IL-1β(白介素-1β):经典炎症上游调控因子
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2026-09-01
一、白介素 IL-1β 概要
白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)是IL-1家族中研究最为深入的成员之一,是机体固有免疫和炎症反应的核心调控因子。IL-1β主要由活化的单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等固有免疫细胞在炎症刺激下产生,经NLRP3炎症小体介导的Caspase-1剪切后释放为具有生物学活性的成熟形式(17 kDa)。
二、IL-1β 蛋白结构特征
IL-1β属于IL-1家族,与IL-1α、IL-1RA(受体拮抗剂)等同属一个家族,三者均具有β-三叶草(β-trefoil)折叠结构——由12条β-折叠链组成3个重复的叶状结构域,形成紧密稳定的桶状构象。人IL-1β与IL-1α的氨基酸序列同源性约为26%,但其三维结构高度保守。
三、IL-1β 生物学功能
1. 炎症调控核心因子
IL-1β是机体炎症反应的最上游启动因子之一。其主要生物学功能包括:① 诱导发热反应——通过作用于下丘脑体温调节中枢的前列腺素E2(PGE2)合成,是经典内源性致热原(Endogenous Pyrogen);② 促进血管通透性增加和白细胞趋化——上调内皮细胞黏附分子(ICAM-1、VCAM-1)的表达,引导中性粒细胞和单核细胞向炎症部位浸润;③ 激活适应性免疫——促进树突状细胞成熟和抗原呈递,辅助Th17细胞分化。
2. IL-1β信号通路
IL-1β与细胞表面IL-1RI受体的胞外区结合后,募集IL-1RAcP(IL-1受体辅助蛋白)形成三元复合物,胞内区的TIR结构域募集MyD88接头蛋白,依次激活IRAK1/4和TRAF6,进而触发下游两条主要通路:
· NF-κB通路:TRAF6激活IKK复合体→IκB磷酸化降解→p50/p65入核→促炎基因转录
· MAPK通路:TRAF6→TAK1→MKK3/6→p38和JNK→AP-1激活→炎症因子表达
3. NLRP3炎症小体与IL-1β成熟
IL-1β的成熟释放受NLRP3炎症小体严格调控。当细胞接收到PAMPs(如LPS)和DAMPs(如ATP、尿酸结晶、β-淀粉样蛋白)双重信号时,NLRP3招募ASC和pro-Caspase-1组装为炎症小体,活化的Caspase-1剪切pro-IL-1β(31 kDa)释放成熟的IL-1β(17 kDa),同时诱导细胞焦亡(Pyroptosis),促进炎症因子释放。
4. 疾病关联
IL-1β的过度表达或失调与以下疾病密切相关:
· 自身炎症性疾病:CAPS(Cryopyrin相关周期性综合征)、家族性地中海热
· 自身免疫性疾病:类风湿关节炎、全身型幼年特发性关节炎(sJIA)
· 代谢性疾病:2型糖尿病(胰岛β细胞炎症损伤)、痛风(尿酸晶体→NLRP3→IL-1β)
· 心血管疾病:动脉粥样硬化(CANTOS临床试验证实IL-1β靶向治疗降低心血管事件)
· 神经退行性疾病:阿尔茨海默病(Aβ激活NLRP3→IL-1β→神经炎症)
· 肿瘤免疫:IL-1β在肿瘤微环境中调控免疫抑制和肿瘤相关性炎症
四、IL-1β 蛋白的应用场景
1.细胞与体外实验场景
炎症细胞模型构建
- 刺激巨噬细胞、小胶质细胞、肝细胞、肾小管上皮细胞、软骨细胞、成纤维细胞,构建体外炎症损伤模型;诱导 TNFα、IL6、IL8、NO、PGE2 等促炎因子释放。
- 常用于药物筛选:评估抗炎小分子、抗体、天然产物对 IL1β 介导炎症的抑制效果。
细胞焦亡、炎症小体研究
IL1β 成熟分泌是炎症小体(NLRP3 等)激活标志;重组 IL1β 可作为阳性刺激对照,也可回补实验,验证炎症小体下游效应,区分 “炎症小体激活” 和 “IL1β 信号本身的作用”。
免疫细胞活化与分化
- 促进 Th17 细胞分化;协同 IL6、TGFβ 参与自身免疫相关 T 细胞亚群研究。
- 激活中性粒细胞、DC 树突状细胞,促趋化、促黏附分子表达。
组织细胞功能研究
- 软骨细胞:诱导基质降解、基质金属蛋白酶 MMP 释放,模拟骨关节炎体外模型。
- 内皮细胞:诱导血管炎症、黏附分子 ICAM1、VCAM1,血管损伤、血管炎研究。
- 胰岛 β 细胞:诱导 β 细胞炎症损伤,1 型糖尿病体外模型。
2. 动物体内实验应用
体内急性炎症造模
腹腔 / 局部注射重组 IL1β,诱导动物发热、急性炎症、中性粒细胞浸润;
用于评价 IL1 受体拮抗剂(如 Anakinra)、抗 IL1β 中和抗体的体内药效。
自身免疫与炎症疾病动物模型
- 关节炎:关节腔注射诱导关节炎症、肿胀,用于类风湿关节炎药物评价。
- 神经炎症:脑室内 / 鞘内注射,诱导小胶质细胞活化,用于中枢炎症、阿尔茨海默、卒中相关炎症研究。
- 代谢炎症:研究肥胖、脂肪肝、胰岛素抵抗中 IL1β 的病理作用。
3. 靶点药物开发与生物分析
生物药活性测定(细胞生物学活性检测)
用于抗 IL1β 单抗、IL1R 拮抗剂的体外中和活性测定:重组 IL1β 刺激靶细胞,检测药物能否抑制下游炎症因子。
疾病机制研究
痛风、NLRP3 相关自身炎症性疾病(CAPS)、败血症、骨关节炎、银屑病、炎症性肠病的机制研究工具试剂。
五、IL-1β重组蛋白产品列表
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货号 |
产品名称 |
规格 |
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90101ES |
HiActi® Recombinant Human IL-1 beta Protein |
2/10/50/100/500μg |
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90132ES |
HiActi® Recombinant Rhesus Macaque IL-1β |
10/100/500μg |
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90140ES |
HiActi® Recombinant Mouse IL-1 beta Protein |
2/10/50/100/500μg |
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90165ES |
HiActi® Recombinant Rat IL-1 beta Protein |
10/100/500μg |
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90181ES |
HiActi® Recombinant Porcine IL-1β |
10/100/500μg |
|
90184ES |
HiActi® Recombinant Equine IL-1β |
10/100/500μg |
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90277ES |
Recombinant Human IL-1β Protein(HEK293) |
2/10/100μg |
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90348ES |
HiActi® Recombinant Non-biotinylated Mouse IL-1 Beta/IL-1F2 Protein,His-Avi Tag |
25/100/500μg |
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95503ES |
Recombinant Cynomolgus IL-1 Beta/IL-1F2 Protein,His Tag |
25/100/500μg |
|
96838ES |
Recombinant Human IL-1 Beta/IL-1F2 Protein,His Tag |
25/100/500μg |
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