白細胞介素-2(IL-2)的功能、信號調控機制及對免疫穩態調控的雙面性
在免疫系統的復雜調控網絡中，白細胞介素-2（IL-2）無疑是核心樞紐之一。自1976年被發現并命名為“T細胞生長因子”以來，IL-2憑借其既能驅動免疫攻擊、又能維持免疫耐受的“雙面性”，成為連接基礎免疫學與臨床治療的關鍵分子。它通過精密的受體分級系統、多層次的信號通路調控，在抗腫瘤、抗感染與自身免疫平衡中發揮著不可替代的作用，同時也為免疫治療的創新提供了豐富的靶點與思路。
一、 分子基礎：受體結構決定功能特異性
IL-2的功能實現，首先依賴于其與細胞表面受體（IL-2R）的特異性結合，而IL-2R的“分級設計”是其功能分化的核心基礎。IL-2R由α鏈（CD25）、β鏈（CD122）和γ鏈（CD132，又稱γc）三種亞基組成，三者以不同組合形成低、中、高三種親和力受體，分別對應不同免疫細胞的功能需求（見下表）。
| 受體類型 | 亞基組成 | 親和力（Kd） | 主要表達細胞 | 核心功能 |
| 低親和力受體 | 僅 α 鏈（CD25） | 10⁻⁷~10⁻⁶ M | 部分活化免疫細胞 | “捕獲” IL-2，形成局部細胞因子庫 |
| 中親和力受體 | β 鏈 +γ 鏈（CD122+CD132） | 10⁻⁹ M | 靜息效應 T 細胞（Teff）、NK 細胞、記憶 T 細胞（Tmem） | 響應中高濃度 IL-2，啟動免疫激活 |
| 高親和力受體 | α 鏈 +β 鏈 +γ 鏈（CD25+CD122+CD132） | 10⁻¹¹ M | 調節性 T 細胞（Treg）、活化 T 細胞 | 響應低濃度 IL-2，維持 Treg 存活與功能 |
這種分級結構的精妙之處在于：高親和力受體僅在Treg表面穩定表達，即使體內IL-2濃度極低（10-100 U/mL），也能高效捕獲信號，確保免疫耐受的基礎；而中親和力受體主要分布于效應免疫細胞，需較高濃度IL-2（>100 U/mL）才能激活，避免免疫反應過度激活。例如，靜息狀態下的CD8+ T細胞僅表達中親和力受體，當感染或腫瘤發生時，局部IL-2濃度升高，才會啟動其增殖與細胞毒性功能，實現“按需激活”。
二、 信號調控：三條核心通路構建免疫平衡網絡
IL-2與受體結合后，通過激活JAK-STAT、PI3K-AKT-mTOR、MAPK-ERK三條核心信號通路，實現對T細胞命運的精準調控，三條通路既獨立作用又相互協同，共同維持免疫激活與耐受的動態平衡。
（一）JAK-STAT通路：免疫耐受的“守護者”
IL-2結合受體后，首先誘導β鏈與γ鏈的細胞質結構域聚合，激活關聯的JAK1（結合β鏈）與JAK3（結合γ鏈）激酶。磷酸化的JAK進而使STAT5蛋白磷酸化，形成二聚體后入核，調控關鍵基因表達：一方面，促進Treg特異性轉錄因子Foxp3的穩定表達，增強Treg的免疫抑制功能；另一方面，上調抗凋亡蛋白Bcl-2，延長Treg的存活時間。研究證實，STAT5缺陷小鼠會因Treg發育障礙引發嚴重自身免疫病，直接證明該通路是免疫耐受的核心保障。
（二）PI3K-AKT-mTOR通路：效應T細胞的“動力源”
該通路主要負責為效應T細胞的活化提供代謝支持。IL-2激活PI3K后，通過下游AKT激酶激活mTORC1復合物，啟動糖酵解代謝重編程——原本依賴氧化磷酸化的靜息T細胞，會快速切換為糖酵解為主的代謝模式，為細胞增殖、顆粒酶B與IFN-γ等細胞毒性分子的合成提供能量。同時，AKT還會抑制Foxo轉錄因子，阻斷其向Treg分化的潛能，確保效應T細胞“專注”于免疫攻擊。例如，高劑量IL-2治療黑色素瘤時，正是通過強力激活該通路，使腫瘤浸潤Teff大量擴增，提升殺傷效率。
（三）MAPK-ERK通路：免疫激活的“放大器”
ERK通路的核心作用是形成正反饋循環，增強IL-2的免疫激活效應。IL-2誘導ERK磷酸化后，會促進c-Fos與c-Jun蛋白形成AP-1轉錄復合體，上調IL-2Rα（CD25）的表達——這使得活化T細胞能更快組裝高親和力受體，進一步增強對IL-2的響應。此外，ERK還能通過磷酸化表觀調控因子EZH2，抑制Polycomb復合體的組蛋白甲基轉移酶活性，使效應基因（如IFN-γ、顆粒酶B）的染色質處于開放狀態，為快速表達做好準備。
