Interleukin 4

Az interleukin 4 ( IL4 , IL-4 ) egy citokin , amely indukálja a naiv T helper sejtek ( Th0 sejtek ) Th2 sejtekké történő differenciálódását . Az interleukin 4 általi aktiválás eredményeként a Th2 sejt maga is további IL-4-et termel pozitív visszacsatolási hurokban . Az IL-4-et főként hízósejtek , Th2 sejtek, eozinofilek és bazofilek termelik [1] . Az interleukin 13 - hoz kapcsolódik, és hasonló funkciói vannak.

Funkció

Az interleukin 4 számos biológiai szerepet játszik, beleértve a B-limfociták és T-limfociták proliferációjának fokozását , valamint a B-sejtek plazmasejtekké történő differenciálódását . A humorális és adaptív immunitás kulcsfontosságú szabályozója . Az IL-4 a B-sejtek osztályának IgE -re való átállását váltja ki, és fokozza a II. osztályú MHC termelését . Az IL-4 csökkenti a Th1 sejtek , a makrofágok, az IFN-gamma és az IL-12 dendritikus sejtek termelését .

Az IL-4 túltermelése közvetlenül összefügg az allergiával [2] .

Gyulladás és sebgyógyulás

A hisztiociták fontos szerepet játszanak a krónikus gyulladásban és a sebgyógyulásban . Az IL-4 jelenléte az extravaszkuláris szövetekben elősegíti az alternatív makrofág aktivációt M2 sejtekbe, és gátolja a klasszikus makrofág aktivációt M1 sejtekbe. A reparatív makrofágok (M2) számának növekedése az IL-10 és a TRF-β szekréciójával jár együtt , ami a patológiás gyulladás csökkenéséhez vezet. Az aktivált M2 sejt argináz , prolin , poliaminázok és TRF-β felszabadulása a sebgyógyulással és fibrózissal jár [3] .

Receptor

Az interleukin-4 receptor IL-4Ra néven ismert . Ez a receptor 3 különböző komplexben létezik a szervezetben. Az 1-es típusú receptorok egy közös γ-lánccal rendelkező IL-4Ra alegységből állnak, és specifikusan kötik az IL-4-et. A 2-es típusú receptorok egy IL-4Rα alegységből állnak, amely egy másik, IL-13Ra1 néven ismert alegységhez kapcsolódik . Ezek a 2-es típusú receptorok képesek megkötni mind az IL-4-et, mind az IL-13-at, két citokinhez szorosan kapcsolódó biológiai funkciókat [4] [5] .

Szerkezet

Az IL-4 (más citokinekhez hasonlóan) kompakt globuláris redővel rendelkezik , amelyet 3 diszulfidkötés stabilizál [6] . A szerkezet egyik felét 4 alfa-hélixből álló köteg uralja , balra csavarodva [7] . A hélixek anti-párhuzamosak , 2 kidudorodó csomóponttal, amelyek egy kétszálú anti-párhuzamos béta lapot alkotnak [7] .

Felfedezés

Ezt a citokint 1982-ben fedezték fel Maureen Howard, William E. Paul [8] és Ellen Vitetta és kutatócsoportja.

Négy évvel később izolálták a humán IL-4 nukleotidszekvenciáját , ami megerősítette, hogy hasonló a B-sejt-stimuláló faktor-1 (BCSF-1) nevű egérfehérjéhez [9] .

Állattanulmányok

Az IL-4-ről kimutatták, hogy közvetíti az áthallást az idegi őssejtek és a neurodegeneráción áteső neuronok között, és regenerációs kaszkádot indít el intracelluláris effektorának , a STAT6 -nak a foszforilációja révén az Alzheimer-kór kísérleti modelljében felnőtt zebradániában [10] .

Klinikai relevancia

Az IL-4-ről azt is megállapították, hogy stimulálja a mitogéneket , dedifferenciálódást és metasztázisokat rhabdomyosarcomában . [11] Az IL-4 más Th2 citokinekkel együtt részt vesz az allergiás asztmában szenvedő betegek tüdejében megfigyelhető légúti gyulladásban . [12]

IL-4-hez kapcsolódó betegségek

Az IL-4 fontos szerepet játszik bizonyos immunrendszeri rendellenességek, különösen az allergiák és egyes autoimmun betegségek kialakulásában.

