了解白細胞介素之抗炎細胞因子

白細胞介素之抗炎細胞因子

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·簡介·

細胞因子是一個蛋白質家族，包括白細胞介素、淋巴因子、趨化因子、單核因子和干擾素。它們是免疫系統的重要成分，根據特定的細胞因子抑制化合物和受體來調節免疫反應^[1]。今天我們主要談談白細胞介素之抗炎因子，包括IL-4、IL-7、IL-10、IL-11、IL-13、IL-19、IL-24、IL-28、IL-29、IL-37。

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·分類及介紹·

表1 細胞因子來源和功能

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·功能或作用機制·

3.1 IL-4

通過I型IL-4受體的IL-4信號轉導，由IL-4Rα和γ組成，激活JAK1和JAK3，而JAK1和TYK2是通過II型IL-4受體參與IL-4信號傳導的酪氨酸激酶，該受體由IL-4Rα和IL-13Rα1組成。II型IL-4受體特異性分子以紅色字體顯示。IRS2和Shc與磷酸化的Y497相互作用，而Y575、Y603和Y631在磷酸化時是STAT6的SH2結構域的對接位點。總的來說，這些信號分子也介導IL-4信號傳導。IL-13通過II型IL-4受體發出信號，并激活JAK1和JAK2或TYK2，但不激活JAK3。然而，鑒于IL-4Rα是信號轉導蛋白對接的主導分子，主要的信號通路與所示相同。圖1所示的酪氨酸的所有位置均來源于人IL-4Rα。STAT3也可以被募集到人巨噬細胞中II型受體中的IL-13Rα1^[2]。

圖1 IL-4通路圖

3.2 IL-7

IL-7是細胞因子共同γ鏈（γc-CD132）家族的成員，包括白細胞介素-2（IL-2）、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21。與其他成員一樣，IL-7通過由其特別的α受體IL-7Rα（CD127）和共同的γc受體形成的三元復合物發出信號（圖2）。這種相互作用刺激JAK和信號轉導和STAT，隨后激活磷酸肌醇3-激酶（PI3K）/Akt或Src通路，以促進靶基因轉錄^[3]。

圖2 IL-7R信號轉導示意圖

3.3 IL-10

單核細胞/巨噬細胞表現出M的IL-10受體表面表達，在與IL-10相互作用時，通過Janus家族激酶JAK1和TYK2導致信號轉導和轉錄激活因子3（STAT3）的募集和磷酸化。一旦磷酸化，STAT3二聚化并易位到細胞核以誘導轉錄程序，該程序選擇性地抑制由Toll樣受體（TLR）信號傳導誘導的促炎基因的表達^[4]。

圖3 IL-10 通路圖

3.4 IL-37

細胞外IL-37抗炎功能的一個關鍵決定因素可能是誘餌IL-1R8（即SIGIRR）募集到IL-18Rα/IL-37復合物中。IL-37被合成為一種前體蛋白，通過caspase-1裂解為成熟的IL-37，在那里它與SMAD3結合，隨后易位到細胞核，在那里它抑制促炎基因的表達，IL-37能夠發揮細胞內和細胞外功能。IL-37可以成為IL-18Rα的配體，源于在PBMC中阻斷IL-18Rα時觀察到的明顯復雜的促炎表現，該表現內源性釋放IL-37^[5]。

圖4 IL-37 通路圖

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·其他的內容·

阿爾茨海默病（AD）與慢性炎癥有關，慢性炎癥抑制神經元功能，加劇AD的發病機制和進展。細胞因子是免疫系統的關鍵組成部分，是神經炎癥的關鍵介質，在AD發病機制中起關鍵作用。抗炎細胞因子（IL-2、IL-3、IL-33和IL-35）在減輕炎癥方面起著至關重要的作用，并具有治療AD的潛力^[6]。

皮膚利什曼病（CL）是由利什曼原蟲屬的不同物種引起的。促炎細胞因子和抗炎細胞因子在利什曼原蟲感染的耐藥性/易感性和免疫發病機制中發揮不同的作用。圖5顯示了CL中不同的免疫途徑，這些途徑都取決于CD4+T細胞亞群分化為Th1、Th2、Treg和Th17。寄生蟲進入后，APC（巨噬細胞和樹突狀細胞）被刺激產生促炎細胞因子，如IL-12。這些細胞因子促進Th1分化，IFN-γ的產生導致巨噬細胞的激活和NO產生的寄生蟲殺傷。相反，抗炎細胞因子促進Th0向Th2的分化，從而抑制巨噬細胞活性并導致寄生蟲存活。炎性細胞因子的過量產生會導致嚴重的免疫病理學和不愈合的感染。巨噬細胞或DC分泌的TGF-β和IL-27細胞因子刺激Treg細胞產生IL-10，IL-10作用于巨噬細胞和DC以減少炎癥介質的釋放，形成負反饋回路，促炎和抗炎細胞因子的平衡控制病理學和組織破壞^[7]。

圖5 抗皮膚利什曼病的免疫途徑

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 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] 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.

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