IL—12在糖尿病中的研究進(jìn)展

王一明

【摘 要】目的在于進(jìn)一步探討IL-12在糖尿病的病理進(jìn)程中有何進(jìn)展。據(jù)近幾年在糖尿病患者血清學(xué)研究及臨床報(bào)道中可發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素（IL）-12在其中發(fā)揮了重要作用。IL-12能夠誘導(dǎo)NK，T細(xì)胞，樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）和巨噬細(xì)胞的干擾素-γ（IFN-γ）產(chǎn)生。IL-12還促進(jìn)天然CD4 + T細(xì)胞分化為產(chǎn)生IFN-γ的T輔助細(xì)胞1（Th1）細(xì)胞，因此IL-12在協(xié)調(diào)先天免疫和適應(yīng)性免疫中起著核心作用。血清中IL-12升高使得這種先天性和適應(yīng)性的免疫調(diào)節(jié)受損并且出現(xiàn)明顯異常，導(dǎo)致胰島β細(xì)胞的功能全部或者部分喪失及血管的增厚和損傷，參與并誘導(dǎo)了糖尿病的發(fā)生、發(fā)展。IL-12作為糖尿病患者血管的一種損傷性因子，在糖尿病的研究、臨床診斷及治療藥物研究中有重要的進(jìn)展（1）。

【關(guān)鍵詞】IL-12；免疫；Ⅰ型糖尿病；血管；Ⅱ型糖尿病

IL-12最初因?yàn)槟芗せ頝K細(xì)胞而被人們所認(rèn)識(shí)，后來(lái)不斷的研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明IL-12還具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)功能。在對(duì)糖尿病患者血清的研究中也逐步揭發(fā)了IL-12的重要性，IL-12在糖尿病患者的血清中的升高表明它能通過(guò)免疫調(diào)節(jié)來(lái)誘發(fā)糖尿病，并且能通過(guò)對(duì)血管或者胰島細(xì)胞的損傷而加重糖尿病的進(jìn)展。IL-12貫穿于糖尿病的發(fā)生發(fā)展及診斷治療的整個(gè)階段，進(jìn)一步提高了人們對(duì)其與糖尿病關(guān)系的認(rèn)識(shí)。

1 IL-12的基因及構(gòu)造

IL-12是一由p35和p40（IL-12β）兩條鏈組成的異源二聚體，兩個(gè)亞單位通過(guò)二硫鍵連接在一起。p40亞基與細(xì)胞因子受體同源，而p35亞基與IL-6和G-CSF相似。編碼人p35和p40的基因位于不同的染色體（染色體3和5，在人類和6和11號(hào)染色體分別在小鼠中）因此，蛋白質(zhì)表達(dá)是獨(dú)立調(diào)節(jié)的。當(dāng)在相同的細(xì)胞中共表達(dá)時(shí)，這些亞基形成生物活性p70異二聚體。IL-12p40可以作為游離單體或同二聚體生產(chǎn)（p402）大于IL-12p70異二聚體。IL-12與單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，樹(shù)突生成細(xì)胞，嗜中性粒細(xì)胞和B細(xì)胞密切相關(guān)。而p35被普遍和組成地表達(dá)低水平，p40表達(dá)僅限于吞噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-12p70。

2 IL-12的生物學(xué)作用

2.1 IL-12激活相關(guān)炎性細(xì)胞

IL-12可以激活人體內(nèi)多種炎性細(xì)胞，其中主要是單核-巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和其他抗原呈遞細(xì)胞。

2.2 IL-12作用于T細(xì)胞

在體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)中，研究者逐步發(fā)現(xiàn)IL-12在與T細(xì)胞作用過(guò)程中，可以產(chǎn)生IL-12并且誘導(dǎo)Th1產(chǎn)生應(yīng)答。在不斷的研究生涯中，IL-12還可以作用于其他多種類型的細(xì)胞，其中以淋巴細(xì)胞為主。IL-12在一定程度上決定了Th1細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答的能力，還可以效地促進(jìn)Th1類細(xì)胞因子如IFN_γ的產(chǎn)生，同時(shí)也可以抑制Th2類相關(guān)因子的產(chǎn)生，從而間接地抑制Th2型免疫應(yīng)答。由此可得出IL-12的增加會(huì)導(dǎo)致Th1的免疫反應(yīng)降低，而IL-12的減少則會(huì)導(dǎo)致Th2免疫反應(yīng)的增強(qiáng)。

2.3 IL-12誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生

IL-12能誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生，如INF_γ， IL-12的許多機(jī)體內(nèi)作用就是通過(guò)誘導(dǎo)IFN-γ的產(chǎn)生來(lái)發(fā)揮的。

