（四）IL-4

1982年Howard发现T细胞培养上清中有一种促进B细胞增殖的因子，起初命名为B细胞生长因子-1（b cell growth factor-1,BCGF-1)。有的实验室称为B细胞刺激因子-1（b cell stimulatingfactor-1,BSF-1)、T细胞生长因子-2（T cell growth factor-2,TCGF-2）。1986年基因克隆成功，国际统一命名为白细胞介素4（interleukin 4,IL-4)。 1.IL-4的产生　在人类IL-4主要由活化T细胞产生。在小鼠由Th2亚群产生。此外，肥大细胞、IL-2刺激小鼠T细胞系2.19、ConA刺激人Th克隆2F1、小鼠胸腺瘤EL-4细胞以及B细胞系CH12均能分泌IL-4。 2.IL-4的分子结构和基因　小鼠IL-4基因长约6kb，成熟IL-4分子由120氨基酸残基组成，裸肽分子量为14kDa，有3个糖基化点，经糖基化后IL-4分子量为30kDa。人IL-4基因定位于第5号染色体，由4个外显子和3个内含子组成，约10kb，是现知淋巴因子基因中较大的一个。成熟人IL-4分子由129氨基酸残基组成，15kDa，有2个糖基化点，含有6个半胱氨酸，参与分子内二硫键的组成。人与鼠IL-4DNA水平上有70%同源性，IL-4前体蛋白从N端到91位氨基酸以及C端到128位氨基酸人小鼠之间在氨基酸水平上有70%同源性，前体蛋白91至128位氨基酸之间很少有同源性，这可能与IL-4种属作用特异性有关，如人、鼠IL-4生物学作用上没有交叉反应。 3.IL-4的受体人　IL-4受体（IL-4R）由800氨基酸残基组成，分子量为140kDa，胞膜外区207氨基酸，跨膜区24氨基酸，胞浆区569氨基酸，与小鼠IL-4R有53%同源性，属于红细胞生成素受体超家族成员，最近命名为CDw124。在小鼠，T细胞、B细胞、胸腺细胞、骨髓细胞、巨噬细胞和肥大细胞表面都有IL-4R，每个细胞受体数目在100～2000左右，其亲和力Kd在10[SB]-10[/SB]～10[SB]-11[/SB]M，1～5×10[SB]-12[/SB]M浓度的IL-4可使B细胞增殖（[SB]3[/SB]H-TdR掺入率）达到最大值的50%。LPS对B细胞IL-4R表达有正调节作用，受体数量可增加5～10倍。IL-4与相应受体结合后细胞内传递信号的途径尚不清楚，IL-4R胞浆区富含苏氨酸和丝氨酸，PTK和PKC可能参与受体介导的信号传递，IP3和Ca[SB]2+[/SB]浓度升高。在小鼠发现有不同剪接形式mRNA所翻译的分泌型（可溶性）IL-4R(sIL-4R）。sIL-4R与膜型IL-4R（mIL-4R）同配体IL-4结合时具有相同的亲和力。sIL-4R可能是IL-4保护性载体，或调节IL-4的生物学活性。 4.IL-4的生物学活性　IL-4对于B细胞、T细胞、肥大细胞、巨噬细胞和造细胞都有免疫调节作用。 （1）B细胞：促进SAC或抗IgM预先刺激B细胞的增殖，这一生物学功能已被用来作为检测IL-4的生物学活性。IL-4促进B细胞MHCⅡ类抗原、FcεRⅡ/CD23和CD40的表达，并增强B细胞提呈抗原能力，使免疫系统对小量抗原刺激发生免疫应答。增加FcεRⅡ/CD23（Ige Fc段低亲和力受体）的表达，并释放可溶性CD23（sCD23）/IgE结合因子（IgE-BF），与mIgE阳性细胞结合并诱导其分化，可能与促进B细胞IgE的产生有关。IL-4提高LPS刺激小鼠B细胞IgG1、IgE产生水平分别为8～10倍和10～100倍，但对IgG3分泌降低6～10倍，IgG2a、IgG2b和IgM有不同程度下降，对IgA产生无明显影响。IL-4增强IgG1和IgE水平的机理可能是：①使选择性刺激定向产生IgG1或IgE的B细胞的增殖和分化；②增加特异的重链稳定区（C[XB]H[/XB]）Ig类的转换区Sμ-Sγ1结合，促进IgG1合成和分泌。IFN-γ对IL-4上述生物学功能有明显抑制作用。而IL-4则可抑制IFN-γmRNA的转录和抑制IFN-γ诱导B细胞产生IgG2a。寄生虫感染时血清IgG1和IgE水平升高。此外，IL-4还可促进休止期B细胞的早期活化，从G[XB]o[/XB]期进入G[XB]1[/XB]期，细胞体积增大，并表达CD25。 （2）T细胞：IL-4是T细胞自身分泌的生长因子，如HT-2细胞系是一种IL-2依赖细胞系，IL-4可单独维持TH-2的增殖，抗IL-2和抗IL-4McAb（11B11）可分别抑制IL-2和IL-4刺激IL-2细胞的增殖作用，但相互之间无交叉抑制作用。纯化后的T细胞（CD4阳性或CD8阳性亚群）对IL-4的增殖反应还需要IL-1（或PMA）的协同作用；而IL-2单独可维持活化T细胞的增殖。表明IL-4生长信号的传递过程与IL-2有所不同。高剂量IL-4能诱导CD4-CD8+或CD4+CD8-或CD4-CD8-胸腺细胞的增殖。IL-4增强PHA刺激T细胞释放GM-CSF和G-CSF。在小鼠实验系统中，多数情况下IL-4对CTL和LAK细胞的分化有正调节作用；而对人的杀伤细胞则有时表现为负调节作用，如在人MLC中IL-4选择性地促进Th增殖，同时伴有CTL、NK和LAK功能的降低。此外IL-4还能抑制IL-2所诱导的NK白血病细胞LAK活性。最近发现，用IL-4与T细胞或B细胞温育，可降低高亲和力IL-2R位点数，但不影响低亲和力IL-2R的数量。IL-4还可刺激CD3阴性NK细胞克隆和生长。 （3）刺激肥大细胞增殖，并与IL-3有协同作用，尤其对于粘膜和结缔组织型肥大细胞体外生长是必需的。 （4）促进巨噬细胞提呈抗原和杀伤肿瘤细胞的功能，可能与调节MHCⅡ类抗原和FcR表达有关。IL-4与GM-CSF、IL-3和LPS有协同作用。IL-4可诱导外周血单核细胞分泌G-CSF和M-CSF，增强中性粒细胞介导的吞噬、杀伤活性和ADCC作用。IL-4是小鼠巨噬细胞趋化因子，并促进IL-1ra产生，但抑制单核细胞IL-1、TNF和IL-6的产生。 （5）协同CSF刺激造血细胞的增殖，与G-CSF协同增强粒细胞集落形成，协同红细胞生成素（EPO）增强BFU-E的形成。 IL-4作为肿瘤免疫调节剂已进入Ⅱ期临床试验。此外，还开始进行治疗免疫缺陷症的临床试验。由于体内、体外均证实IL-4可以抑制IL-1、IL-6和TNF分泌，并促进IL-1ra 产生，因此应用IL-4可能为治疗败血症休克提供一种新的方法。