白介素-10簡介及作用

1、 IL-10簡介www.biomart.cn/runwell/index.htm

在1989年，Mosmannand及他們的同事描述了一種新的免疫介質(zhì)，由Th2細(xì)胞克隆分泌，能夠抑制Th1細(xì)胞克隆IL-2和IFNr的合成。早期被命名為細(xì)胞因子合成抑制因子（CSIF），這種因子后來被命名為IL-10，在這被發(fā)現(xiàn)的21年期間，很多研究深入剖析了這個細(xì)胞因子的生物學(xué)特性

2、 IL-10基因和蛋白www.rose-nail.cn

人類IL-10基因位于1號染色體上，包括總共5.1kb的序列包含5個外顯子，IL-10基因的啟動子中有很多的SNP位點(diǎn)，一些證據(jù)表明這些基因多態(tài)性在體外會影響IL-10的表達(dá)，IL-10基因由178個氨基酸組成蛋白質(zhì)，分泌時會被切去18個氨基酸的信號肽，人類和鼠類的IL-10約有75%的氨基酸序列是一致的，Wlodawer和Walter小組用X射線解決了IL-10的晶體結(jié)構(gòu)，有趣的是IL-10的結(jié)構(gòu)與IFNr的結(jié)構(gòu)類似，人IL-10是一個35kD的二聚體由兩個單體通過非共價鍵形式結(jié)合，二聚體有兩個V型的結(jié)構(gòu)域，每個結(jié)構(gòu)域包含六個螺旋結(jié)構(gòu)，其中A-D屬于一個單體，另外兩個（E0和F0）屬于另外一個單體。在單體內(nèi)有兩個二硫鍵（分別是C30-C126和C80-C132）來維持因子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性。除了各種不同的哺乳動物IL-10相關(guān)分子外，還有四種病毒IL-10類似物，由EB病毒，馬皰疹病毒2型，口瘡病毒和巨細(xì)胞病毒產(chǎn)生，除了CMV病毒的IL-10，其它病毒與細(xì)胞分泌的的IL-10氨基酸序列結(jié)構(gòu)相似，比如，EB病毒的IL-10氨基酸序列與人IL-10序列有83%相同，除了一些微小的變異外主要的不一致集中在N末端，因此導(dǎo)致兩者結(jié)構(gòu)非常類似。病毒IL-10的表達(dá)似乎是在病毒感染的細(xì)胞裂解期，病毒因子似乎也通過相同的IL-10受體來作用，和人類IL-10相比，多數(shù)病毒IL-10的作用只有其效力的1/1000，但不幸的是，多數(shù)的抗人IL-10抗體和ELISA試劑不能區(qū)別兩者，zui近，認(rèn)識到新的一些類似于IL-10人分子結(jié)構(gòu)，這些細(xì)胞因子被統(tǒng)稱為IL-10家族，包括IL-10, IL-19, IL-20, IL-22, IL-24, 和IL-26。有趣的是，他們的序列并不與其生物學(xué)功能相關(guān)，具體請參見相關(guān)文獻(xiàn)。

3、 IL-10的細(xì)胞來源

目前已知并非只有特定的T細(xì)胞亞群才能合成IL-10，幾乎所有淋巴細(xì)胞均能合成IL-10。體內(nèi)zui重要的來源主要是單核巨噬細(xì)胞和T輔助細(xì)胞，此外，樹突狀細(xì)胞，B細(xì)胞，細(xì)胞毒性T細(xì)胞，γδT細(xì)胞，NK細(xì)胞，肥大細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞和嗜酸性細(xì)胞也能合成IL-10，這些細(xì)胞分泌IL-10主要決定于特定的刺激，受損組織類型和某種免疫反應(yīng)時間點(diǎn)。

單核巨噬細(xì)胞在各種內(nèi)源性和外源性介質(zhì)的作用下激活后分泌IL-10，如LPS（通過激活TLR4,TRAF3, NF-κB p65/p50, 和ERK激酶）、兒茶酚胺（通過激活蛋白激酶A和CREB-1/ATF-1）引起IL-10基因轉(zhuǎn)錄。單核巨噬細(xì)胞在清除凋亡細(xì)胞過程中也會分泌IL-10，這一過程依賴于CD36和p38絲裂原激活蛋白（MAP）激酶，除了轉(zhuǎn)錄水平，等zui近認(rèn)為IL-10也被microRNA在轉(zhuǎn)錄后期所調(diào)節(jié)。