Allergiás betegségek

Az allergiás betegségek olyan rendellenességek összessége, amelyek az immunrendszer allergénre adott aránytalan reakciójában és Th2-reakciókban nyilvánulnak meg. Ilyen patológiák közé tartozik például az atópiás dermatitisz, az asztma vagy a szisztémás anafilaxia. Az interleukin 4 fontos gyulladást elősegítő funkciókat közvetít az asztmában, beleértve az IgE izotípus átrendeződését, a VCAM-1 molekulák expresszióját (vascularis sejt adhéziós molekula 1), elősegíti az eozinofil transzmigrációt az endotéliumon, a nyálkaszekréciót és a 2-es típusú T-helper (Th2) kialakulását. citokinek felszabadítására. Az asztma egy összetett genetikai rendellenesség, amely egy IL-4 gén promoter polimorfizmusához és az IL-4 jelátvitelben részt vevő fehérjékhez kapcsolódik. [13]

Daganatok

Az IL-4 jelentős hatással van a tumor progressziójára. Megnövekedett IL-4 termelést észleltek emlő-, prosztata-, tüdő-, vese- és más rákos sejtekben. Az IL-4R számos túlzott expresszióját találták a legtöbb ráktípusban. A vesesejtek és a glioblasztóma sejtenként 10 000-13 000 receptort módosít, a daganat típusától függően. [tizennégy]

Az IL-4 primitív módon képes motiválni a tumorsejteket és növelni az apoptózissal szembeni rezisztenciájukat a tumornövekedés fokozásával. [tizenöt]

Idegrendszer

Az agyszöveti daganatok, mint például az asztrocitóma , glioblasztóma , meningioma és medulloblasztóma , túlzottan expresszálják a különböző növekedési faktor receptorokat, beleértve az epidermális növekedési faktor receptort , az FGFR-1-et ( fibroblaszt növekedési faktor receptor 1 ), az angiotenzin transzferrin TfR receptort, az IL-13R-t. A legtöbb humán meningioma masszívan expresszálja az IL-4 receptorokat, ami a rák progressziójában betöltött szerepét jelzi. Kifejezik az IL-4Ra-t és az IL13Ra-1-1-et, de a felszíni γc-láncot nem, ami arra utal, hogy a legtöbb humán meningióma II-es típusú IL-4-et expresszál. [16]

HIV

Az IL-4 szerepet játszhat a fertőzésben és a HIV-fertőzés kialakulásában . A segítő T-limfociták a HIV-1 fertőzés kulcselemei. Az immunrendszer diszregulációjának számos jellemzője, mint például a poliklonális B-sejt inicializálás, az előzmény sejt által közvetített antigén-indukált válasz és a hipergammaglobulinémia, a legtöbb HIV-fertőzött betegnél előfordul, és Th2 sejtek által termelt citokinekkel kapcsolatos. HIV-fertőzött embereknél a Th2-sejtek fokozott IL-4-termelését észlelték. [17]