三、 功能特性：濃度梯度決定“免疫雙面性”
IL-2的“雙面性”本質是濃度依賴性功能選擇：不同濃度的IL-2會優先激活不同免疫細胞亞群，實現“精準調控”，這一特性也成為其臨床應用的核心依據。
（一）高濃度IL-2：抗腫瘤與抗感染的“利器”
當體內IL-2濃度超過100 U/mL時（如感染急性期或高劑量IL-2治療），會優先結合效應T細胞與NK細胞的中親和力受體，啟動強力免疫攻擊：CD8+ T細胞大量增殖，分泌IFN-γ與顆粒酶B，增強對腫瘤細胞或感染細胞的殺傷；NK細胞的細胞毒性活性提升，直接清除異常細胞。臨床中，高劑量IL-2（60萬IU/kg）已獲批用于治療轉移性黑色素瘤與腎細胞癌，客觀緩解率達16%，部分患者可獲得長期緩解。但高濃度IL-2也會引發嚴重副作用，如血管滲漏綜合征（VLS）——過量激活的免疫細胞會釋放大量炎癥因子，破壞血管內皮屏障，導致組織水腫與低血壓，需在嚴密監護下使用。
（二）低濃度IL-2：自身免疫病的“調節劑”
當IL-2濃度處于10-100 U/mL時，會優先被Treg的高親和力受體捕獲，選擇性增強免疫耐受。例如，在系統性紅斑狼瘡（SLE）患者中，低劑量IL-2（1-1.5萬IU/d）治療可使外周血Treg比例從3%提升至8%，顯著降低疾病活動度；在1型糖尿病患者中，低劑量IL-2能減少自身反應性T細胞對胰島β細胞的攻擊，延緩病情進展。這種“低劑量靶向Treg”的策略，避免了對效應免疫細胞的過度抑制，成為自身免疫病治療的新方向。
（三）脈沖式IL-2：免疫記憶的“維持者”
生理狀態下，IL-2的分泌呈周期性脈沖模式，這種模式能有效維持記憶T細胞的存活。當IL-2以脈沖形式刺激時，會與IL-7、IL-15協同作用，激活記憶T細胞的代謝重編程——既不引發過度增殖，又能維持其對病原體的“記憶”。例如，在慢性病毒感染（如HIV）中，脈沖式IL-2治療可提升記憶T細胞的數量與功能，增強對病毒的長期控制。
四、 IL-2因子檢測服務哪里有？
IL-2作為免疫系統的“雙面因子”，其分子機制的解析不僅深化了我們對免疫穩態的理解，也為臨床治療提供了多維度的靶點。從傳統高劑量治療腫瘤、低劑量調控自身免疫，到工程化變體與靶向遞送技術的創新，IL-2的應用正從“廣譜調控”向“精準靶向”邁進。 未來，隨著對IL-2信號網絡與免疫細胞互作機制的進一步探索，有望開發出更高效、更安全的IL-2療法：例如，結合免疫檢查點抑制劑（如PD-1抗體），增強效應T細胞的腫瘤浸潤；或通過時序調控IL-2濃度，實現“先激活效應細胞、后抑制Treg”的動態治療。這些創新將推動IL-2在腫瘤、自身免疫病、感染性疾病等領域的應用，為免疫治療的發展注入新動力。
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| 人炎癥10因子Panel | LXLBH10-1 | Luminex | IL-1 β/IL-1F2，IL-2，IL-4，IL-6 ,IL-8/CXCL8，IL-10，IL-12 p70，IL-13，TNF-α，IFN-γ |
| 小鼠炎癥10因子Panel | LXMM10-1 | MSD | IFN-γ,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-10,IL-12p70,KC/GRO,TNF-α |
| 小鼠炎癥10因子Panel | LXLBM10-1 | Luminex | IL-1 β/IL-1F2，IL-2，IL-4，IL-5，IL-6 ，IL-10,IL-12p70,CXCL1/GRO/α/KC/CINC-1，IFN-γ，TNF-α |
| 大鼠炎癥10因子Panel | LXLBR10-1 | Luminex | IL-1 β/IL-1F2，IL-2，IL-4，IL-5，IL-6 ，IL-10,IL-12p70,CXCL1/GRO/α/KC/CINC-1，IFN-γ，TNF-α |
