細胞因子是一個蛋白質(zhì)家族,包括白細胞介素、淋巴因子、趨化因子、單核因子和干擾素。它們是免疫系統(tǒng)的重要成分,根據(jù)特定的細胞因子抑制化合物和受體來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)[1]。根據(jù)它們的生物活性,可將其分為促炎癥因子和抗炎癥因子[2]。其中促炎細胞因子是有利于炎癥免疫調(diào)節(jié)的細胞因子總稱,炎癥反應(yīng)的實際結(jié)果取決于促炎和抗炎細胞因子之間的平衡情況。促炎細胞因子主要由活化的巨噬細胞產(chǎn)生,并可上調(diào)炎癥反應(yīng)。促炎癥因子包括IL-1、IL-2、IL-3、IL-5、IL-6、IL-8、IL-9、IL-12、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-20、IL-21、IL-22、IL-23、IL-33、IL-34[1,3]。
1
IL-2
IL-2的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及三個不同的受體鏈:IL-2受體α(IL-2Rα/CD25/Tac)、IL-2受體β(IL-2Rβ/CD122)和共同γ鏈,也稱為IL-2受體γ(IL-2Rγ/γc/CD132)。這些分子形成不同的IL-2受體(IL-2R)復(fù)合物,即由IL-2Rβ和γ組成的二聚體復(fù)合物c以及包含所有三種受體的三聚體復(fù)合物[4]。
圖1 白細胞介素-2(IL-2)受體(IL-2R)復(fù)合物。γc(深藍色)、IL-2Rβ(淺藍色)、膜結(jié)合可溶性sIL-2Rα(紅色)以及二聚體γc/IL-2Rβ和三聚體γc/IL-2Rβ/IL-2Rα復(fù)合物的示意圖。二聚體和三聚體復(fù)合物能夠誘導(dǎo)細胞內(nèi)信號,而單體受體鏈則不能。每個分子和復(fù)合物對IL-2的親和力如上所示。
2
IL-3
IL-3受體由兩部分組成:一條是用于結(jié)合IL-3的α鏈,以及一條負責(zé)在細胞內(nèi)傳遞信號的β鏈。β亞基是IL-3、IL-5和GM-CSF受體的α鏈所共有的,并將它們組合成一個受體家族。IL-3受體屬于2型膜受體,其特征是缺乏內(nèi)在酪氨酸激酶活性。受體的每個部分由三個典型結(jié)構(gòu)域組成:細胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和細胞質(zhì)(細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域)(圖2)。由于IL-3與α鏈結(jié)合,在α鏈和β鏈之間形成二硫鍵,并形成高親和力的異二聚體受體復(fù)合物。β鏈的細胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域與JAK家族的非受體酪氨酸激酶相關(guān),JAK家族通過自磷酸化激活,以響應(yīng)配體介導(dǎo)的受體二聚化。JAK受體復(fù)合物磷酸化酪氨酸殘基處的STAT(信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子)轉(zhuǎn)錄因子,最終調(diào)節(jié)[5]。
圖2 IL-3受體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的結(jié)構(gòu):JAK–Janus相關(guān)激酶,STAT–信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子,PI3K–磷脂酰肌醇3-激酶,SHP1–SH2含造血細胞磷酸酶-1,SHP2–SH2含造血細胞磷酸酶-2,Src激酶–細胞肉瘤激酶。
3
IL-9
IL-9激活由IL-9受體α鏈(IL-9Rα)和γ鏈組成的異二聚體受體,并促進Janus kinase 1(JAK1)和JAK3的交叉磷酸化。這導(dǎo)致信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子1(STAT1)、STAT3和STAT5的激活以及IL-9誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄的上調(diào)[6]。
圖3 IL-9受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物
4
IL-17
IL-17含有五種不同的受體編號組成,包括IL-17受體A(IL-17RA)、B、C、D和E(圖4)。IL-17RA于1995年被發(fā)現(xiàn)為IL-17A的細胞因子受體,屬于與現(xiàn)有細胞因子受體不同的家族。后來,IL-17RB、RC、RD和RE被發(fā)現(xiàn),它們都與它們的配體結(jié)合并具有序列同源性[7]。
圖4 IL-17家族的細胞因子配體和受體
5
IL-22
IL-22R是亞基IL-10R2的異二聚體,亞基IL-10R2由大多數(shù)細胞表達,而選擇性分布更強的亞基IL-22R1(圖5)。IL-22R與IL-22的連接誘導(dǎo)酪氨酸激酶JAK1和Tyk2的激活,進而激活STAT3。還報道了STAT1和STAT5激活以及通過MAPK通路發(fā)出的下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。IL-22R由全身廣泛組織的上皮細胞和實質(zhì)細胞表達。它在皮膚、腸道和肺部等屏障表面高度表達,但不限于。IL-22起作用的其他組織包括肝臟、胸腺、胰腺、腎臟和滑膜[8]。
圖5 IL-22系統(tǒng)
參考文獻
[1] Tanjilur R, Ayan D, Hasan M A, et al. Cytokines and their role as immunotherapeutics and vaccine Adjuvants: The emerging concepts. [J]. Cytokine, 2023, 169 156268.
[2] 呂秋蘭,黃安,劉雙梅,等. 促炎因子和抗炎因子在神經(jīng)B理痛中的作用 [J]. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志, 2015, 31 (04): 533-538.
[3] M. O K, Kinga S, Natalia W, et al. Proinflammatory Cytokines (IL-1, -6, -8, -15, -17, -18, -23, TNF-α) Single Nucleotide Polymorphisms in Rheumatoid Arthritis—A Literature Review [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23 (4): 2106.
[4] Juliane L, M L P, Christoph G. The soluble IL-2 receptor α/CD25 as a modulator of IL-2 function. [J]. Immunology, 2023,377-387.
[5] B. Y B, G. V S. The role of interleukin-3 and its receptor in acute leukemia pathogenesis [J]. Gematologiya I Transfuziologiya, 2020, 65 (3): 335-350.
[6] J R N, C E N. Cellular sources and immune functions of interleukin-9. [J]. Nature reviews. Immunology, 2010, 10 (10): 683-7.
[7] Zheng C, Shuangying Q, Liu Y, et al. Mechanistic Insights into the Roles of the IL-17/IL-17R Families in Pancreatic Cancer. [J]. International journal of molecular sciences, 2023, 24 (17).
[8] Hannes L, Tomas O. Interleukin-22 Influences the Th1/Th17 Axis. [J]. Frontiers in Immunology, 2021, 12 618110.
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。