
IL-1β:身体免疫烽火台守卫 | 功能机制与Il1b 基因敲除小鼠模型

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引言:身体里的免疫烽火台
在我们身体这座复杂城池的免疫防御体系中,有一位至关重要的角色:IL-1β(白细胞介素-1β)。它如同古代烽火台上的守卫,平日里默默待命,一旦发现病原体入侵或组织损伤信号,便会迅速点燃“烽火”,召集免疫大军奔赴战场。
IL-1β是固有免疫和炎症反应中的核心细胞因子,也是 自免及炎症模型、感染、肿瘤免疫、神经炎症和代谢炎症研究中的重要节点。围绕Il1b基因构建KO、条件性敲除或人源化模型,有助于更清晰地解析炎症信号在不同疾病环境中的作用。
一、从发热元凶到免疫信使
IL-1β的发现始于对发烧机制的探索。早在20世纪40年代,科学家们就在研究一种能够引起发热的物质,即“内源性致热原”。经过数十年的追踪,直到1985年前后,研究人员成功克隆出编码这种蛋白质的基因,并将其正式命名为IL-1β。
这位“烽火台守卫”平时处于严密监控之下。它以无活性的前体形式在细胞中待命,就像准备好的烽火狼烟,但还缺少点燃它们的火种。只有当细胞表面的模式识别受体,例如Toll样受体,识别到细菌、病毒等病原体入侵的分子模式时,一套精密的“点火装置”炎症小体(inflammasome)才会被激活。
炎症小体的激活会促进IL-1β前体被切割并转化为具有生物活性的成熟形态。成熟IL-1β释放到细胞外后,便可启动局部和全身炎症反应。
二、IL-1β如何点燃免疫连锁反应
被释放的IL-1β作为核心炎症因子,可以迅速启动多层次防御反应:
- 局部警报:促进感染或损伤部位血管扩张、通透性增加,帮助免疫细胞和营养物质迅速抵达战场。
- 全身动员:作用于下丘脑并参与体温升高,形成不利于部分病原体复制的体内环境。
- 细胞招募:号召中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞向炎症部位聚集。
- 协同增效:与其他细胞因子共同形成网络,放大免疫应答强度。
这套高效反应机制,是机体对抗感染和组织损伤的重要防线。没有IL-1β及时点燃的“烽火”,免疫系统可能反应迟缓;但如果IL-1β信号持续过强,也可能推动慢性炎症、自身免疫损伤和组织病理改变。因此,IL-1β研究的关键并不只是“增强”或“抑制”,而是理解它在具体疾病环境中的时空平衡。
图1. IL-1α/β信号途径的激活及其功能。
三、从炎症平衡到精准干预靶点
“信号密码”的两步验证
IL-1β的产生和激活并非单一信号控制,而是需要“两步验证”。第一步是病原体信号启动其合成,即priming signal;第二步是特定危险信号通过炎症小体将其激活,即activation signal。这种设计确保IL-1β只在真正危险的时刻释放,避免频繁误报,也为选择性干预药物提供了理论基础。
神经免疫对话的新信使
IL-1β远不只在传统免疫细胞中发挥作用。在大脑中,小胶质细胞释放的IL-1β能够影响神经元活动和突触可塑性,与学习记忆、睡眠调节以及神经炎症过程密切相关。这揭示了它作为“神经免疫信使”的角色,连接身体免疫状态与大脑功能。
对抗衰老细胞与慢性炎症
在衰老研究领域,衰老细胞在体内累积会分泌多种有害因子,驱动慢性炎症。特异性清除衰老细胞后,组织中IL-1β水平可能下降,并伴随组织再生能力改善和衰老相关功能恢复。IL-1β因此也常被纳入炎症衰老和组织修复研究的关键读数。
癌症免疫中的调兵遣将
在肿瘤微环境中,IL-1β既可能参与免疫细胞招募和炎症重塑,也可能推动促肿瘤炎症、血管生成和免疫抑制环境形成。研究人员正在探索如何在局部、可控条件下利用或阻断IL-1β相关通路,使肿瘤免疫治疗获得更清晰的机制解释和更安全的治疗窗口。
从最初被视为致热蛋白,到今天被认为是连接免疫、神经、代谢等多系统的关键节点,IL-1β的研究历程体现了科学认知的深化。围绕 CASP1与炎症小体信号、NLRP3、IL-1β及其受体通路开展模型化研究,有助于拆解复杂炎症疾病中的关键因果链条。
四、Il1b相关现货模型
使用 赛业生物 Il1b全身性敲除、条件性敲除及人源化小鼠模型,有助于探索IL-1β在感染、炎症、神经免疫、肿瘤免疫和药物评价中的机制作用。
| 产品名称 | 产品编号 | 品系全称 | 类型 |
|---|---|---|---|
| Il1b基因敲除小鼠 | S-KO-19937 | C57BL/6JCya-Il1bem1/Cya | Il1b基因敲除 |
| Il1b基因敲除小鼠 | S-KO-02634 | C57BL/6NCya-Il1bem1/Cya | Il1b基因敲除 |
| Il1b条件性基因敲除小鼠 | S-CKO-03092 | C57BL/6JCya-Il1bem1flox/Cya | Il1b条件性基因敲除 |
| huIL1B小鼠 | C001791 | C57BL/6NCya-Il1btm1(hIL1B)/Cya | 小鼠Il1b基因人源化 |
已发表文献示例:Liu X, Wang Y, Zeng Y, Wang D, Wen Y, Fan L, He Y, Zhang J, Sun W, Liu Y, Tao A. Microglia-neuron interactions promote chronic itch via the NLRP3-IL-1β-GRPR axis. Allergy. 2023;78(6):1570-1584.
