CYTOKINE (Kỳ 4)

Cấu trúc và chức năng của các cytokine và các thụ thể của chúng Khi người ta đã clone hoá được các gene mã hoá các cytokine khác nhau và các thụ thể của chúng thì có thể tạo ra được một lượng đủ lớn các sản phẩm tinh khiết dùng cho các nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và chức năng của các protein quan trọng này. Bảng 11.3 và 11.4 tóm lược các hoạt tính sinh học chủ yếu của các cytokine có tầm quan trọng nhất.Interleukin 1 (IL-1) Hoạt tính sinh học của IL-1 lần...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CYTOKINE (Kỳ 4) CYTOKINE (Kỳ 4) Cấu trúc và chức năng của các cytokine và các thụ thể của chúng Khi người ta đã clone hoá được các gene mã hoá các cytokine khác nhau vàcác thụ thể của chúng thì có thể tạo ra được một lượng đủ lớn các sản phẩm tinhkhiết dùng cho các nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và chức năng của các proteinquan trọng này. Bảng 11.3 và 11.4 tóm lược các hoạt tính sinh học chủ yếu của cáccytokine có tầm quan trọng nhất. Interleukin 1 (IL-1) Hoạt tính sinh học của IL-1 lần đầu tiên được Gery I, Gershon R .K vàWaksman B .H mô tả vào năm 1970. Họ đã chỉ ra rằng không thể sử dụng đơnthuần PHA, một chất kích thích phân bào đối với các tế bào T, để kích thích cácthymo bào tăng sinh kỳ đầu được. Tuy nhiên khi nuôi cấy các thymo bào trongmôi trường điều chỉnh lấy từ dịch nuôi cấy các tế bào đại thực bào đã hoạt hoá thìcác thymo bào tăng sinh đáp ứng lại kích thích của PHA và được chỉ điểm bằngđồng vị phóng xạ thymidine [3H] (hình 11.3). Yếu tố hoạt động thu được từ cácđại thực bào này có tác dụng kích thích các thymo bào được gọi là yếu tố hoạt hoálympho bào - LAF (Lymphocyte Activating Factor). Cuối cùng thì người ta cũngđã tinh chế được nó và đặt lại tên là interleukin-1. Ngày nay khả năng kích thíchcác thymo bào đã được xử lý bằng PHA vẫn là một thử nghiệm sinh học chủ yếuđể thử hoạt tính của IL-1. Ðầu tiên người ta nghĩ rằng IL-1 chỉ do các tế bào mono và đại thực bàochế tiết ra. Tuy nhiên gần đây người ta lại thấy rằng các yếu tố giống IL-1 (đượcxác định bằng khảo sát hoạt tính hoạt hoá các thymo bào đã được xử lý bằngPHA) lại do rất nhiều loại tế bào khác nhau chế tiết, bao gồm các tế bào mono, cácđại thực bào, các tế bào lympho B, các tế bào có tua, các nguyên bào sợi, nguyênbào sừng, các tế bào Langerhan, các bạch cầu trung tính, các tế bào hình sao, cáctế bào biểu mô, và các tế bào nội mô. Ngoại trừ một số ít trường hợp là các dòngtế bào đã chuyển dạng còn ngoài ra thì IL-1 chỉ được tạo ra khi mà các tế bào nàyđã bị kích thích. Việc chế tiết IL-1 của các tế bào mono và các đại thực bào có thểtạo ra được bởi rất nhiều chất kích thích khác nhau. Quá trình thực bào một số vikhuẩn nhất định cũng đóng vai trò như một tác nhân kích thích sản xuất IL-1. Sởdĩ có thêm được tác dụng này là do bản thân một lipopolysacharite thành tế bào vikhuẩn gram âm đã có khả năng gây ra chế tiết IL-1. Việc thực bào các tiểu thể chấtrắn hoặc các phức hợp kháng nguyên-kháng thể-bổ thể cũng gây kích thích đạithực bào sản xuất IL-1. Có nhiều chất khác bao gồm các muramyl dipeptide,phorbol myristate acetate, các thành phần bổ thể nhất định (như C3a và C5a) vàIFN-( cũng gây kích thích đại thực bào sản xuất IL-1 hoặc là bằng cách tương tácmàng giữa thụ thể của tế bào T và phức hợp kháng nguyên-phân tử hoà hợp môchủ yếu trên màng đại thực bào; hoặc là bằng cách chế tiết các cytokine của tế bàoTh như M-CSF, IFN-( hoặc TNF-(. Sau khi đại thực bào bị kích thích trong vòng30 phút đầu có thể thấy được một lượng nhỏ IL-1 ở trong bào tương của chúng vàsau 3 giờ kích thích thì có một lượng lớn IL-1 được chế tiết ra. Việc tinh chế IL-1 bằng phương pháp hoá sinh đã cho thấy rằng có haipolypeptide riêng biệt cùng có chung hoạt tính của IL-1. Mỗi polypeptide này cótrọng lượng phân tử vào khoảng 17 kD, nhưng chúng khác nhau về điện tích nêncó thể phân tách chúng ra bằng phương pháp đẳng điện. Việc clone hoá gene cũngđã khẳng định các kết quả nghiên cứu về hoá sinh và cho biết thêm rằng hai geneđộc lập (IL-1( và IL-1() mã hoá hai polypeptide IL-1; hai gene này có 27% trình tựtương đồng nhau. Cả hai protein có chức năng của IL-1 đều gắn vào cùng một loạithụ thể dành cho IL-1 trên tế bào. Người ta vẫn chưa biết được hai protein khácnhau như thế nào về phương diện hoạt tính sinh học. IL-1( cũng tồn tại dưới dạngkết hợp với màng, dạng này cũng góp phần vào việc hoạt hoá tế bào T sau khitương tác màng. Chức năng chủ yếu của IL-1 là tham gia vào quá trình hoạt hoá các tế bàoTh. Quá trình này cần phải có hai loại tín hiệu hoạt hoá. Một tín hiệu đặc biệt đượctạo ra giữa thụ thể của tế bào T với phức hợp kháng nguyên đã bị xử lý + phân tửhoà hợp mô chủ yếu lớp II. Chỉ riêng tín hiệu này thì chưa đủ để cho các tế bào Thtăng sinh mà cần phải có một tín hiệu thứ hai gọi là tín hiệu đồng kích thích .Tín hiệu đồng kích thích có thể được phát ra khi diễn ra sự gắn của hoặc IL-1 hoàtan hoặc IL-1 gắn trên màng vào thụ thể dành cho IL-1 trên màng tế bào Th. Haitín hiệu cùng nhau gây ra sự phiên mã của một số gene trong tế bào Th bao gồmcác gene mã hoá IL-2, IL-3, IL-4, và IFN-(. Việc hoạt hoá tế bào Th phụ thuộc vàotín hiệu đồng kích thích là IL-1 được Weaver C .T và Unanue E .R mô tả trong thínghiệm sử dụng các đại thực bào xử lý bằng paraformaldehyde làm cho chúng trởnên bất hoạt về mặt chuyển hoá và vì thế không còn khả năng sản xuất IL-1 (hình11.4). Trong mô hình thí nghiệm này các đại thực bào đầu tiên được xử lý bằngTNF-( để làm tăng biểu lộ các phân tử hoà hợp mô chủ yếu lớp II, sau đó một sốtế bào được xử lý với LPS để sinh ra IL-1, số tế bào còn lại để nguyên. Sau đó cốđịnh cả hai loại đại thực bào này bằng paraformaldehyde để ngăn cản sự chuyểnhoá tiếp theo. Khi ủ hai mẫu đại thực bào này với các tế bào Th của cùng mộtclone và một kháng nguyên peptit đặc hiệu với clone tế bào này thì chỉ có các đạithực bào đã được xử lý với LPS mới có khả năng gây tăng sinh các tế bào Th. Cácđại thực bào này cung cấp cả hai loại tín hiệu hoạt hoá đặc hiệu và không đặc hiệu.Tín hiệu hoạt hoá đặc hiệu bắt nguồn từ sự tương tác giữa các thụ thể của tế bào Tvới các phức hợp peptit kháng nguyên-phân tử hoà hợp mô chủ yếu trên đại thựcbào; tín hiệu hoạt hoá không đặc hiệu là tín hiệu đồng kích thích IL-1 kết hợpmàng, tín hiệu này vẫn tiếp tục chức năn ...