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公司新闻/正文
疑难靶点系列XVI——IL-1β：细胞炎症的风暴之眼
14 人阅读发布时间：2025-12-10 14:25
01
IL-1β简介
白细胞介素-1β（Interleukin-1β, IL-1β）是一种关键的促炎细胞因子，分子量约为17.5 kDa，由153个氨基酸残基组成。作为免疫与炎症反应中的核心调节因子，IL-1β主要由活化的髓系细胞（如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞）产生；在某些病理或应激条件下，上皮细胞、成纤维细胞等其他类型细胞也可合成。
01蛋白结构与翻译后成熟过程
IL-1β的功能调控依赖于其独特的成熟机制，该过程涉及caspase-1介导的两步激活途径。
前体形式：IL-1β最初以分子量约31 kDa的前体蛋白（pro-IL-1β）形式存在。该前体缺乏典型的内质网信号肽，因此无法通过经典分泌途径释放至胞外。
成熟机制：pro-IL-1β的激活受到炎症小体复合物的精密调控。在细胞接收到特定“危险信号”（即Signal 2，如ATP、尿酸晶体或细菌毒素）后，NLRP3等炎症小体被组装，进而招募并激活caspase-1。
蛋白水解切割：活化的caspase-1在Asp116位点对pro-IL-1β进行特异性切割，生成约17.5 kDa的成熟IL-1β，使其具备完全生物活性。
非经典分泌：成熟IL-1β不依赖高尔基体途径，而是通过细胞膜孔道形成或微囊泡释放等非经典方式分泌至细胞外，进而介导系统性炎症反应。
白细胞介素 1 （IL-1） 信号传导示意图
PMID: 40486517
02 IL-1β的生物学功能与病理意义
IL-1β通过与其高亲和力受体IL-1R1结合，并招募辅助受体，激活下游如MyD88/NF-κB和MAPK等关键信号通路，从而广泛参与多种生理与病理过程，其核心功能可归纳如下：
局部炎症：诱导血管内皮细胞表达黏附分子（如ICAM-1、VCAM-1），促进白细胞向炎症部位的黏附、外渗和组织浸润。
全身反应：作为内源性致热原，作用于下丘脑体温调节中枢引发发热；同时刺激肝细胞合成急性期反应蛋白，引发全身性急性期反应。
免疫调节：协同激活T淋巴细胞，促进其增殖与分化，特别是在增强Th17细胞的分化过程中扮演关键角色。
组织破坏与重塑：刺激多种细胞产生基质金属蛋白酶、前列腺素及一氧化氮等介质，直接或间接导致细胞外基质降解和组织损伤。
在病理状态下，IL-1β的生成或活性失调与多种疾病的发病机制密切相关，涉及疾病包括但不限于：类风湿性关节炎、自身免疫性疾病、痛风、2型糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病及败血症等。
IL-1 介导的自身炎症性疾病和治疗的关键事件时间表
PMID: 35729334
02
实验小窍门
Western Blot实验技术细则：
01样品制备与裂解缓冲液优化
细胞模型与刺激：需采用能够高效产生IL-1β的髓系细胞系（如THP-1, RAW264.7, 原代巨噬细胞）。
关键刺激流程：为有效获得成熟的IL-1β，样品制备阶段必须提供双重刺激信号。建议采用以下优化流程：
预分化/致敏：首先使用80 nM TPA对细胞进行过夜处理，以促进细胞向巨噬样表型分化并增强反应性。
前体诱导：随后用100 ng/mL LPS刺激6小时，此步骤可大量诱导pro-IL-1β的合成。
炎症小体激活与成熟：最后加入1 μg/mL BFA（布雷菲德菌素A）继续反应3小时，以激活NLRP3炎症小体，从而驱动caspase-1对pro-IL-1β进行切割，生成具有生物活性的、分子量约为17 kDa的成熟IL-1β。
Cat# HA723965
蛋白定量与上样量控制
蛋白定量方法：推荐使用BCA法或Bradford法进行蛋白浓度测定。其中，BCA法对裂解液中常见的去垢剂具有更好的兼容性，是较为稳妥的选择。
标准上样量：对于常规的Western Blot检测，每孔上样15–30 μg总蛋白通常可获得清晰的信号与良好的线性范围。具体的理想上样量可根据目标蛋白的丰度及抗体灵敏度进行适当优化。
02 电泳与转膜条件精确设置
凝胶浓度选择
由于IL-1β前体（~31 kDa）与成熟体（~17.5 kDa）的分子量差异显著，凝胶浓度的选择直接影响二者的分离效果：
推荐条件：建议使用12%的均一浓度分离胶或4%–20%的梯度胶，这两种胶均能有效拉开两条主带的距离，确保清晰分辨。
注意事项：尽可能避免使用10%及以下浓度的均一胶，以防两条带距离过近导致误判。
转膜条件
推荐采用湿式转膜法，可选择100 V恒压，转膜60–90分钟；或30 V恒压，过夜转膜。由于成熟IL-1β分子量较小，需密切注意转膜时间，防止蛋白穿透转印膜。
膜的选择与验证
建议优先选用0.22 μm孔径的PVDF膜。与硝酸纤维素膜相比，PVDF膜对蛋白的结合能力更强，尤其适合低丰度或小分子量蛋白的检测。转膜完成后，建议使用丽春红（Ponceau S）染色观察膜上总蛋白的条带分布与完整性，以快速评估转膜效率是否均匀、完全。
03 前体与成熟形式区分的实验策略
IL-1β前体（~31 kDa）与成熟体（~17.5 kDa）之间的分子量差异约14 kDa，在标准SDS-PAGE条件下能够有效分离。建议选用分子量范围覆盖3–40 kDa的预染蛋白Marker，以便在电泳及转膜后精确比对目标条带的位置。
阳性对照与抑制剂验证
阳性对照：使用THP-1或RAW264.7细胞，以 100 ng/mL LPS刺激4小时后，再加入5 mM ATP处理30分钟。该方案可强烈激活炎症小体，在样品中同时高效表达pro-IL-1β（前体）和成熟的IL-1β。
抑制剂对照：在刺激体系中加入Caspase-1特异性抑制剂（如VX-765）。该处理应能完全阻断前体向成熟体的转化，使Western Blot结果中仅出现 31 kDa的前体条带，从而证实切割过程是由caspase-1介导的特异性过程。
抗体特异性验证
建议选择能同时识别前体和成熟体的抗体（如HA723965），用于全面观察，或选用仅特异性识别成熟IL-1β N端新表位的抗体，用于特异性检测切割后的产物。
结果判读
双条带：若出现31 kDa和17.5 kDa两条带，表明细胞内存在有效的IL-1β加工过程。
单条带：若仅见17.5 kDa条带，说明样品中IL-1β主要为成熟形式。若仅见31 kDa条带，则提示IL-1β的成熟加工过程可能受阻。
Cat# HA601035
03 优质产品推荐
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END