JAK-STAT5
JAK-STAT5 信号通路是介导细胞因子、生长因子及激素信号由细胞表面传导至细胞核的关键途径。该通路由 Janus 激酶 (JAK) 和 信号转导及转录激活因子 5 (STAT5) 核心组分构成,STAT5 进一步细分为 STAT5A 和 STAT5B。此轴线在造血干细胞的维持、淋巴细胞的存活与极化、以及免疫耐受的建立中发挥中枢调控作用。其功能的失调与血液肿瘤的发生及自身免疫性疾病的病理过程密切相关。
分子传导机制
JAK-STAT5 通路的激活过程涉及一系列精密受控的蛋白相互作用:
- 受体活化: 特异性细胞因子结合受体胞外域,导致受体二聚化并激活与之偶联的 JAK 激酶。
- STAT5 磷酸化: 激活的 JAK 激酶使受体胞内段酪氨酸残基磷酸化,从而招募 STAT5 蛋白。STAT5 被 JAK 进一步磷酸化,引发构象改变。
- 二聚化与易位: 磷酸化的 STAT5 蛋白通过 SH2 结构域形成二聚体,脱离受体复合物并易位至细胞核内。
- 转录调控: 在核内,STAT5 二聚体结合 DNA 上的 GAS($\gamma$-干扰素激活序列)基序,启动目标基因的转录程序。
不同免疫细胞中的生物学功能
| 细胞类型 | 主要诱导因子 | 功能表现 |
|---|---|---|
| Treg 细胞 | IL-2 | 维持 FOXP3 表达,确立免疫耐受表型。 |
| NK 细胞 | IL-15 | 促进生存、成熟及细胞毒性分子的释放。 |
| 红系细胞 | EPO | 调控红细胞生成并防止祖细胞凋亡。 |
参考文献与学术点评
[1] Villarino A V, et al. (2017). Mechanisms of JAK/STAT signaling in immunity and disease. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:权威论述了 JAK-STAT 家族在免疫细胞分化中的非冗余功能,特别是 STAT5 在 Treg 稳定性中的主导地位。
[2] Leonard W J, et al. (2019). JAK-STAT signaling: From bench to bedside. Immunity.
[学术点评]:总结了从细胞因子受体发现到 JAK 抑制剂进入临床的转化医学历程,是理解该通路的必读文献。
[3] Moriggl R, et al. (1999). STAT5 is required for IL-2-induced cell cycle progression of peripheral T cells. Immunity.
[学术点评]:早期经典研究,通过基因敲除模型证明了 STAT5 是 T 细胞对 IL-2 产生增殖反应的绝对必要条件。