IL-2 受体

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IL-2 受体(Interleukin-2 Receptor, IL-2R)是表达于多种淋巴细胞表面的跨膜蛋白复合物,主要负责识别并传导 IL-2 信号。IL-2R 由三种不同的亚基组成:$\alpha$ 链(CD25)、$\beta$ 链(CD122)和公共 $\gamma$ 链(CD132)。通过这些亚基的不同组合,IL-2R 展现出跨越三个数量级的亲和力差异。这种复杂的结构设计是机体精确调控免疫应答(如效应 T 细胞扩增)与免疫耐受(如 Treg 维持)的分子基础。

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IL-2R Complex Profile (点击展开)
                   核心逻辑:亚基组合 $\to$ 亲和力转变 $\to$ 细胞功能极化
主要亚基 $\alpha$ (CD25), $\beta$ (CD122), $\gamma$ (CD132)
主要信号轴 JAK-STAT5, PI3K/Akt
临床靶点 GVHD, 肿瘤免疫, 自身免疫病

受体组装与亲和力层级

IL-2 受体根据亚基构成的不同,主要分为三种亲和力形式,每种形式对应不同的细胞分布和生理功能:

  • 高亲和力受体 ($\alpha\beta\gamma$): 由三种亚基共同构成($K_d \approx 10^{-11} \text{ M}$)。主要表达于调节性 T 细胞(Treg)和活化的效应 T 细胞。即使在极低浓度的 IL-2 环境下也能触发信号,是维持免疫耐受的关键。
  • 中等亲和力受体 ($\beta\gamma$): 由 CD122 和 CD132 组成($K_d \approx 10^{-9} \text{ M}$)。主要表达于静息状态的 NK 细胞 和记忆性 CD8+ T 细胞。它们需要较高浓度的 IL-2(或 IL-15)激活,是驱动细胞增殖的主要形式。
  • 低亲和力受体 ($\alpha$ 单独): 即 CD25 分子($K_d \approx 10^{-8} \text{ M}$)。单独存在时无法传导信号,主要功能是作为“引诱受体”捕捉 IL-2,并辅助将其传递给 $\beta\gamma$ 异源二聚体。


IL-2R 亚基及其功能对比表

受体亚基 常用名称 生理职责
$\alpha$ 链 CD25 提高复合物亲和力;活化 T 细胞的标志物。
$\beta$ 链 CD122 信号传导核心;结合 JAK1;与 IL-15 共享。
$\gamma$ 链 CD132 公共链 ($\gamma_c$);结合 JAK3;由 6 种细胞因子共享。

信号转导通路

当 IL-2 结合受体后,诱导 $\beta$ 链与 $\gamma$ 链的胞内段靠拢,触发以下生化级联反应:

  • JAK 激酶活化: CD122 结合的 JAK1 与 CD132 结合的 JAK3 发生交叉磷酸化。
  • STAT5 通路: 磷酸化的受体招募并激活 STAT5,STAT5 二聚化后入核启动 BCL-2(生存)、FOXP3(Treg 特性)和细胞周期基因的表达。
  • MAPK 与 PI3K 途径: 同时激活细胞增殖和代谢增强信号,为淋巴细胞的大规模扩增提供能量支持。
       参考文献与学术点评
       

[1] Wang X, et al. (2005). Structure of the quaternary complex of interleukin-2 with its $\alpha$, $\beta$, and $\gamma_c$ receptors. Science.
[学术点评]:解析了 IL-2R 四元复合物的高分辨率晶体结构,从原子水平解释了亚基如何协同工作以达到极高亲和力。

[2] Malek T R. (2008). The biology of interleukin-2. Annual Review of Immunology.
[学术点评]:系统论述了 IL-2R 在体内不同细胞亚群中的差异化功能,特别是在免疫稳态中的决定性作用。

[3] Liao W, et al. (2013). IL-2 family cytokines: new insights into the complex roles of IL-2 as a broad regulator of T helper cell differentiation. Nature Immunology.
[学术点评]:详细分析了 IL-2R 信号如何整合其他细胞因子网络,共同调控辅助性 T 细胞的分化方向。

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