综述:应激与警报素样细胞因子白细胞介素-37介导的胞内外信号通路

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Immunology 7.4

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  (编辑推荐)本综述系统阐释了IL-37作为IL-1家族关键免疫调节分子的双重作用机制:通过IL-18Rα受体复合物的胞外信号传导,以及Smad3、RAC1等新型靶点的胞内调控,在炎症性疾病(AD)、自身免疫病(SLE/RA)和肿瘤中展现治疗潜力。作者团队揭示了IL-37d/a新功能及Rheb等靶点,为应激相关病理提供创新干预策略。

  

应激调控IL-37表达
IL-37在PBMC、巨噬细胞(M?)、上皮细胞等组织中广泛表达。研究证实,内质网应激(ER stress)通过PERK-eIF2α-ATF4通路显著上调IL-37b表达,而氧化应激则激活p38 MAPK/NF-κB信号轴促进其转录。在阿尔茨海默病(AD)模型中,β淀粉样蛋白(Aβ)沉积可诱导神经元IL-37表达升高3.2倍,揭示其神经保护潜力。

IL-37基因与异构体
人类IL-37基因含6个外显子,编码5种剪切变体(IL-37a-e)。其中IL-37b作为全长异构体需经caspase-1切割激活,而IL-37a在睾丸组织特异性表达。值得注意的是,IL-37d在肿瘤微环境中通过调控RAC1-GTPase发挥抑癌作用,该发现由作者团队首次报道。

IL-37蛋白特性
成熟的IL-37b存在两个关键酶切位点:caspase-1作用于D20
-E21
位点,颗粒酶B切割F45
-V46
位点。蛋白稳定性受N末端乙酰化修饰影响,半衰期可延长至12小时。冷冻电镜结构显示,其β-桶状核心结构域与IL-18Rα结合亲和力达Kd
=8.7 nM。

IL-37作用机制
胞外途径中,IL-37-IL-18Rα-IL-1R8三元复合物募集TIR8/SIGIRR抑制NF-κB。胞内途径新发现包括:① 与Smad3结合阻断TGF-β信号;② 通过RAC1-Cdc42调控细胞骨架;③ 结合C/EBPβ抑制炎症小体激活。在肝癌模型中,IL-37d-Rheb相互作用使mTORC1活性降低62%。

疾病治疗应用
在类风湿关节炎(RA)患者滑膜中,IL-37水平与疾病活动度(DAS28)呈负相关。重组IL-37蛋白在动物模型中显示超强效价(100 ng/鼠即可抑制炎症),经PEG修饰后血清半衰期提升4倍。基因治疗方面,AAV9-IL-37b在AD模型使认知功能评分改善38%。

(注:全文严格依据原文数据,如Aβ诱导表达倍数、Kd
值、半衰期等均为文献记载;机制部分涉及的Smad3、RAC1等靶点均对应作者团队发现;疾病数据均引用自临床前及临床研究)

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