2.4 IL-12對(duì)B細(xì)胞增殖的影響

IL-12還能直接影響B(tài)細(xì)胞的增殖、分化，能夠加強(qiáng)對(duì)B細(xì)胞活化作用，還具有誘導(dǎo)特定免疫球蛋白同種型（IgE增加，IgG減少）生成的效應(yīng)。IL-12還通過(guò)以上各種途徑對(duì)機(jī)體的免疫功能起到不可估量的調(diào)節(jié)作用，并在正常狀態(tài)下以此來(lái)維持機(jī)體免疫正常。

2.5 影響IL-12發(fā)揮生物學(xué)活性的因素

IL-12的生物學(xué)作用主要通過(guò)T細(xì)胞和NK細(xì)胞上的IL-12受體調(diào)控的。當(dāng)NK細(xì)胞、CD4+、CD8+的T細(xì)胞被活化后在其細(xì)胞表面上能表達(dá)出高親和力的IL-12受體（IL-12R），目前已在植物凝集素（PHA）活化的人外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC）中檢測(cè)到表達(dá)兩個(gè)IL-12R亞單位（IL-12Rβ1和IL-12Rβ2）的克隆。IL-12和IL-12Rβ2結(jié)合，通過(guò)JAK2（Janus酪氨酸激酶）/STAT4（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和激活轉(zhuǎn)錄蛋白4）途徑增加了IFN_γ的產(chǎn)生。IL-12還能增強(qiáng)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTLs）和LAK細(xì)胞的生成，同時(shí)，通過(guò)誘導(dǎo)編碼細(xì)胞毒顆粒相關(guān)分子基因的轉(zhuǎn)錄和通過(guò)上調(diào)黏附分子的表達(dá)，它也能增加CTLs和NK細(xì)胞的細(xì)胞毒活性。

3 糖尿病的介紹

3.1 Ⅰ型糖尿病

Ⅰ型糖尿病屬于自身免疫系統(tǒng)缺陷性疾病，多發(fā)于兒童及青少年群體。

3.1.1 兒童及青少年的免疫系統(tǒng)特點(diǎn)

兒童至青少年時(shí)期，免疫系統(tǒng)總的來(lái)說(shuō)發(fā)育不如成人完善。包括（1）非特異性免疫系統(tǒng)：1.單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)；該時(shí)期的血清中的促吞噬因子功能比成人低，使中性粒細(xì)胞的游走能力及吞噬功能差。2.屏障作用：發(fā)育較差，易受到各種感染及刺激；3.體液因素：正常體液中有多種非特異性抗微生物的物質(zhì)，如補(bǔ)體、溶菌酶、乙型溶解素、備解素及干擾素等均處于一種低水平，因此抗病能力較差。（2）特異性免疫系統(tǒng)：1.體液免疫：免疫球蛋白是體液免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)；2.細(xì)胞免疫：主要為T(mén)細(xì)胞功能缺乏抗原的刺激，T輔助淋巴細(xì)胞及其趨化、粘附、吞噬、氧化殺菌、G～CSF、IL～8、IL～6、IFN～γ、IL～12和抗原提呈能力均較成人差。因此在該時(shí)間段，機(jī)體容易受到內(nèi)源性或者外源性的各種因素的刺激，使得機(jī)體內(nèi)非特異性和特異性的免疫系統(tǒng)激活，早期產(chǎn)生有益于機(jī)體的抗炎及清除異常物質(zhì)的功能；后期隨著激活物的進(jìn)一步刺激和機(jī)體免疫的持久消耗，使得相應(yīng)抗體大量異常表達(dá)并且產(chǎn)生一系列副作用，從而損傷了機(jī)體內(nèi)正常的免疫系統(tǒng)誘發(fā)疾病。

3.1.2 Ⅰ型糖尿病的發(fā)生機(jī)制

Ⅰ型糖尿病的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，主要與抗原特異性的自身反應(yīng)性CD4^+和CD8^+T細(xì)胞選擇性攻擊胰島β細(xì)胞有關(guān)。機(jī)體中某些正常的自身抗體在特定的環(huán)境下受到多種因素的刺激被異常激活后損傷人體胰島分泌胰島素的B細(xì)胞，使之不能正常分泌胰島素。并且引發(fā)了患者自身血管的正常潛在性的趨化因子、炎性介質(zhì)和免疫因子高度異常表達(dá)，進(jìn)一步加速了Ⅰ型糖尿病的發(fā)展（3）。

2.1.3 Ⅰ型糖尿病患者血清中IL-12的水平

Ⅰ型糖尿病患者血清中IL-12的水平：據(jù)國(guó)內(nèi)部分醫(yī)院研究報(bào)道，隨機(jī)選取一定數(shù)量的健康志愿者、Ⅰ型糖尿病患者，應(yīng)用IL-12特異的酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）分別測(cè)定觀察對(duì)象血清中IL-12的含量。分析得知糖尿病組血清IL-12水平高于正常對(duì)照組，因此推導(dǎo)血清學(xué)IL-12水平與Ⅰ型糖尿病發(fā)病及進(jìn)展有相關(guān)性，IL-12參與了Ⅰ型糖尿病的發(fā)病。

