IL-11最初由Paul等在灵长类动物骨髓基质细胞株Pu-34培养上清发现的。这种生长因子可刺激IL-6依赖的小鼠浆细胞瘤细胞系T1165.85.2.1的生长,即使在有中和活性抗IL-6McAb的存在,仍有这种刺激作用,以后证实这种因子与脂肪形成抑制因子(adipogenesisinhibitory factor,AGIF)是同一物质。1990年命名为白细胞介素11(interleukin 11,IL-11)。
1.IL-11的产生 主要由间充质来源的粘附细胞(mesenchymal-derived adherent cell)产生,如骨髓基质细胞、基质成纤维细胞、人胚肺成纤维细胞和滋养层细胞。IL-1刺激Pu-34细胞后IL-11明显升高。
2.IL-11的分子结构和基因 杨育中等首先发现并克隆人IL-11基因,至今小鼠IL-11基因尚未克隆成功。人IL-11基因定位于19号染色体,含有5个外显子和4个内含子。在5′UTR含有与RNA多聚酶Ⅱ结合的TATA盒;3′UTR含有多个ATTTA重复序列,可能与降低mRNA的稳定性有关;此外,还有一些序列可能与干扰素诱导元件(或因子)(interferon-inducible elements或interferon-induciblefactors)如SP-1(specificityprotein 1 或promotor-specific factor)和AP-1(activator protein 1)相结合。成熟的人IL-11分子含178个氨基酸残基,分子量23kDa,不含半胱氨酸残基,亦无潜在的糖基化位点。
3.IL-11受体 迄今为至特异性结合IL-11的人IL-11受体α链尚未基因克隆成功。PU34细胞每个细胞有138个IL-11结合位点,亲和力Kd为1.2×10-10M。目前已经证实,gp130是IL-11受体的信号转导亚单位,gp130是IL-11R以及IL-6R、LIFR、OSMR、CNTFR所共有的。IL-11可诱导靶细胞的酷氨酸磷酸化,gp130中和活性抗体可抑制IL-11诱导的酷氨酸磷酸化。有关gp130的基因的分子的结构参见本节IL-6受体和本章第三节。1994年Hilton等从成年小鼠肝cDNA文库中克隆成功小鼠IL-11Rα链cDNA,与IL-6Rα链有24%同源,属于造血因子受体家族。
4.IL-11的生物学活性 IL-11的功能与IL-1、IL-6、G-CSF和SCF的功能相近。
(1)促进B细胞抗体的生成,这一作用依赖于CD4T细胞的存在。体内实验证明,IL-11可使小鼠脾脏抗原特异性PFC水平和血清中特异性抗体升高。
(2)促进某些IL-6依赖细胞株如TF-1的生长,IL-11与IL-6可诱导靶细胞产生相似的蛋白酪氨酸磷酸化以及原癌基因jun-B的表达。
(3)与IL-3、IL-4协同作用于骨髓造血干细胞,缩短干细胞Go期。
(4)与IL-3等协同促进骨髓巨核细胞体外集落形成、生长和成熟,并增加细胞体积,增加外周血血小板的数量。
(5)IL-11对小鼠骨髓和胎儿肝脏来源的不同分化阶段红系祖细胞具有刺激作用,在早期阶段需要与IL-3或SCF协同,而在分化晚期,IL-11单独可促进CFU-E的成熟。
(6)诱导肝细胞急性期蛋白合成。
(7)抑制脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)活性和脂肪细胞的分化,因此,又称为脂肪形成抑制因子(AGIF)。
小鼠体内应用IL-11可诱导抗体产生细胞的产生,血小板升高,增加骨髓来源CFU-GM、BFU-E、CFU-GEMM祖细胞细胞周期的速率。在骨髓抑制的小鼠中,IL-11可促进外周血中血小板、红细胞和粒细胞的数量。在骨髓移植小鼠中,IL-11可明显促进外周血中性粒细胞和血小板水平的恢复。