經系統的發育和神經前體細胞的增殖和存活。因此,白細胞介素3可能成為治療神經系統疾病的潛在靶點。例如,在精神分裂癥等神經精神疾病中,白細胞介素3的異常表達可能與疾病的發生和發展有關。