IL-4/IL-13

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IL-4/IL-13 是免疫系统中介导 2 型免疫应答(Type 2 Immune Response)的两类核心特征性细胞因子。它们在结构和功能上高度相似,且共同使用 IL-4R alpha 亚基构建信号受体复合物。IL-4 主要由 Th2 细胞 分泌,驱动初始 T 细胞的分化;而 IL-13 多由 ILC2 产生,主要作用于非免疫细胞(如上皮细胞、成纤维细胞)。这对细胞因子双子星通过激活 STAT6 通路,共同负责诱导 B 细胞进行 IgE 类别转换、促进巨噬细胞向 M2 型 极化,是哮喘、特应性皮炎及肿瘤免疫抑制微环境的关键分子驱动力。

IL-4/IL-13 · 2型因子双子星
Type 2 Cytokines Profile (点击展开)
IL-4R alpha 核心受体偶联模型
核心受体 IL-4R alpha (CD124)
主控转录因子 STAT6, GATA3
共同效应 M2 极化, IgE 转换
标志性抑制剂 度普利尤单抗

分子受体学:共用亚基的生化逻辑

   [Image showing the competition and cooperation between IL-4 and IL-13 for IL-4Ra]

IL-4 与 IL-13 的功能冗余源于它们对受体组件的“共享租赁”模式。根据细胞类型不同,它们形成两种主要的受体复合体:

  • I 型受体 (Type I Receptor): 仅结合 IL-4。由 IL-4R alphacommon gamma 链(gamma-c)组成。主要表达于 T 细胞、B 细胞等免疫细胞。
  • II 型受体 (Type II Receptor): 既可结合 IL-4 也可结合 IL-13。由 IL-4R alphaIL-13R alpha 1 组成。广泛表达于非造血细胞,如气道上皮和肌肉细胞。
  • 信号级联: 无论是哪种受体,最终都会导致 **JAK1** 激活,随后触发 STAT6 的磷酸化与入核,启动转录程序。

协同生物学效应:2 型炎症的发动机

虽然两者共用受体,但在生理过程中分工明确且高度协同,共同构建了复杂的 2 型应答版图:

效应维度 IL-4 的特异性贡献 IL-13 的特异性贡献
谱系分化 诱导初始 CD4 T 细胞向 Th2 细胞 极化。 对初始 T 细胞分化影响微弱。
体液免疫 主导 B 细胞增殖及 IgE 转换的初始阶段。 维持 IgE 的持续高水平分泌。
组织效应 次要。 驱动粘液分泌、气道高反应性及 纤维化
巨噬细胞 协同诱导 M2 极化,上调 CD206 与 Arg-1。

临床视角:肿瘤微环境与精准阻断

IL-4/IL-13 轴在临床转化医学中具有双重面孔,既是严重过敏的靶标,也是肿瘤免疫逃逸的“遮羞布”:

  • 肿瘤相关巨噬细胞 (TAM): 在实体瘤中,肿瘤细胞及基质细胞分泌的 IL-4/IL-13 是将巨噬细胞重塑为 M2 型 的主推手,直接导致 T 细胞浸润受阻与杀伤功能竭耗。
  • 度普利尤单抗 (Dupilumab): 作为首个获批的阻断 IL-4R alpha 的完全人源化单抗,它通过“一箭双雕”同时截断 IL-4 和 IL-13 的信号传导,彻底改写了哮喘及特应性皮炎的治疗范式。
  • 免疫检查点联用: 最新研究探索在 PD-1 抑制剂 治疗耐药的患者中,通过抑制 IL-4/IL-13 轴来逆转免疫抑制环境,将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Galli SJ, et al. (2008). The development of allergic inflammation. Nature.
[学术点评]:详述了 IL-4 和 IL-13 在过敏级联反应中的中心地位,是理解 2 型炎症病理生理的经典综述。

[2] LaPorte SL, et al. (2008). Molecular mechanism of IL-4/IL-13 receptor signaling. Cell.
[学术点评]:通过结构生物学手段揭示了 IL-4R alpha 如何在不同复合物中扮演“共享钥匙”的角色,为靶向药设计奠定了结构基础。

[3] Wynn TA. (2003). IL-13-induced fibrosis: from inflammation to tissue remodeling. Annual Review of Immunology.
[学术点评]:揭示了 IL-13 在慢性炎症导致器官纤维化中的独特价值,强调了其在组织修复与病理损伤中的双重属性。

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