Введение

Белки млекопитающих, обнаруженные в Homo sapiens Interleukin 8 (IL 8 или хемокин (C X C мотив) лиганд 8, CXCL8), является хемокином, вырабатываемым макрофагами и другими типами клеток, такими как эпителиальные клетки, клетки гладкой мышцы дыхательных путей и эндотелиальные клетки. Эндотелиальные клетки хранят IL 8 в своих хранилищных везикулах, телах Вейбеля-Паладе. У человека белок интерлейкин 8 кодируется геном CXCL8. ИЛ 8 изначально вырабатывается в виде пептида-прекурсора из 99 аминокислот, который затем расщепляется, чтобы создать несколько активных изоформ IL 8. В культуре 72 аминокислотный пептид является основной формой, секретируемой макрофагами. Обычно именно макрофаги первыми видят антиген, и, таким образом, первые клетки высвобождают IL 8, чтобы привлечь другие клетки. Как мономерная, так и гомодимерная формы IL 8 являются мощными индукторами химикокиновых рецепторов CXCR1 и CXCR2. Гомодимер более эффективен, но метилирование Leu25 может блокировать активность гомодимеров. Считается, что IL-8 играет роль в патогенезе бронхиолита, распространенного заболевания дыхательных путей, вызванного вирусной инфекцией. IL 8 является членом семейства CXC- хемокинов. Гены, кодирующие этот и другие десять членов семейства CXC-химокинов, образуют кластер в области, отображенной на хромосоме 4q.

Химотаксис нейтрофилов, опосредованный CXCL-8

CXCL8 является основным цитокином, участвующим в привлечении нейтрофилов к месту повреждения или инфекции; в процессе, называемом химиотаксисом. Для успешного химиотаксиса нейтрофилов необходим ряд переменных, включая повышенную экспрессию высокоаффинных адгезионных молекул, чтобы закрепить нейтрофил в эндотелии вблизи пораженного места (и поэтому не промыть в кровеносную систему), и чтобы нейтрофил мог переварить свой путь через подпольную мембрану и внеклеточную матрицу (ЭКМ), чтобы достичь пораженного места. CXCL8 играет ключевую роль в индуцировании клеточной сигнализации, необходимой для этих изменений. Во-первых, в месте инфекции высвобождение гистамина вызывает расширение сосудов капилляров вблизи поврежденной области, что замедляет кровоток в области и побуждает лейкоциты, такие как нейтрофилы, приближаться к эндотелию и отходить от центра просвета, где скорость кровообращения наиболее высока. После этого между селектинами, экспрессируемыми на нейрофильных и эндотелиальных клетках, возникают слабые взаимодействия (экспрессия которых также повышается благодаря действию CXCL8 и других цитокинов). На нейрофиле это: L-селектини, а на эндотелиальной клетке: P и E селектини. Это вызывает "катушку" фазы химиотаксиса. Как только нейтрофил прокатится вдоль эндотелия, он вступает в контакт с молекулой CXCL8, выраженной на поверхности, которая стимулирует сигнальный путь клетки, опосредованный через рецептор белка G- соединенного. Связывание CXCL8 с CXCR1/ 2 на нейтрофилах стимулирует нейтрофилы к повышенной регуляции их экспрессии интеграна, LFA 1, который участвует в высокоаффинной связке с рецепторами ICAM 1, экспрессируемыми в эндотелии. Экспрессия и аффинность LFA 1 значительно увеличены для максимального связывания. Это заставляет нейтрофилы замедляться до стационарного состояния. Еще одна ключевая функция клеточной сигнализации, стимулируемой CXCL8, - инициирование окислительного взрыва. Этот процесс позволяет создавать протеолитические ферменты и реактивные виды кислорода (РОС), которые необходимы для разрушения ЭКМ и основной мембраны. Они выделяются в виде секреторных гранул вместе с другими интеграми. Выделение ROS и вредных ферментов регулируется для минимизации повреждения хозяина, но продолжает достигать места инфекции, где он будет выполнять свои эффекторные функции.

Клиническое значение

Интерлейкин 8 является ключевым медиатором, связанным с воспалением, где он играет ключевую роль в наборе и дегрануляции нейтрофилов. В качестве примера, он был назван проинфламационным медиатором при гингивите и псориазе. Секреция интерлейкина 8 увеличивается в результате окислительного стресса, что вызывает набор воспалительных клеток и вызывает дальнейшее увеличение медиаторов окислительного стресса, что делает его ключевым параметром локализованного воспаления. Было показано, что IL8 связан с ожирением. Также предполагается, что IL 8 играет роль в колоректальном раке, действуя как фактор аутокринового роста клеточных линий карциномы толстой кишки или способствуя делению и возможной миграции путем расщепления молекул металлопротеиназы. Также было показано, что IL 8 играет важную роль в химиорезистентности злокачественной плевральной мезотелиомы путем индуцирования экспрессии трансмембранных транспортеров. Если у беременной матери высокий уровень интерлейкина 8, то повышается риск развития шизофрении у ее потомства. Высокие уровни интерлейкина 8 снижают вероятность положительного ответа на антипсихотические препараты при шизофрении. IL 8 также был замешан в патологии кистозного фиброза. Благодаря своему действию в качестве сигнальной молекулы IL 8 способен привлекать и направлять нейтрофилы к эпителию легких. Переобучение и дисфункция этих рекрутированных нейтрофилов в дыхательных путях приводят к высвобождению ряда провоспалительных молекул и протеаз, что приводит к дальнейшему повреждению ткани легких. Некоторые бензодиазепины оказывают ингибирующее действие на секрецию интерлейкина 8 при посредничестве аденозин- A2B- рецептора в мастоцитах человека. В исследовании 2013 года диазепам, 4'-хлородиазепам и флунитразепам заметно снижали выработку интерлейкина 8 в этом порядке, в то время как клоназепам показывал лишь умеренное ингибирование.

Регулирование выражения

Экспрессия IL8 отрицательно регулируется рядом механизмов. MiRNA 146a/ b 5p косвенно подавляет экспрессию IL8 путем подавления экспрессии IRAK1. Кроме того, 3'UTR IL 8 содержит богатый A/U элемент, который делает его крайне нестабильным в определенных условиях. IL 8 и другие воспалительные цитокины образуют порочный круг с фактором транскрипции NF κB при муковисцидозе. Регуляция NF κB представляет собой новую терапию против IL 8, используемую при воспалительных заболеваниях, таких как муковисцидоз. Также было обнаружено, что пути, ведущие к индукции фосфорилирования рибосомного белка S6 (rpS6), усиливают синтез белка IL 8. Этот трансляционный контроль экспрессии IL 8 зависит от A/U богатых проксимальных последовательностей (APS), которые находятся в 3'UTR IL 8 сразу после стоп-кодона.