| 小鼠細胞因子-23因子Panel | LXLBM23-1 | Luminex | Eotaxin/CCL11,G-CSF,GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-12(p40),IL-12(p70),IL-13,IL-17A,IL-1α,IL-1β,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6,IL-9,GRO-α (Gro-a/KC/CXCL1),MCP-1/CCL2,MIP-1α/CCL3,MIP-1β,RANTES,TNF-α |
| 大鼠細胞因子-23因子Panel | LXLBR23-1 | Luminex | G-CSF,GM-CSF,GRO/KC,IFN-γ,IL-1α,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-10,IL-12 (p70),IL-13,IL-17A,IL-18,M-CSF,MCP-1,MIP-1α,MIP-3α,RANTES,TNF-α,VEGF |
| 人細胞因子-27因子Panel | LXLBH27-1 | Luminex | G-CSF,GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-12(p70),IL-13,IL-17A,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,MCP-1/CCL2,MIP-1β,TNF-α,IL-1Rα,IL-9,IL-15,FGF-basic,Eotaxin/CCL11,IP-10/CXCL10,MIP-1α/CCL3,PDGF-BB,RANTES,VEGF-A |
| 小鼠趨化因子-31因子Panel | LXLBM31-1 | Luminex | BCA-1/CXCL13,CTACK/CCL27,ENA-78/CXCL5,Eotaxin/CCL11,Eotaxin-2/CCL24,Fractalkine/CX3CL1,GM-CSF,I-309/CCL1,IFN-γ,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-6,IL-10,IL-16,IP-10/CXCL10,I-TAC/CXCL11,KC/CXCL1,MCP-1/CCL2,MCP-3/CCL7,MCP-5/CCL12,MDC/CCL22,MIP-1α/CCL3,MIP-1β/CCL4,MIP-3α/CCL20,MIP-3β/CCL19,RANTES/CCL5,SCYB16/CXCL16,SDF-1α/CXCL12,TARC/CCL17,TNF-α |
| 人炎癥37因子Panel | LXLBH37-1 | Luminex | APRIL/TNFSF13,BAFF/TNFSF13B,sCD30/TNFRSF8,sCD163,Chitinase 3-like 1,gp130/sIL-6Rβ,IFN-α2,IFN-β,IFN-γ,IL-2,sIL-6Rα,IL-8/CXCL8,IL-10,IL-11,IL-12(p40),IL-12(p70),IL-19,IL-20,IL-22,IL-26,IL-27(p28),IL-28A/IFN-λ2,IL-29/IFN-λ1,IL-32,IL-34,IL-35,LIGHT/TNFSF14,MMP-1,MMP-2,MMP-3,Osteocalcin,Osteopontin,Pentraxin-3,TNF-R1,TNF-R2,TSLP,TWEAK/TNFSF12 |
