一文读懂 IL-2：免疫细胞培养核心细胞因子

人IL-2是由133个氨基酸组成的糖蛋白，分子量约为15.5 kDa。其结构具有典型的造血细胞因子特征，主要由4个α螺旋束构成球状构象。

在翻译后修饰过程中，IL-2经历了三个关键步骤：剪切信号肽、在3位苏氨酸残基上添加糖链、以及在58位和105位半胱氨酸之间形成二硫键。值得注意的是，虽然二硫键对于维持IL-2的生物活性至关重要，但糖基化修饰与其活性无关，这使得在大肠杆菌中生产重组非糖基化IL-2成为可能。IL-2主要由活化的CD4+ T细胞和一部分CD8+ T细胞分泌，在抗原刺激和共刺激信号（如CD28）作用下表达。

图1. IL-2结构

CD4+ 辅助性T细胞（主要）

CD8+ 细胞毒性T细胞

自然杀伤 (NK) 细胞

树突状细胞和单核巨噬细胞（在特定条件下）

IL-2通过与不同形式的受体结合，发挥截然不同的免疫调节作用。

??受体复合物：IL-2受体有三种亚基：IL-2Rα（CD25）、IL-2Rβ（CD122）和IL-2Rγ（γc， CD132）。

??高亲和力受体：由α、β、γ三条链组成，主要表达在调节性T细胞（Treg）和活化的效应T细胞表面。

??中等亲和力受体：仅由β和γ链组成，主要表达在静止的CD8+ T细胞和自然杀伤（NK）细胞表面。

图2.IL-2受体的结构与信号传导^[1]

IL-2可与IL-2Rα（CD25）以低亲和力（Kd~10^-8 M）结合；或与由IL-2Rβ（CD122）和γc（CD132）组成的二聚体受体以中等亲和力（Kd~10^-9M）结合；亦可与由IL-2Rα、IL-2Rβ和γc组成的三聚体受体以高亲和力（Kd~10^-11M）结合。

IL-2受体主要的下游信号通路包括STAT5、PI3K-AKT-mTOR以及MAPK通路，这些通路作用于一系列对细胞的发育、分化、功能、迁移及命运至关重要的基因。

IL-2（白细胞介素-2）是一种关键的免疫调节细胞因子，具有显著的“双面”生物学功能：

?促进 T 细胞增殖与分化： IL-2是T细胞的生长因子，刺激自身及其他T细胞（CD4+和CD8+）在抗原刺激下增殖、分裂和分化。

?激活 NK 细胞： 增强自然杀伤（NK）细胞的杀伤活性，促进其产生干扰素-γ（IFN-γ），增强抗体依赖细胞毒性（ADCC）作用。

?诱导 LAK 细胞产生：IL-2能诱导淋巴因子活化杀伤（LAK）细胞的产生，具有广谱抗肿瘤作用。

?调节 Treg 细胞，维持免疫耐受： IL-2对调节性T细胞（Treg）的存活和功能至关重要，能维持自身免疫耐受，防止免疫反应过激。

?调控 B 细胞与浆细胞： 促进B细胞增殖以及抗体产生。

图3.IL-2 对免疫细胞的多效性作用^[1]

1?? 基础免疫科研：细胞功能研究的核心添加因子

是体外扩增活化 T 细胞、NK 细胞、CAR-T 细胞的关键因子，广泛用于免疫细胞的增殖、活化、功能验证实验，适配免疫学机制探索、免疫细胞亚群分析、疾病模型构建等基础研究，是高校、科研院所的常规采购品。

2?? 肿瘤免疫研究与转化：免疫治疗的核心靶点

作为肿瘤免疫治疗的经典候选分子，可激活机体抗肿瘤免疫应答，助力黑色素瘤、肾癌、淋巴瘤等恶性肿瘤的免疫治疗机制研究；

用于 CAR-T、TCR-T 等过继性细胞治疗的体外细胞培养，是细胞治疗产品研发的重要原料。

3?? 免疫疾病研究：稳态调控机制探索

参与自身免疫性疾病（如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮）、免疫缺陷病的发病机制研究，通过调控 IL-2 通路，探索免疫稳态失衡的干预策略，为免疫疾病的新药研发提供实验支撑。

4?? 疫苗研发：免疫佐剂的重要候选

作为免疫佐剂，可显著提升疫苗的免疫原性，增强机体特异性体液免疫和细胞免疫应答，适配新型疫苗（肿瘤疫苗、病毒疫苗）的研发与效果验证。

自身免疫疾病：IL-2水平不足或Treg细胞功能受损会导致免疫耐受破坏，引发自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮 (SLE)、类风湿关节炎、多发性硬化症 (MS) 等。

肿瘤：IL-2通过激活T细胞和NK细胞，增强机体抗肿瘤免疫反应。IL-2疗法已被批准用于治疗恶性黑色素瘤和肾细胞癌。

感染性疾病：IL-2水平增加有助于清除病原体，但过度激活也可能导致免疫病理损伤。

移植排斥反应：IL-2促进T细胞的激活和增殖，是急性排斥反应的重要因素，因此IL-2受体拮抗剂（如巴利昔单抗）被用于器官移植的免疫抑制治疗。

?高活性：比活> 1.0 × 10^7 IU/mg，处于行业领先水平。

?高纯度：>97%,杂质少，减少对实验结果的干扰。

?低内毒素：<0.01 EU/ug，减少对细胞毒性影响，防止内毒素激活免疫细胞。

?高稳定性：批次一致，适合长期保存和重复实验

?无动物源：避免动物源病毒污染。

SDS-PAGE

Human IL-2 Protein on SDS-PAGE under reduced (R) and non-reducing (R) conditions. 

The purity is greater than 95%.

Bioactivity

The ED50 as determined by a cell proliferation assay using murine CTLL-2 cells is less than 0.1 ng/ml, corresponding to a specific activity of > 1.0 × 10^{^}7 IU/mg.

相关文献

[1].Pengcheng Zhou .Emerging mechanisms and applications of low-dose IL-2 therapy in autoimmunity. Cytokine & Growth Factor Reviews,Volume 67, October 2022, Pages 80-88.