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白细胞介素之抗炎细胞因子
01
·简介·
细胞因子是一个蛋白质家族，包括白细胞介素、淋巴因子、趋化因子、单核因子和干扰素。它们是免疫系统的重要成分，根据特定的细胞因子抑制化合物和受体来调节免疫反应[1]。今天我们主要谈谈白细胞介素之抗炎因子，包括IL-4、IL-7、IL-10、IL-11、IL-13、IL-19、IL-24、IL-28、IL-29、IL-37。
0
·分类及介绍·
表1 细胞因子来源和功能
03
·功能或作用机制·
3.1 IL-4
通过I型IL-4受体的IL-4信号转导，由IL-4Rα和γ组成，激活JAK1和JAK3，而JAK1和TYK2是通过II型IL-4受体参与IL-4信号传导的酪氨酸激酶，该受体由IL-4Rα和IL-13Rα1组成。II型IL-4受体特异性分子以红色字体显示。IRS2和Shc与磷酸化的Y497相互作用，而Y575、Y603和Y631在磷酸化时是STAT6的SH2结构域的对接位点。总的来说，这些信号分子也介导IL-4信号传导。IL-13通过II型IL-4受体发出信号，并激活JAK1和JAK2或TYK2，但不激活JAK3。然而，鉴于IL-4Rα是信号转导蛋白对接的主导分子，主要的信号通路与所示相同。图1所示的酪氨酸的所有位置均来源于人IL-4Rα。STAT3也可以被募集到人巨噬细胞中II型受体中的IL-13Rα1[2]。
图1 IL-4通路图
3.2 IL-7
IL-7是细胞因子共同γ链（γc-CD132）家族的成员，包括白细胞介素-2（IL-2）、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21。与其他成员一样，IL-7通过由其特别的α受体IL-7Rα（CD127）和共同的γc受体形成的三元复合物发出信号（图2）。这种相互作用刺激JAK和信号转导和STAT，随后激活磷酸肌醇3-激酶（PI3K）/Akt或Src通路，以促进靶基因转录[3]。
图2 IL-7R信号转导示意图
3.3 IL-10
单核细胞/巨噬细胞表现出最高的IL-10受体表面表达，在与IL-10相互作用时，通过Janus家族激酶JAK1和TYK2导致信号转导和转录激活因子3（STAT3）的募集和磷酸化。一旦磷酸化，STAT3二聚化并易位到细胞核以诱导转录程序，该程序选择性地抑制由Toll样受体（TLR）信号传导诱导的促炎基因的表达[4]。
图3 IL-10 通路图
3.4 IL-37
细胞外IL-37抗炎功能的一个关键决定因素可能是诱饵IL-1R8（即SIGIRR）募集到IL-18Rα/IL-37复合物中。IL-37被合成为一种前体蛋白，通过caspase-1裂解为成熟的IL-37，在那里它与SMAD3结合，随后易位到细胞核，在那里它抑制促炎基因的表达，IL-37能够发挥细胞内和细胞外功能。IL-37可以成为IL-18Rα的配体，源于在PBMC中阻断IL-18Rα时观察到的明显复杂的促炎表现，该表现内源性释放IL-37[5]。
图4 IL-37 通路图
04
·其他的内容·
阿尔茨海默病（AD）与慢性炎症有关，慢性炎症抑制神经元功能，加剧AD的发病机制和进展。细胞因子是免疫系统的关键组成部分，是神经炎症的关键介质，在AD发病机制中起关键作用。抗炎细胞因子（IL-2、IL-3、IL-33和IL-35）在减轻炎症方面起着至关重要的作用，并具有治疗AD的潜力[6]。
皮肤利什曼病（CL）是由利什曼原虫属的不同物种引起的。促炎细胞因子和抗炎细胞因子在利什曼原虫感染的耐药性/易感性和免疫发病机制中发挥不同的作用。图5显示了CL中不同的免疫途径，这些途径都取决于CD4+T细胞亚群分化为Th1、Th2、Treg和Th17。寄生虫进入后，APC（巨噬细胞和树突状细胞）被刺激产生促炎细胞因子，如IL-12。这些细胞因子促进Th1分化，IFN-γ的产生导致巨噬细胞的激活和NO产生的寄生虫杀伤。相反，抗炎细胞因子促进Th0向Th2的分化，从而抑制巨噬细胞活性并导致寄生虫存活。炎性细胞因子的过量产生会导致严重的免疫病理学和不愈合的感染。巨噬细胞或DC分泌的TGF-β和IL-27细胞因子刺激Treg细胞产生IL-10，IL-10作用于巨噬细胞和DC以减少炎症介质的释放，形成负反馈回路，促炎和抗炎细胞因子的平衡控制病理学和组织破坏[7]。
图5 抗皮肤利什曼病的免疫途径
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参考文献
[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] D A K ,J W L ,Jinfang Z . Recent advances in understanding the role of IL-4 signaling. [J]. Faculty reviews, 2021, 10-71.
[3] Nguyen V ,Mendelsohn A ,Larrick W J . Interleukin-7 and Immunosenescence [J]. Journal of Immunology Research, 2017, 2017 4807853.
[4] Islam H ,Neudorf H ,Mui AL , et al. Interpreting 'anti-inflammatory' cytokine responses to exercise: focus on interleukin-10.[J]. Journal of Physiology-London, 2021, 5163-5177.
[5] Omenesa R B ,Kin V C ,Faruq M I R A , et al. The Role, Involvement and Function(s) of Interleukin-35 and Interleukin-37 in Disease Pathogenesis. [J]. International journal of molecular sciences, 2018, 19 (4): 1149.
[6] Chen ZL ,Balachandran YL ,Chong WP , et al. Roles of Cytokines in Alzheimer's Disease [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2024, 11 1661-6596.
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