重組白細(xì)胞介素IL-4在驅(qū)動(dòng)淋巴細(xì)胞和先天免疫細(xì)胞定向分化等中的應(yīng)用

白細(xì)胞介素（IL-4，Interleukin-4）是免疫系統(tǒng)中的一種重要調(diào)節(jié)因子，它參與感染、過敏、自身免疫和癌癥等多種免疫反應(yīng)。而重組IL-4（重組白介素4，AbMole，M10465）為免疫細(xì)胞的培養(yǎng)和分化誘導(dǎo)，以及細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供了重要工具。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點(diǎn)蛋白、化合物庫(kù)、抗生素等科研試劑，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

一、IL-4（Interleukin-4）的作用機(jī)理
白細(xì)胞介素-4（Interleukin-4, IL-4）是一種由活化的T細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞等分泌的多效性細(xì)胞因子。IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）通過與其特異性受體白細(xì)胞介素-4受體（interleukin-4 receptor，IL-4R）復(fù)合物結(jié)合行使功能。該受體主要有兩種類型：I型受體和II型受體。IL-4與受體結(jié)合后，受體相關(guān)的Janus激酶（JAK1和JAK3）發(fā)生磷酸化并被激活。激活的JAKs進(jìn)而磷酸化IL-4受體鏈上的酪氨酸殘基，為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子6（STAT6）提供錨定位點(diǎn)。STAT6被招募至受體并被JAKs磷酸化，磷酸化的STAT6形成同源二聚體，轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核內(nèi)，與特定基因啟動(dòng)子區(qū)域的元件結(jié)合，調(diào)控下游基因（如Arg1, CD23, SOCS1）的轉(zhuǎn)錄。IL-4也可激活胰島素受體底物（IRS）/PI3K通路和MAPK通路，共同協(xié)調(diào)細(xì)胞的存活、增殖和代謝重編程^[1]。

二、IL-4（白介素4）的科研應(yīng)用
1. IL-4（白介素4）用于T細(xì)胞的分化研究
在T細(xì)胞的發(fā)育和功能研究上，重組IL-4蛋白（Recombinant Interleukin-4，AbMole，M10465）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大量研究表明，IL-4是Th2分化的關(guān)鍵調(diào)控因子，可直接驅(qū)動(dòng)初始CD4⁺ T細(xì)胞（Th0）向Th2譜系分化^[2]。這一過程伴隨著Th2特征性細(xì)胞因子（如IL-4、IL-5、IL-13）的分泌，并依賴轉(zhuǎn)錄因子GATA3的上調(diào)。需要注意的是IL-4在體外誘導(dǎo)TH2譜系分化的實(shí)驗(yàn)中，一般需聯(lián)合抗CD3/CD28抗體（目的是提供TCR信號(hào)）一同使用^[3]。研究顯示，降低CD3抗體的濃度（弱TCR刺激）會(huì)顯著抑制Th2擴(kuò)增^[3]。

2. IL-4（白介素4）用于B細(xì)胞的增殖和類別轉(zhuǎn)換
重組 IL-4 蛋白（Recombinant IL-4，AbMole，M10018）在 B 細(xì)胞的增殖和類別轉(zhuǎn)換等方面同樣展現(xiàn)出不可或缺的作用。例如單獨(dú)使用 IL-4 可明顯增加外周血單核細(xì)胞的增殖活性。并且IL-4可通過上調(diào)CD23和CD40（B細(xì)胞分化為IgG分泌性漿細(xì)胞的關(guān)鍵標(biāo)記）促進(jìn)漿細(xì)胞分化^[4]。IL-4 在結(jié)合多種共刺激劑（包括抗 IgM、金黃色葡萄球菌 cowan 菌株）的情況下，可促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生IgM、IgG1 和 IgE^[5]。IL-4還可驅(qū)動(dòng)B細(xì)胞向IgG1和IgE分泌型細(xì)胞的類別轉(zhuǎn)換，該實(shí)驗(yàn)一般需要同時(shí)使用IL-4與IL-21處理細(xì)胞，其中IL-4促進(jìn)上述轉(zhuǎn)換和增殖擴(kuò)增，而IL-21 則進(jìn)一步放大IgE⁺ B細(xì)胞的增殖^[6]。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國(guó)家心血管研究中心和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)用于動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

