重組白細胞介素IL-4在驅(qū)動淋巴細胞和先天免疫細胞定向分化等中的應(yīng)用

白細胞介素（IL-4，Interleukin-4）是免疫系統(tǒng)中的一種重要調(diào)節(jié)因子，它參與感染、過敏、自身免疫和癌癥等多種免疫反應(yīng)。而重組IL-4（重組白介素4，AbMole，M10465）為免疫細胞的培養(yǎng)和分化誘導(dǎo)，以及細胞和動物實驗提供了重要工具。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑，全球大量文獻專利引用。

一、IL-4（Interleukin-4）的作用機理
白細胞介素-4（Interleukin-4, IL-4）是一種由活化的T細胞、肥大細胞、嗜堿性粒細胞等分泌的多效性細胞因子。IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）通過與其特異性受體白細胞介素-4受體（interleukin-4 receptor，IL-4R）復(fù)合物結(jié)合行使功能。該受體主要有兩種類型：I型受體和II型受體。IL-4與受體結(jié)合后，受體相關(guān)的Janus激酶（JAK1和JAK3）發(fā)生磷酸化并被激活。激活的JAKs進而磷酸化IL-4受體鏈上的酪氨酸殘基，為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子6（STAT6）提供錨定位點。STAT6被招募至受體并被JAKs磷酸化，磷酸化的STAT6形成同源二聚體，轉(zhuǎn)運至細胞核內(nèi)，與特定基因啟動子區(qū)域的元件結(jié)合，調(diào)控下游基因（如Arg1, CD23, SOCS1）的轉(zhuǎn)錄。IL-4也可激活胰島素受體底物（IRS）/PI3K通路和MAPK通路，共同協(xié)調(diào)細胞的存活、增殖和代謝重編程^[1]。

二、IL-4（白介素4）的科研應(yīng)用
1. IL-4（白介素4）用于T細胞的分化研究
在T細胞的發(fā)育和功能研究上，重組IL-4蛋白（Recombinant Interleukin-4，AbMole，M10465）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大量研究表明，IL-4是Th2分化的關(guān)鍵調(diào)控因子，可直接驅(qū)動初始CD4⁺ T細胞（Th0）向Th2譜系分化^[2]。這一過程伴隨著Th2特征性細胞因子（如IL-4、IL-5、IL-13）的分泌，并依賴轉(zhuǎn)錄因子GATA3的上調(diào)。需要注意的是IL-4在體外誘導(dǎo)TH2譜系分化的實驗中，一般需聯(lián)合抗CD3/CD28抗體（目的是提供TCR信號）一同使用^[3]。研究顯示，降低CD3抗體的濃度（弱TCR刺激）會顯著抑制Th2擴增^[3]。

2. IL-4（白介素4）用于B細胞的增殖和類別轉(zhuǎn)換
重組 IL-4 蛋白（Recombinant IL-4，AbMole，M10018）在 B 細胞的增殖和類別轉(zhuǎn)換等方面同樣展現(xiàn)出不可或缺的作用。例如單獨使用 IL-4 可明顯增加外周血單核細胞的增殖活性。并且IL-4可通過上調(diào)CD23和CD40（B細胞分化為IgG分泌性漿細胞的關(guān)鍵標記）促進漿細胞分化^[4]。IL-4 在結(jié)合多種共刺激劑（包括抗 IgM、金黃色葡萄球菌 cowan 菌株）的情況下，可促進B細胞產(chǎn)生IgM、IgG1 和 IgE^[5]。IL-4還可驅(qū)動B細胞向IgG1和IgE分泌型細胞的類別轉(zhuǎn)換，該實驗一般需要同時使用IL-4與IL-21處理細胞，其中IL-4促進上述轉(zhuǎn)換和增殖擴增，而IL-21 則進一步放大IgE⁺ B細胞的增殖^[6]。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學用于動物體內(nèi)實驗，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

3. IL-4（Interleukin-4）用于巨噬細胞極化的研究
巨噬細胞是免疫系統(tǒng)中的重要抗原呈遞細胞和先天免疫細胞，在免疫應(yīng)答的啟動和調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。巨噬細胞存在兩種亞型，即M1型（經(jīng)典激活型）和M2型（替代激活型）。其中M1型巨噬細胞是促炎表型，可分泌促炎細胞因子（如IL-1β、TNF-α）進一步加強免疫反應(yīng)；而M2型巨噬細胞則是抗炎/促修復(fù)表型，主要分泌IL-10等抗炎因子并抑制免疫系統(tǒng)。M1/M2表型比例的失調(diào)與多種疾病高度相關(guān)^[7]。IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）是誘導(dǎo)M2型巨噬細胞極化的關(guān)鍵細胞因子。研究表明，IL-4通過激活STAT6信號通路，上調(diào)M2標志物（如Arg1、CD206、IL-10等），同時抑制M1型巨噬細胞的炎癥因子（如TNF-α、IL-6）^{[8, 9]}。有研究表明Herpud1基因的抑制會降低IL-4誘導(dǎo)的M2極化效率，而TRAF6可通過穩(wěn)定STAT6蛋白增強IL-4信號傳導(dǎo)促進M2極化^[10]。此外，在體外培養(yǎng)中，IL-4與IL-13 表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，二者聯(lián)合可進一步增強M2細胞的極化^{[11, 12]}。

