白介素8(IL-8)是用于炎症机制、血管生成、动脉粥样硬化和癌症等发病机制研究的常见指标之一,那么为什么我们找不到小鼠或大鼠的IL-8 ELISA试剂盒呢?
01 IL-8背景介绍
白细胞介素- 8 ( interleukin-8,IL-8 ),又称IL - 8、GCP - 1和NAP - 1,是一种肝素结合的8 - 9 kDa的α成员,或CXC家族趋化因子。人类至少有15个CXC家族成员,均采用3个β -折叠/ 1个α -螺旋结构。大多数CXC趋化因子的N -末端具有Glu - Leu - Arg ( ELR )三肽基序。IL - 8以单体、同源二聚体和异源二聚体的形式与CXCL4 / PF4循环。IL-8单体被认为是最具有生物活性的,异源二聚体可以增强PF4的活性。IL - 8寡聚化受其与基质和细胞表面葡萄糖胺聚糖( GAGs )相互作用的调节。
IL - 8的生物活性是通过两种G蛋白偶联受体介导的,即CXCR1 / IL - 8RA和CXCR2 / IL - 8RB。CXCR1大小为45 - 50 kDa,几乎只被IL - 8所利用。CXCR2大小为35 ~ 40 k Da,几乎被所有的CXC趋化因子所利用。CXCR1和CXCR2组成性地结合成有功能的同源二聚体。它们也可以异源二聚化,但这些复合物在IL - 8结合后解离。因此,CXCR2连接诱导白细胞粘附于活化的血管内皮并迁移到炎症部位,而CXCR1连接则启动中性粒细胞的抗菌活性。IL - 8还可与丝氨酸蛋白酶抑制剂Al / alpha - 1抗胰蛋白酶形成复合物,阻止IL - 8与CXCR1的相互作用。
除了其促炎作用外,IL - 8还参与血管生成、动脉粥样硬化和癌症的发病机制。它诱导血管内皮细胞表达VEGF,并作为自分泌因子促进内皮细胞生长和血管生成。它在动脉粥样硬化病变中上调,在心肌梗死后的血清和脑脊液中升高。在癌症中,IL - 8促进上皮-间质转化,促进肿瘤细胞的侵袭和转移。
需要注意的是,啮齿类动物(啮齿类动物定义:是一类以拥有一对齿根不断生长的特殊门齿而命名的动物种群。它们通常是小型哺乳动物,具有吃植物的饮食习性。啮齿类动物包括了许多种类,如老鼠、松鼠、仓鼠、兔子等)中不存在IL - 8基因对应物!
02 市面上有关小鼠和大鼠IL-8的ELISA试剂盒
小鼠角化细胞源性细胞因子(keratinocyte-derived Cytokine,KC),也称为CXCL1或N51,最初是从成纤维细胞中作为PDGF诱导的即早基因被鉴定出,其编码一个约8kDa的分泌蛋白。根据小鼠KC的蛋白质序列,其属于alpha(CXC)趋化因子家族。除有丝分裂原活化的成纤维细胞外,KC还能在细菌或LPS刺激的腹膜及肺巨噬细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞上诱导表达。研究表明糖皮质激素可抑制有丝分裂原对KC的诱导表达。小鼠KC的cDNA编码96个氨基酸残基的前体蛋白,N末端19个氨基酸残基经剪切产生77个氨基酸残基的成熟KC蛋白。小鼠KC的蛋白序列与另一个alpha趋化因子MIP-2具有63%的序列同一性。与其他alpha趋化因子类似,小鼠KC是中性粒细胞的强诱导剂和激活剂。小鼠KC和MIP-2的生物学活性是通过独特的小鼠IL-8受体来介导的。小鼠IL-8R与人IL-8Rß和IL-8Rα分别具有71%和68%的序列同一性。由于在小鼠中还没有鉴定到IL-8同源物,所以MIP-2和KC被认为在功能上与IL-8相似,在小鼠中作为主要的促炎症反应alpha-趋化因子。
CXCL15(别称IL-8,weche,Scyb15,lungkine)可使趋化因子活性增强。作用于造血的上游或内部;炎症反应;以及中性粒细胞的趋化性。定位于胞外区。在中枢神经系统;背主动脉;胚胎间充质;泌尿生殖系统;以及脐静脉等多个结构中都有表达。
CXCR1(别称IL-8RA)是白细胞介素- 8受体,是一种强大的中性粒细胞趋化因子。IL - 8与受体结合引起中性粒细胞活化。这种反应是通过激活磷脂酰肌醇-钙第二信使系统的G蛋白介导的。
CXCR2(别称IL-8RB)白细胞介素- 8受体,是一种强大的中性粒细胞趋化因子。IL - 8与受体结合引起中性粒细胞活化。这种反应是通过激活磷脂酰肌醇-钙第二信使系统的G蛋白介导的。与IL - 8有较高的亲和力。也能与CXCL3、GRO / MGSA和NAP - 2高亲和力结合。
为深入了解IL-8这一指标,我们从蛋白序列相似性和受体两个方面简要分析,并参考文献,给出建议。
03 蛋白序列比对
我们利用NCBI的Protein blast功能,用Human IL-8的蛋白序列blast小鼠的数据时,得到34条序列。下载全部34条序列,利用MEGA7进行序列比对及构建系统进化树,为减少混乱,增加可读性,去掉冗余序列,参与后面分析。同样也选取了Human IL-8在大鼠中的同源序列。
从上图中可以看到,Human IL-8在小鼠和大鼠中没有一对一的同源基因。与CXCL1、2、3、4、5 (小鼠和大鼠中CXCL5又称AMCF-II, Cxcl6, ENA-78, GCP-2, LIX, Scyb5, Scyb6)、7关系略近,但没有得到很高的统计支持。
04 基于受体的分析
在人类中,IL-8的受体有2个,CXCR1和CXCR2。IL-8与CXCR1高度特异性结合,而与CXCR2结合特异性低。但与CXCR1和CXCR2结合的CXCL配体还有另外6个(如下图)。
啮齿类动物小鼠和大鼠也表达CXCR1和CXCR2。最近研究表明,小鼠CXCR1只与CXCL6和来自于人的IL-8结合。而CXCR2与其他7个CXCL蛋白都可结合(图2,表1)。
所以,不论是基于序列同源性还是基于受体结合特性,都不能鉴别出与人类IL-8关系最近的那个。与人类IL-8亲缘关系较近的基因,不是一个,而是几个。
综上所述,啮齿类动物不存在IL-8基因,相应检测只能通过检测受体或同类功能的趋化因子家族如CXCL1/KC来解决。联科生物就有Mouse CXCL1/KC ELISA产品,欢迎各位选择。
参考文献:
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