3. IL-4（Interleukin-4）用于巨噬細(xì)胞極化的研究
巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的重要抗原呈遞細(xì)胞和先天免疫細(xì)胞，在免疫應(yīng)答的啟動(dòng)和調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。巨噬細(xì)胞存在兩種亞型，即M1型（經(jīng)典激活型）和M2型（替代激活型）。其中M1型巨噬細(xì)胞是促炎表型，可分泌促炎細(xì)胞因子（如IL-1β、TNF-α）進(jìn)一步加強(qiáng)免疫反應(yīng)；而M2型巨噬細(xì)胞則是抗炎/促修復(fù)表型，主要分泌IL-10等抗炎因子并抑制免疫系統(tǒng)。M1/M2表型比例的失調(diào)與多種疾病高度相關(guān)^[7]。IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）是誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵細(xì)胞因子。研究表明，IL-4通過激活STAT6信號(hào)通路，上調(diào)M2標(biāo)志物（如Arg1、CD206、IL-10等），同時(shí)抑制M1型巨噬細(xì)胞的炎癥因子（如TNF-α、IL-6）^{[8, 9]}。有研究表明Herpud1基因的抑制會(huì)降低IL-4誘導(dǎo)的M2極化效率，而TRAF6可通過穩(wěn)定STAT6蛋白增強(qiáng)IL-4信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)M2極化^[10]。此外，在體外培養(yǎng)中，IL-4與IL-13 表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，二者聯(lián)合可進(jìn)一步增強(qiáng)M2細(xì)胞的極化^{[11, 12]}。

4. IL-4（Interleukin-4）用于樹突狀細(xì)胞的分化誘導(dǎo)
樹突狀細(xì)胞（Dendritic Cells, DCs）是免疫系統(tǒng)中一類多功能抗原呈遞細(xì)胞（APCs），在連接先天免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮核心作用。重組IL-4蛋白（Recombinant Interleukin-4，AbMole，M10465）可用于樹突狀細(xì)胞的分化誘導(dǎo)。例如IL-4與粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）聯(lián)合使用，可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為未成熟樹突狀細(xì)胞（iDC）。實(shí)驗(yàn)表明，使用50 ng/mL GM-CSF和20 ng/mL的IL-4處理人外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMCs），3天后可觀察到顯著的樹突狀細(xì)胞分化^[13]。

5. IL-4在動(dòng)物模型中的應(yīng)用
在動(dòng)物模型中，通過腹腔注射或氣道吸入重組 IL-4 蛋白（Recombinant IL-4，AbMole，M10018），可模擬Th2細(xì)胞因子高表達(dá)的環(huán)境，用于研究免疫應(yīng)答機(jī)制。這種處理方式能夠顯著提高動(dòng)物體內(nèi)IL-4的水平，從而模擬Th2細(xì)胞因子高表達(dá)的環(huán)境^[14]。在這些模型中，重組IL-4蛋白能夠顯著促進(jìn)Th2細(xì)胞的分化和功能，表現(xiàn)為IL-4、IL-5和IL-13等Th2型細(xì)胞因子的高水平表達(dá)。此外，重組IL-4蛋白還能夠影響B(tài)細(xì)胞的增殖和抗體分泌，特別是IgE的產(chǎn)生。重組 IL-4 蛋白在自身免疫性疾病動(dòng)物模型同樣具有重要價(jià)值。例如有文獻(xiàn)采用膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎（CIA）大鼠模型，在模型構(gòu)建過程中，向大鼠體內(nèi)注射重組 IL-4 蛋白，以增強(qiáng)模型的炎癥反應(yīng)^[15]。