4. IL-4（Interleukin-4）用于樹突狀細胞的分化誘導(dǎo)
樹突狀細胞（Dendritic Cells, DCs）是免疫系統(tǒng)中一類多功能抗原呈遞細胞（APCs），在連接先天免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮核心作用。重組IL-4蛋白（Recombinant Interleukin-4，AbMole，M10465）可用于樹突狀細胞的分化誘導(dǎo)。例如IL-4與粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）聯(lián)合使用，可誘導(dǎo)單核細胞分化為未成熟樹突狀細胞（iDC）。實驗表明，使用50 ng/mL GM-CSF和20 ng/mL的IL-4處理人外周血單個核細胞（PBMCs），3天后可觀察到顯著的樹突狀細胞分化^[13]。

5. IL-4在動物模型中的應(yīng)用
在動物模型中，通過腹腔注射或氣道吸入重組 IL-4 蛋白（Recombinant IL-4，AbMole，M10018），可模擬Th2細胞因子高表達的環(huán)境，用于研究免疫應(yīng)答機制。這種處理方式能夠顯著提高動物體內(nèi)IL-4的水平，從而模擬Th2細胞因子高表達的環(huán)境^[14]。在這些模型中，重組IL-4蛋白能夠顯著促進Th2細胞的分化和功能，表現(xiàn)為IL-4、IL-5和IL-13等Th2型細胞因子的高水平表達。此外，重組IL-4蛋白還能夠影響B(tài)細胞的增殖和抗體分泌，特別是IgE的產(chǎn)生。重組 IL-4 蛋白在自身免疫性疾病動物模型同樣具有重要價值。例如有文獻采用膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎（CIA）大鼠模型，在模型構(gòu)建過程中，向大鼠體內(nèi)注射重組 IL-4 蛋白，以增強模型的炎癥反應(yīng)^[15]。

三、范例詳解
1. Eur J Med Res. 2025 Apr 11;30(1):271.
南方科技大學、中山市人民醫(yī)院的實驗人員在上述論文中探究了M2巨噬細胞來源的外泌體（M2φ-exos）對 TGF-β1 誘導(dǎo)的人支氣管上皮細胞（BEAS-2B）上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）的調(diào)控作用及分子機制。研究通過誘導(dǎo) THP-1 細胞分化為 M2 巨噬細胞并分離其外泌體，發(fā)現(xiàn) M2φ-exos（M2巨噬細胞衍生的外泌體）可被 BEAS-2B 細胞攝取，通過抑制 TGF-βRI/Smad2/3 信號通路，逆轉(zhuǎn) TGF-β1 誘導(dǎo)的 EMT（表現(xiàn)為下調(diào) Snail、Vimentin、Collagen 1 的表達，上調(diào) E-cadherin 的表達），而外泌體釋放抑制劑 GW4869 可阻斷這一作用，TGF-βRI 抑制劑 SB431542 與 M2φ-exos 聯(lián)合使用時效果更顯著。在上述實驗中，科研人員使用了AbMole的IL-4（Recombinant Interleukin-4，重組白介素4，AbMole，M9363）目的是誘導(dǎo) THP-1 細胞向 M2 巨噬細胞極化。具體來說，THP-1 細胞先經(jīng)佛波酯（PMA）誘導(dǎo)為 M0 巨噬細胞，再通過 PMA 聯(lián)合 20 ng/mL IL-4 進一步誘導(dǎo) 36 小時，使其分化為具有 M2 表型的巨噬細胞（通過流式細胞術(shù)檢測到 CD206 表達顯著升高，證實極化成功）。 2. Immun Inflamm Dis. 2023 Sep;11(9):e1011.
溫州醫(yī)科大學的科研團隊在該文章中，探究了攜帶小鼠成纖維細胞活化蛋白 -α（FAP）和人 livin α 基因的重組腺病毒載體（rAd-FAP/hlivin α）感染樹突狀細胞（DCs）對小鼠 Lewis 肺癌（LLC）的抗腫瘤作用。研究構(gòu)建了 rAd-FAP、rAd-hlivin α 及 rAd-FAP/hlivin α，將其轉(zhuǎn)導(dǎo)至小鼠 DCs 后，免疫 LLC 荷瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)雙基因修飾的 DCs 可顯著抑制腫瘤體積、提高生存率，并增強脾淋巴細胞對腫瘤相關(guān)成纖維細胞（CAFs）的細胞毒性作用。機制上，F(xiàn)AP 在 CAFs 中高表達，livin α 在 LLC 中上調(diào)，雙基因修飾的 DCs 通過靶向這兩個分子，改善腫瘤免疫微環(huán)境，發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)。在實驗中，科研人員使用了來自AbMole的3款產(chǎn)品：IL‐4（Recombinant Interleukin-4，IL-4，AbMole，M10465）、Mitomycin C（絲裂霉素C，AbMole，M5791）和IL‐2（Recombinant Interleukin-2，AbMole，M19999）。其中IL-4 的作用是促進樹突狀細胞（DCs）的體外培養(yǎng)與分化。具體來說，從小鼠骨髓中獲取的 DCs 在含 20 ng/mL 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）和 20 ng/mL 重組小鼠 IL-4 的完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以支持 DCs 的生長、分化和成熟，為后續(xù)感染重組腺病毒載體奠定基礎(chǔ)^[17]。IL-2（白細胞介素-2）在上述研究中主要用于增強脾淋巴細胞對CAFs的細胞毒性效應(yīng)。絲裂霉素 C 的作用則是作為細胞增殖抑制劑，用于處理 CAFs 以阻止其增殖，從而確保實驗中檢測到的細胞毒性效應(yīng)僅來源于淋巴細胞對 CAFs 的特異性殺傷。
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參考文獻及鳴謝
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