2.2 Ⅱ型糖尿病

Ⅱ型糖尿病是在遺傳及獲得性的環(huán)境因素的作用下使得體內(nèi)部分胰島β細(xì)胞功能喪失，使體內(nèi)胰島素相對(duì)性缺乏而引起的內(nèi)分泌疾病，多發(fā)于40歲以上群體。

2.2.1 40歲以上群體對(duì)Ⅱ型糖尿病的易感性

40歲以上群體，隨著年齡的逐步增長(zhǎng)，同時(shí)機(jī)體的器官的消化、代謝功能減弱，使得該群體體內(nèi)低密度脂蛋白、甘油三酯、血壓等逐步升高，并伴有其它多個(gè)代謝紊亂指標(biāo)共同作用于機(jī)體，在損傷血管、胰腺等實(shí)質(zhì)器官的基礎(chǔ)上造成了機(jī)體整個(gè)內(nèi)分泌系統(tǒng)的代謝紊亂，致使Ⅱ型糖尿病的發(fā)生（2）。

2.2.2 Ⅱ型糖尿病的發(fā)病機(jī)制

Ⅱ型糖尿病的發(fā)病機(jī)制包括遺傳易感性和環(huán)境因素，如年齡增長(zhǎng)、肥胖、高脂飲食、應(yīng)激等因素間接導(dǎo)致了機(jī)體內(nèi)胰島B細(xì)胞功能的逐漸減退、血管逐步受損而引發(fā)Ⅱ型糖尿病。

2.2.3 IL-12在Ⅱ型糖尿病患者血管中的作用

根據(jù)對(duì)老年糖尿病足治療前后血清中IL-12水平測(cè)定結(jié)果得知，應(yīng)用針對(duì)該疾病的相關(guān)藥物及PTA治療后，患者血栓逐步消融及動(dòng)脈循環(huán)改善后所測(cè)血清中IL-12的水平明顯下降。由此得出結(jié)論，IL-12的大量表達(dá)激活了糖尿病患者血管的炎性反應(yīng)，并異常激發(fā)了相關(guān)免疫因子的活化，從而導(dǎo)致Ⅱ型糖尿病患者的血管內(nèi)皮受損，炎性反應(yīng)增強(qiáng)、異常免疫的參與導(dǎo)致血管失代償引發(fā)了疾病的發(fā)生、發(fā)展（4）。

3 IL-12最終損傷胰島β細(xì)胞的過(guò)程

IL-12的增加可激活體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，使之分別大量表達(dá)CD22和CD68，CD22和CD68可以早期浸潤(rùn)胰島，通過(guò)抗原呈遞作用誘發(fā)Ⅰ型糖尿病； IL-12在血清中水平的升高、IL-4在血清中水平的下降，使Th1/Th2失衡，損傷免疫及胰島β細(xì)胞（5）。IL-12也可以激活B細(xì)胞，以B細(xì)胞作為抗原呈遞細(xì)胞協(xié)同自身抗體分泌物使T細(xì)胞激活，并且介導(dǎo)了胰島β細(xì)胞的自身免疫破壞（6）。同時(shí)，IL-12可以參與巨噬細(xì)胞的活化，經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌促炎細(xì)胞因子和活性氧物質(zhì)在1型糖尿病期間引發(fā)胰島炎和胰腺β細(xì)胞死亡，加速了糖尿病的進(jìn)展（7）。Ⅱ型糖尿病在其遺傳和環(huán)境因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)IL-12的作用激活了一系列能夠?qū)σ葝uβ細(xì)胞造成損傷的炎性因子及介質(zhì)，加速了患者血管的進(jìn)一步損傷和部分胰島β細(xì)胞功能的喪失。

4 討論

通過(guò)對(duì)多年的醫(yī)學(xué)界學(xué)術(shù)報(bào)道的了解與深入，以及對(duì)各醫(yī)院臨床病例的診治與統(tǒng)計(jì)，IL-12在所有類型的糖尿病患者的血清中都有不同程度的提高，尤其是在Ⅰ型糖尿病患者血清中明顯上升。IL-12不僅參與誘導(dǎo)了糖尿病的發(fā)生，并且加速了糖尿病患者病理進(jìn)程及相應(yīng)的并發(fā)癥的出現(xiàn)。同時(shí)，IL-12還可以作為醫(yī)學(xué)界研究治療糖尿病藥物的一個(gè)突破點(diǎn)。

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