(一)细胞因子受体共享链的种类

在众多的细胞因子中,某些细胞因子的作用十分相似,如IL-3、IL-5、GM-CSF都作用于造血系统,促进造血干细胞或定向干细胞的增殖。IL-6、IL-11、LIF、OSM都能作用于肝细胞、巨核细胞、浆细胞瘤,发挥相似的生物学作用。IL-2、IL-4、IL-7、IL-9和IL-13均具有刺激T细胞或和B细胞增殖的作用。上述细胞因子功能的相似性已部分在受体水平得到解释,在很大程度上是由细胞因子受体共享链所决定的。目前已知,细胞因子共享链主要有gp310、GM-CSFRβ链和IL-2Rγ链。

1.gp130/LIFR 为IL-6R、单抗MT18在骨髓瘤细胞系U266共沉淀中得到一种130kDa的糖蛋白,命名为gp130。1990年Hibi克隆成功,gp130,属于造血因子受体家族。IL-6、IL-11均能刺激IL-6信赖的小鼠浆细胞瘤系T1165的增殖,能在IL-3、GM-CSF的作用下缩短骨髓多能干细胞的Go期,增强IL-3依赖的人和小鼠的巨核细胞集落的形成,促进体内、体外的特异性抗体反应,诱导肝细胞急性期蛋白的产生。抗gp130能阴断IL-6、IL-11两种细胞因子分别诱导的TF1细胞的增殖,而抗IL-5R只能阴断IL-6诱导的TF1的增殖,表明IL-6、IL-11受体共用一个信号转导链。OSM受体存在着低亲和力及高亲和力两种受体,低亲和力受体即gp130,gp130与LIFR构成高亲和力受体。与在IL-6R、IL-11R中不同,gp130在OSMR中只形成低亲和力受体且不能单独转导细胞因子信号。高亲和力的LIF受体由LIFR和gp130组成,OSM与LIF能竞争结合高亲和力LIF受体,但不竞争结合低亲和力的LIF受体。

表4-19 gp130/LIFR共用链与高亲和力受体组成的关系

配体 低亲和力、特异性结合配体受体 高亲和力受体
多肽链 结构特征 亲和力(kd≈) 组成 亲和力(kd≈)
IL-6 IL-6Rα链 1个ICSF结构域1个HCSF结构域 1~2nM IL6-Rα/gp130、gp130(二聚化) 40~50pM
IL-11 IL-11Rα链 1个ICSF结构域 2个HCRF结构域 10nM IL011Rα/gp130 40~800pM
LIF LIFR 2个HCRF结构域 LIFR/gp130 20~30pM
OSM gp130 1个HCSF结构域 500pM gp130/LIFR 5pM
CNTF CNTFRα链 1个ICSF结构域 10nM CNTFRα/gp130、LIFR 100~200pM
1个HCSF结构域(GPI锚)

注:(1)LIF:leukaemia inhibitoryfactor;OSM:oncostatin M;CNTF:ciliary neurotrophic factor.

(2)IGSF:immunoglobulinsuperfamily;GCRF:hematopoietic cytokine receptor family.

(3)gp130转导IL-6、IL-11刺激信号,gp130与LIFR两种链转导LIF、OSM和CNTF刺激信号。

(4)IL-11Rα链(小鼠)与IL-6Rα链和CNTFRα链氨基酸同源性分别为24%和22%。

2.KH97/AIC2B为IL-3R、IL-5R、GM-CSFR所共用。在造血方面,IL-3与GM-CSF均能促进未成熟细胞、混合细胞及粒细胞-巨噬细胞集落的形成,激活单核细胞,促进嗜酸性粒细胞集落形成。IL-5除了促进B细胞分化和分泌抗体外,也具有刺激嗜酸性粒细胞分化作用。用GM-CSFRβ链分别与IL-3、IL-5、GM-CSFRα链共转染的试验证明,这三种细胞因子高亲和力受体中的β链在小鼠和人分别为AIC2B和KH97,它们有56%的同源性。

3.IL-2受体γ链 除IL-2R含有γ链外,IL-4R、IL-7R、IL-9R和IL-13R复合物中也共用IL-2Rγ链(γc)。这些受体的相应配体是一组主要作用于T细胞的生长因子。以IL-2γ链异常为主要特征的X联锁严重免疫缺陷综合症患者显示出T细胞发育异常,T细胞的缺乏或数量明显减少,提示IL-2γ链在T细胞的发育中起至关重要的作用。IL-4、IL-7均在T细胞的发育中起作用,它们共用一条信号转导链IL-2Rγ链来传递T细胞增殖的信号。在IL-2受体系统中,α链构成低亲和力受体,中亲和力受体由β、γ链组成,高亲和力受体由α、β、γ三条链组成,其中,γ链相当于其它细胞因子受体的β链,参参与信号传递,而αβ链则相当于α链,主要发挥识别和结合配体的作用。