五、研究应用与模型选型建议
| 研究方向 | 建议模型/工具 | 常见观察指标 |
|---|---|---|
| 感染与急性炎症 | Il1b KO、Il1b flox、炎症小体相关模型 | 体温、炎症因子、组织病理、中性粒细胞/巨噬细胞浸润 |
| 自身免疫与慢性炎症 | Il1b KO、huIL1B小鼠、疾病诱导模型 | 疾病评分、组织炎症、IL-1β/IL-6/TNF-α通路读数 |
| 神经炎症与神经免疫 | Il1b条件性敲除模型与神经疾病模型联用 | 小胶质细胞活化、突触可塑性、行为学、炎症通路表达 |
| 肿瘤免疫与药效评价 | Il1b相关模型结合肿瘤模型或人源化模型 | 肿瘤体积、免疫细胞浸润、细胞因子、安全性窗口 |
如果项目关注自身免疫、炎症性肠病、银屑病、神经炎症或肿瘤免疫中的IL-1β通路,可结合 自免及炎症药效评价,在模型构建、给药设计、病理读数和炎症因子检测之间形成完整方案。
本文于2026年8月进行了内容更新与校准,补充了Il1b相关模型、炎症小体通路和自免炎症药效评价应用要点。
参考文献:
1. Dinarello CA. Overview of the IL-1 family in innate inflammation and acquired immunity. Immunological Reviews. 2018;281(1):8-27.
2. Swanson KV, Deng M, Ting JPY. The NLRP3 inflammasome: molecular activation and regulation to therapeutics. Nature Reviews Immunology. 2019;19(8):477-489.
3. Pyrillou K, Burzynski LC, Clarke MCH. Alternative Pathways of IL-1 Activation, and Its Role in Health and Disease. Frontiers in Immunology. 2020;11:613170.
4. Ridker PM, et al. Antiinflammatory Therapy with Canakinumab for Atherosclerotic Disease. New England Journal of Medicine. 2017;377(12):1119-1131.
FAQ
IL-1β通常需要先合成为前体,再经炎症小体相关通路切割成熟后释放。因此研究IL-1β功能时,常同时关注NLRP3、CASP1等炎症小体相关节点。
如果希望观察全身缺失IL-1β后的整体表型,可使用Il1b KO模型;如果需要区分特定组织或细胞来源IL-1β的作用,更适合使用Il1b flox与对应Cre工具鼠联用。
huIL1B小鼠更适合评估针对人源IL-1β或其相关通路的候选药物,尤其适用于需要考虑人鼠序列差异和人源靶点识别的临床前研究。
| 产品编号 | 产品名称 | 品系背景 | 应用领域 | 订购 |
|---|---|---|---|---|
| C001913 | B6-huTNFR2 (huTNFRSF1B) | C57BL/6NCya | 免疫 | |
| C001712 | huSTING1 | C57BL/6NCya | 自免&肿瘤 | |
| C001945 | huTFRC/huCD20 | C57BL/6NCya | 自免&癌症 | |
| C001935 | huIL31(BALB/c) | BALB/cAnCya | 瘙痒性皮肤病 | |
| C001946 | huTL1A/Rag2-KO | C57BL/6JCya | 免疫 | |
| C002009 | huC3/huC5 | C57BL/6JCya | 补体系统 | |
| C002020 | huCFTR-G542X/hACE2 | C57BL/6Cya | 呼吸道 | |
| C001825 | Trex1-KO | C57BL/6JCya | 自免 | |
| C002003 | huCD86 | C57BL/6NCya | 免疫 | |
| C001587 | huTNF(DBA/1) | DBA/1 | 自免 |
公司核心优势为抗体源头创新,通过自主搭建HUGO-Ab®全人源抗体小鼠平台,集成共轻链技术、纳米抗体技术,结合自研的AbSeek®AI智能计算平台,建设起HUGO-LAb™抗体分子库,围绕肿瘤、自免、代谢等重点疾病方向,建立靶点研究、抗体发现、分子筛选与功能验证的一体化数据体系,并持续沉淀具有开发潜力的候选分子与技术数据资产。赛业生物打造的新一代AI驱动的全人抗体药物研发与转化平台,打通靶点验证、抗体筛选、序列优化和体内外验证全闭环,革新传统试错研发模式,实现可预测、高效率、高成药性、规模化抗体研发。配套HUGO-GT®全基因组人源化小鼠平台,精准支撑靶点验证与功能研究,显著提升生物药临床转化效率。
此外,赛业生物拥有完善的临床前CRO全链条服务能力,覆盖肿瘤、自免、代谢、眼科、神经等疾病领域,可提供模型构建、药理药效评价、机制研究等一体化服务。企业员工超1000人、拥有四万余平研发场地及全球化交付体系,未来将持续迭代核心抗体技术,依托全产业链优势助力全球药企提速创新药研发与落地。