三、范例詳解
1. Eur J Med Res. 2025 Apr 11;30(1):271.
南方科技大學(xué)、中山市人民醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)人員在上述論文中探究了M2巨噬細(xì)胞來源的外泌體（M2φ-exos）對(duì) TGF-β1 誘導(dǎo)的人支氣管上皮細(xì)胞（BEAS-2B）上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）的調(diào)控作用及分子機(jī)制。研究通過誘導(dǎo) THP-1 細(xì)胞分化為 M2 巨噬細(xì)胞并分離其外泌體，發(fā)現(xiàn) M2φ-exos（M2巨噬細(xì)胞衍生的外泌體）可被 BEAS-2B 細(xì)胞攝取，通過抑制 TGF-βRI/Smad2/3 信號(hào)通路，逆轉(zhuǎn) TGF-β1 誘導(dǎo)的 EMT（表現(xiàn)為下調(diào) Snail、Vimentin、Collagen 1 的表達(dá)，上調(diào) E-cadherin 的表達(dá)），而外泌體釋放抑制劑 GW4869 可阻斷這一作用，TGF-βRI 抑制劑 SB431542 與 M2φ-exos 聯(lián)合使用時(shí)效果更顯著。在上述實(shí)驗(yàn)中，科研人員使用了AbMole的IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）目的是誘導(dǎo) THP-1 細(xì)胞向 M2 巨噬細(xì)胞極化。具體來說，THP-1 細(xì)胞先經(jīng)佛波酯（PMA）誘導(dǎo)為 M0 巨噬細(xì)胞，再通過 PMA 聯(lián)合 20 ng/mL IL-4 進(jìn)一步誘導(dǎo) 36 小時(shí)，使其分化為具有 M2 表型的巨噬細(xì)胞（通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)到 CD206 表達(dá)顯著升高，證實(shí)極化成功）。 2. Immun Inflamm Dis. 2023 Sep;11(9):e1011.
溫州醫(yī)科大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在該文章中，探究了攜帶小鼠成纖維細(xì)胞活化蛋白 -α（FAP）和人 livin α 基因的重組腺病毒載體（rAd-FAP/hlivin α）感染樹突狀細(xì)胞（DCs）對(duì)小鼠 Lewis 肺癌（LLC）的抗腫瘤作用。研究構(gòu)建了 rAd-FAP、rAd-hlivin α 及 rAd-FAP/hlivin α，將其轉(zhuǎn)導(dǎo)至小鼠 DCs 后，免疫 LLC 荷瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)雙基因修飾的 DCs 可顯著抑制腫瘤體積、提高生存率，并增強(qiáng)脾淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）的細(xì)胞毒性作用。機(jī)制上，F(xiàn)AP 在 CAFs 中高表達(dá)，livin α 在 LLC 中上調(diào)，雙基因修飾的 DCs 通過靶向這兩個(gè)分子，改善腫瘤免疫微環(huán)境，發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)中，科研人員使用了來自AbMole的3款產(chǎn)品：IL‐4（Recombinant Interleukin-4，IL-4，AbMole，M10465）、Mitomycin C（絲裂霉素C，AbMole，M5791）和IL‐2（Recombinant Interleukin-2，AbMole，M19999）。其中IL-4 的作用是促進(jìn)樹突狀細(xì)胞（DCs）的體外培養(yǎng)與分化。具體來說，從小鼠骨髓中獲取的 DCs 在含 20 ng/mL 粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）和 20 ng/mL 重組小鼠 IL-4 的完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以支持 DCs 的生長(zhǎng)、分化和成熟，為后續(xù)感染重組腺病毒載體奠定基礎(chǔ)^[17]。IL-2（白細(xì)胞介素-2）在上述研究中主要用于增強(qiáng)脾淋巴細(xì)胞對(duì)CAFs的細(xì)胞毒性效應(yīng)。絲裂霉素 C 的作用則是作為細(xì)胞增殖抑制劑，用于處理 CAFs 以阻止其增殖，從而確保實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到的細(xì)胞毒性效應(yīng)僅來源于淋巴細(xì)胞對(duì) CAFs 的特異性殺傷。
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