炎症研究相关因子之IL -1 β

白细胞介素 - 1β（Interleukin-1β，简称 IL-1β）是IL-1 家族的核心促炎细胞因子，主要由活化的单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等先天免疫细胞分泌，在炎症反应的启动与放大中发挥 “关键开关” 作用。其分子本质为含 153 个氨基酸的糖蛋白，分子量约 17kDa，基因定位于人类染色体 2q13，与 IL-1α（同家族另一成员）共享相同的受体，但生物学功能更聚焦于炎症调控，且仅以分泌型形式发挥作用（IL-1α 可同时存在于细胞内与分泌型）。

从活化机制来看，IL-1β 的产生需经过 “两步激活”，是其区别于其他细胞因子的显著特征：

第一步：前体合成（转录与翻译）：当细胞受到病原体相关分子模式（PAMPs，如细菌脂多糖 LPS、病毒 RNA）或损伤相关分子模式（DAMPs，如细胞外 ATP、热休克蛋白）刺激时， Toll 样受体（TLR）、NOD 样受体（NLR）等模式识别受体被激活，通过 NF-κB、MAPK 等信号通路诱导 IL-1β 前体（pro-IL-1β，31kDa）的基因转录与蛋白翻译，此时 pro-IL-1β 无生物学活性，需进一步加工；

第二步：成熟与分泌：pro-IL-1β 需被炎症小体（Inflammasome，一种多蛋白复合物，如 NLRP3 炎症小体）激活的胱天蛋白酶 - 1（Caspase-1）切割，生成成熟的 17kDa IL-1β，随后通过非经典分泌途径（如质膜出芽、外泌体释放）分泌到细胞外，发挥促炎作用。这一 “两步激活” 机制可严格调控 IL-1β 的产生，避免其过度分泌导致炎症损伤。

在组织分布上，IL-1β 在健康状态下含量极低（几乎检测不到），仅在炎症部位（如感染灶、损伤组织）的免疫细胞中高表达；其受体 IL-1R1 广泛分布于免疫细胞（T 细胞、B 细胞、巨噬细胞）、实质细胞（肝细胞、上皮细胞）及神经细胞表面，确保 IL-1β 可作用于多系统组织，调控炎症反应。

IL-1β 作为 “促炎先锋因子”，其生理功能围绕炎症启动 - 免疫激活 - 组织修复三大核心展开，既能有效清除病原体与损伤组织，也能在失控时引发慢性炎症与自身免疫疾病，具体可分为以下 5 类核心功能：

1. 炎症反应的 “启动与放大器”

IL-1β 是炎症反应的早期启动因子，通过多途径触发并放大炎症级联：

• 诱导血管内皮活化：作用于血管内皮细胞，促进细胞间黏附分子 - 1（ICAM-1）、血管细胞黏附分子 - 1（VCAM-1）及 E - 选择素的表达，增强中性粒细胞、单核细胞与内皮细胞的黏附，使其穿越血管壁迁移至炎症部位（“趋化效应”）；

• 刺激其他促炎因子分泌：激活巨噬细胞、成纤维细胞分泌肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、IL-6、IL-8 等细胞因子，形成 “细胞因子风暴”，进一步放大炎症反应；例如，IL-1β 与 TNF-α 协同作用，可显著增强血管通透性，导致炎症部位红肿、发热（炎症典型症状）；

• 激活疼痛信号通路：直接作用于神经末梢的 IL-1R1 受体，激活疼痛相关信号分子（如 P 物质、前列腺素 E2），引发炎症性疼痛，同时增强神经末梢对疼痛的敏感性（“痛觉过敏”）。

2. 先天免疫与适应性免疫的 “桥梁”

IL-1β 通过调控先天免疫与适应性免疫的协同作用，构建完整的免疫防御体系：

• 增强先天免疫清除能力：激活巨噬细胞、中性粒细胞的吞噬功能，促进其产生活性氧（ROS）、一氧化氮（NO）及抗菌肽，高效清除细菌、真菌等病原体；同时，诱导自然杀伤细胞（NK 细胞）活化，增强其对病毒感染细胞、肿瘤细胞的杀伤能力；

• 调控适应性免疫启动：作用于树突状细胞，促进其成熟与抗原提呈能力（如上调 MHC II 类分子、共刺激分子 CD80/CD86 的表达），帮助树突状细胞将抗原提呈给初始 T 细胞，启动适应性免疫；

• 定向分化 T 细胞亚型：诱导初始 T 细胞向辅助性 T 细胞 17（Th17）分化（通过激活 RORγt 转录因子），Th17 细胞可分泌 IL-17 等细胞因子，进一步增强炎症反应与抗真菌免疫；同时，IL-1β 可抑制调节性 T 细胞（Treg）的免疫抑制功能，确保免疫应答高效进行。

3. 组织损伤修复的 “双重调控者”

IL-1β 在组织损伤后的修复过程中发挥 “双刃剑” 作用，既促进修复也可能导致过度损伤：

• 促进组织再生与修复：在损伤早期，IL-1β 可激活成纤维细胞增殖，促进胶原蛋白合成，加速伤口愈合；同时，诱导血管内皮生长因子（VEGF）表达，促进新生血管形成（“血管生成”），为损伤组织提供营养与氧气；

• 抑制过度修复与纤维化：在修复后期，IL-1β 可通过下调转化生长因子 -β（TGF-β）的活性，抑制成纤维细胞过度活化与胶原过度沉积，避免组织纤维化（如肺纤维化、肝纤维化）；但若 IL-1β 持续高表达，会导致修复过程紊乱，反而加重组织损伤（如慢性伤口不愈合）。

4. 代谢与内分泌的 “炎症调节因子”

近年研究发现，IL-1β 可通过调控代谢与内分泌系统，参与 “炎症 - 代谢” 交互作用：

• 调节能量代谢：作用于脂肪细胞、肝细胞，促进脂肪分解与糖异生，升高血糖与游离脂肪酸水平，为炎症反应提供能量；同时，抑制胰岛素信号通路（如磷酸化胰岛素受体底物 IRS-1），导致胰岛素抵抗，这也是慢性炎症与 2 型糖尿病关联的关键机制之一；

• 影响内分泌轴：激活下丘脑 - 垂体 - 肾上腺（HPA）轴，促进促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）、促肾上腺皮质激素（ACTH）及糖皮质激素的分泌，糖皮质激素可反向抑制 IL-1β 的产生，形成 “炎症 - 内分泌” 负反馈调节，维持炎症稳态。

5. 中枢神经系统的 “炎症与应激调节剂”

• IL-1β 可通过血脑屏障（如通过血管内皮细胞转运、激活迷走神经信号）进入中枢神经系统，调控神经炎症与应激反应：

• 引发神经炎症：激活小胶质细胞（中枢神经系统的先天免疫细胞），使其分泌促炎因子（如 TNF-α、IL-6），导致神经炎症，这与阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）等神经退行性疾病的发病密切相关；

• 调节体温与睡眠：作用于下丘脑体温调节中枢，促进前列腺素 E2 合成，导致发热（“炎症性发热”），发热可增强免疫细胞活性，抑制病原体生长；同时，IL-1β 可促进睡眠相关神经递质（如腺苷）的释放，调节睡眠周期，尤其是慢波睡眠（有助于身体修复）；

• 参与应激反应：激活下丘脑室旁核（PVN）的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）神经元，增强机体对感染、损伤等应激的适应能力。