| 人趨化因子/細胞因子-40因子Panel | LXLBH40-1 | Luminex | 6Ckine/CCL21,BCA-1/CXCL13,CTACK/CCL27,ENA-78/CXCL5,Eotaxin/CCL11,Eotaxin-2/CCL24,Eotaxin-3/CCL26,Fractalkine/CX3CL1,GCP-2/CXCL6,GM-CSF,GRO-α (Gro-a/KC/CXCL1),Gro-β/CXCL2,I-309/CCL1,IFN-γ,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-6,IL-8/CXCL8,IL-10,IL-16,IP-10/CXCL10,I-TAC/CXCL11,MCP-1/CCL2,MCP-2/CCL8,MCP-3/CCL7,MCP-4/CCL13,MDC/CCL22,MIF,MIG/CXCL9,MIP-1α/CCL3,MIP-1δ/CCL15,MIP-3α/CCL20,MIP-3β/CCL19,MPIF-1/CCL23,SCYB16/CXCL16,SDF-1α+β/CXCL12,TARC/CCL17,TECK/CCL25,TNF-α |
| 人細胞因子-46因子Panel | LXLRH46-1 | Luminex | CCL2/JE/MCP-1,CCL3/MIP-1 alpha,CCL4/MIP-1 beta,CCL5/RANTES,CCL11/Eotaxin,CCL19/MIP-3 beta,CCL20/MIP-3 alpha,CD40 Ligand/TNFSF5,CXCL1/GRO alpha/KC/CINC-1,CXCL2/GRO beta/MIP-2/CINC-3,CXCL10/IP-10/CRG-2,EGF,FGF basic/FGF2/bFGF,Flt-3 Ligand/FLT3L,G-CSF,GM-CSF,Granzyme B,IFN-alpha 2/IFNA2,IFN-beta,IFN-gamma,IL-1 alpha/IL-1F1,IL-1 beta/IL-1F2,IL-1ra/IL-1F3,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,IL-9,IL-10,IL-12 p70,IL-13,IL-15,IL-17/IL-17A,IL-17E/IL-25,IL-33,Lymphotoxin-alpha/TNF-beta,PD-L1/B7-H1,PDGF-AA,PDGF-AB/BB,TGF-alpha,TNF-alpha,TRAIL/TNFSF10,VEGF |
| 人細胞因子-48因子Panel | LXLBH48-1 | Luminex | β-NGF,CTACK/CCL27,Eotaxin/CCL11,FGF-basic,G-CSF,GM-CSF,GRO-α (Gro-a/KC/CXCL1),HGF,IFN-α2,IFN-γ,IL-1α,IL-1Rα,IL-2Rα,IL-1β,IL-2,IL-3,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,IL-9,IL-10,IL-12(p40),IL-12(p70),IL-13,IL-15,IL-16,IL-17A,IL-18,IP-10/CXCL10,LIF,M-CSF,MCP-1/CCL2,MCP-3/CCL7,MIG,MIP-1α/CCL3,MIP-1β,MIF,PDGF-BB,RANTES,SCF,SCGF-β,SDF-1α,TRAIL,TNF-α,TNF-β,VEGF-A |
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樂備實是國內專注于提供高質量蛋白檢測以及組學分析服務的實驗服務專家，自2018年成立以來，樂備實不斷尋求突破，公司的服務技術平臺已擴展到單細胞測序、空間多組學、流式檢測、超敏電化學發光、Luminex多因子檢測、抗體芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫組化、DSP空間多組學等30多個，建立起了一套涵蓋基因、蛋白、細胞以及組織水平實驗的完整檢測體系。