Jegyzetek

1. ↑ Gadani, Sachin P.; Cronk, James C.; Norris, Geoffrey T.; Kipnis, Jonathan (2012-11-01). "Interleukin-4: Emlékezetes citokin" . Journal of Immunology (Baltimore, Md.: 1950) . 189 (9): 4213-4219. DOI : 10.4049/jimmunol.1202246 . ISSN  0022-1767 . PMC  3481177 . PMID23087426  . _ Archiválva az eredetiből, ekkor: 2021-01-30 . Letöltve: 2021-01-02 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
2. ↑ Hershey GK, Friedrich MF, Esswein LA, Thomas ML, Chatila TA (1997. december). "Az atópia kapcsolata az interleukin-4 receptor alfa-alegységében létrejövő mutációval." N. Engl. J. Med . 337 (24): 1720-5. DOI : 10.1056/NEJM199712113372403 . PMID  9392697 . Lay összefoglaló - eurekalert.org .
3. ↑ Jon Aster. Robbins és Cotran kóros alapja a betegségnek / Jon Aster, Vinay Kumar, Abul K. Abbas … [ és mások ] . — 8. - Philadelphia : Saunders, 2009. - P. 54. - ISBN 978-1-4160-3121-5 .
4. ↑ Maes T, Joos GF, Bruselle GG (2012. szeptember). „Az interleukin-4 megcélzása asztmában: elveszett a fordításban?”. Am. J. Respir. Cell Mol. biol . 47 (3): 261-70. DOI : 10.1165/rcmb.2012-0080TR . PMID  22538865 .
5. ↑ Chatila TA (2004. október). „Interleukin-4 receptor jelátviteli útvonalak az asztma patogenezisében”. Trends Mol Med . 10 (10): 493-499. DOI : 10.1016/j.molmed.2004.08.004 . PMID  15464449 .
6. ↑ Carr C, Aykent S, Kimack NM, Levine AD (1991. február). „Diszulfid hozzárendelések rekombináns egérben és humán interleukin 4-ben”. biokémia . 30 (6): 1515-1523. DOI : 10.1021/bi00220a011 . PMID  1993171 .
7. ↑ 1 2 Walter MR, Cook WJ, Zhao BG, Cameron RP, Ealick SE, Walter RL, Reichert P, Nagabhushan TL, Trotta PP, Bugg CE (1992. október). „A rekombináns humán interleukin-4 kristályszerkezete ” J Biol. Chem . 267 (28): 20371-6. DOI : 10.2210/pdb2int/pdb . PMID  1400355 . S2CID  2310949 .
8. ↑ Howard M, Paul W.E. (1982). "Interleukinek B-limfocitákhoz". Lymphokine Res . 1 (1): 1-4. PMID  6985399 .
9. ↑ Yokota T et al. (1986). „Egér B-sejt-stimuláló 1-es faktorral homológ humán interleukin cDNS klón izolálása és jellemzése, amely B-sejt- és T-sejt-stimuláló aktivitást fejez ki . Proc. Natl. Acad. sci. USA . 83 (16): 5894-8. DOI : 10.1073/pnas.83.16.5894 . PMC  386403 . PMID  3016727 .
10. ↑ Bhattarai P, Thomas AK, Cosacak MI, Papadimitriou C, Mashkaryan V, Froc C, Reinhardt S, Kurth T, Dahl A, Zhang Y, Kizil C (2016). „Az IL4/STAT6 jelzés aktiválja a neurális őssejt proliferációt és a neurogenezist az amiloid-β42 aggregáció hatására felnőtt zebrahal agyában.” Cellajelentések . 17 (4): 941-8. DOI : 10.1016/j.celrep.2016.09.075 . PMID  27760324 .
11. ↑ Hosoyama T, Aslam MI, Abraham J, Prajapati SI, Nishijo K, Michalek JE, Zarzabal LA, Nelon LD, Guttridge DC, Rubin BP, Keller C (2011. május). „Az IL-4R dedifferenciálódást, mitogenezist és metasztázist serkenti rhabdomyosarcomában” . Clinic Cancer Res . 17 (9): 2757-2766. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-10-3445 . PMC  3087179 . PMID  21536546 .
12. ↑ Gour N, Wills-Karp M (2015). „IL-4 és IL-13 jelátvitel allergiás légúti betegségekben” . Citokin . 75 (1): 68-78. DOI : 10.1016/j.cyto.2015.05.014 . PMC  4532591 . PMID26070934  _ _
13. ↑ Steinke, John W.; Borish, Larry (2001. február 19.). „Th2 citokinek és asztma – Interleukin-4: szerepe az asztma patogenezisében, és célzása az asztma interleukin-4 receptor antagonistákkal történő kezelésére” . Légzőrendszeri kutatás . 2 (2): 66-70. DOI : 10.1186/rr40 . PMC  59570 . PMID  11686867 .
14. ↑ Ul-Haq, Zaheer; Naz, Sehrish; Mesaik, M. Ahmed (2016). „Az interleukin-4 receptor jelátvitel és kötő mechanizmusa: terápiás betekintés az inhibitorok eszköztárából”. Citokinek és növekedési faktorok vélemények . 32 , 3-15. DOI : 10.1016/j.cytogfr.2016.04.002 . PMID27165851  . _
15. ↑ Li, Z.; Jiang, J.; Wang, Z.; Zhang, J.; Xiao, M.; Wang, C.; Lu, Y.; Qin, Z. (2008. november 1.). „Az endogén interleukin-4 elősegíti a daganatok fejlődését azáltal, hogy növeli a tumorsejtek apoptózissal szembeni rezisztenciáját” . rákkutatás . 68 (21): 8687-8694. DOI : 10.1158/0008-5472.CAN-08-0449 . PMID  18974110 .
16. ↑ Puri, Sachin; Joshi, Bharat H.; Sarkar, Chitra; Mahapatra, Ashok Kumar; Hussain, Ejaz; Sinha, Subrata (2005. május 15.). „Az interleukin-4 receptorok expressziója és szerkezete elsődleges meningeális daganatokban” . Rák . 103 (10): 2132-2142. DOI : 10.1002/cncr.21008 . PMID  15830341 . S2CID  42324572 .
17. ↑ Meyaard, L; Hovenkamp, ​​E; Keet, IP; Hooibrink, B; deJong, IH; Otto, S.A.; Miedema, F (1996. szeptember 15.). „HIV-fertőzött egyedekből származó T-sejtek IL-4- és IFN-gamma-termelésének egysejtes elemzése: csökkent IFN-gamma konzervált IL-4-termelés jelenlétében” . Immunológiai folyóirat . 157 (6): 2712-8. PMID  8805678 .

Lásd még

• STAT6
• Interleukinok
• Interleukin 1 ( alfa és béta )
• Interleukin 3
• Interleukin 18
• Interleukin 33
• Interleukin 6