T細(xì)胞分泌IL-10主要在T細(xì)胞受體接受刺激并激活ERK1和ERK2 MAP激酶，此外，IL-10分泌與c-maf轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)相關(guān)，體內(nèi)抗原致敏的T細(xì)胞比純真T細(xì)胞高表達(dá)IL-10，盡管這種細(xì)胞仍然是單等位基因的表達(dá)。在抗原致敏的T細(xì)胞中，Th2細(xì)胞zui初被認(rèn)為是zui重要的IL-10來源細(xì)胞，在這些細(xì)胞中，干擾素調(diào)節(jié)因子（IRF）4可以促進(jìn)IL-10的表達(dá)，然而，目前了解到Th1細(xì)胞至少和Th2細(xì)胞分泌IL-10的水平相似，在Th1細(xì)胞中，IL-12促進(jìn)IL-10的產(chǎn)生，這是通過增高磷脂酰肌醇3激酶活性，導(dǎo)致兩個事件發(fā)生，一為抑制持續(xù)激活的絲氨酸/蘇氨酸激酶糖原合酶激酶- 3β，另一是增加c-jun水平。用IL-27刺激Th1細(xì)胞會增加IL-10分泌和輕度增加IFN-γ的表達(dá)，1997年，鑒別出1型調(diào)節(jié)T細(xì)胞（Tr1）作為一類CD4+細(xì)胞的亞群產(chǎn)生高水平的IL-10，低水平的IL-2，不產(chǎn)生IL-4。Tr1細(xì)胞Foxp3陰性，有以下特點(diǎn)：1、增殖能力弱，2、幾乎是選擇性合成IL-10，3、能夠通過細(xì)胞因子相關(guān)機(jī)制抑制抗原遞呈細(xì)胞和抗原特異性效應(yīng)T細(xì)胞。其由純真T細(xì)胞受到IL-27作用，誘導(dǎo)芳香烴受體（AHR），AHR與c-maf結(jié)合后，協(xié)同激活I(lǐng)L-10和IL-21的啟動子，導(dǎo)致細(xì)胞向Tr1細(xì)胞轉(zhuǎn)化，新細(xì)胞因子IL-21上調(diào)c-maf表達(dá)增強(qiáng)IL-10分泌，（TGF）-β/IL-6也能夠引起c-maf表達(dá)，Tr1樣細(xì)胞也能從Th1細(xì)胞分化，但如何區(qū)分Tr1樣細(xì)胞還不是很清楚。IL-10還能夠被Treg細(xì)胞分泌，Treg細(xì)胞多數(shù)為CD25+由胸腺產(chǎn)生，但也能在外周血經(jīng)過耐受刺激的作用產(chǎn)生，Treg生成依賴于TGF-β、全反式維甲酸，T細(xì)胞受體信號，以及共同γ鏈細(xì)胞因子受體，詳細(xì)請參見主要文獻(xiàn)。TGF-β誘導(dǎo)Treg表達(dá)Foxp3和IL-10，然而全反式維甲酸傾向于Foxp3表達(dá)而抑制IL-10。IL-2，通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和激活轉(zhuǎn)錄因子STAT5，加強(qiáng)IL-10分泌，是一種重要的激活Treg抑制活性的因子，在感染或炎癥中，Treg能夠由血液中轉(zhuǎn)移到炎癥組織在那里抑制樹突狀細(xì)胞和產(chǎn)細(xì)胞因子抗原特異性T細(xì)胞遷移，然后Treg細(xì)胞能自己移位至引流淋巴結(jié)抑制抗原特異性T細(xì)胞的激活和增殖。在小鼠，Treg細(xì)胞的特異性標(biāo)志是Foxp3，然而在人類這個標(biāo)志并非總與調(diào)節(jié)功能相關(guān)。zui近，新發(fā)現(xiàn)的Th17和Th22細(xì)胞也能夠產(chǎn)生IL-10，有趣的是，IL27減少RORγt表達(dá)并抑制Th17細(xì)胞功能，然而在穩(wěn)定的Th17細(xì)胞IL-27與IL-23一起能夠減少IL-10的分泌而對IL-17表達(dá)沒有影響，因此，所有目前已知的Th細(xì)胞群均能產(chǎn)生IL-10，盡管在產(chǎn)量上稍有差別，IL-10產(chǎn)生能被IL-4和IFNr所抑制，此外，IL-10自身會抑制自己產(chǎn)生，zui近，還有人甚至推測，許多CCR6的+記憶性T細(xì)胞在識別交叉反應(yīng)抗原后能夠穩(wěn)定的分泌IL – 10。

4. IL-10受體www.rose-nail.cn

IL-10多種活性由特異的細(xì)胞表面受體復(fù)合物來介導(dǎo)，這種IL-10受體包含兩個不同的鏈，IL-10R1和IL-10R2兩條鏈均屬于II類細(xì)胞因子受體家族（CRF2）。此家族分子特點(diǎn)為常表現(xiàn)為跨膜糖蛋白，其細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域特點(diǎn)是含有約210氨基酸序列，包含兩個III型纖維連接素結(jié)構(gòu)域，并有幾個保守氨基酸位點(diǎn)對于維系其二級結(jié)構(gòu)有重要作用。相比之下，他們的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域長度不同，并且沒有什么特別相同的序列。1993年Moore小組克隆了小鼠IL-10R1，一年后，這個小組發(fā)表了人類IL-10R1序列，從氨基酸水平看，兩者60%相同，73%類似。IL-10R1是一個90-110 kD糖基化蛋白，其基因位于11號染色體上，人IL-10R1基因具有一定的多態(tài)性，zui近，自從1993年就認(rèn)識的一種叫CRF2-4蛋白被認(rèn)為是IL-10R2，這條鏈的基因位于人21號染色體上。IL-10和IL-10R復(fù)合體的親和力（50–250 pM）明顯高于與分離IL-10R1 （500–620 pM）。IL-10與其受體復(fù)合體的結(jié)合包括兩個步驟（圖2）。IL-10首先與IL-10R1結(jié)合，兩者相互作用引起細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)改變從而使IL-10/IL-10R1復(fù)合體與IL-10R2結(jié)合，IL-10R2自身不能與IL-10結(jié)合。人類IL-10和IL-10R1之間相互作用的分子學(xué)基礎(chǔ)已經(jīng)有詳盡闡述，一個IL-10表位在結(jié)構(gòu)改變后可以顯露出來與IL-10R2結(jié)合。IL-10R1主要在免疫細(xì)胞表達(dá)，通常其表達(dá)水平較低，每個細(xì)胞約表達(dá)100至800個分子，有趣的是，單核巨噬細(xì)胞表達(dá)zui大量的IL-10R。這種分子的表達(dá)是可以調(diào)節(jié)的，但目前還不清楚其調(diào)節(jié)因素是什么。LPS刺激的單核細(xì)胞激活后IL-10R1 （2 h） 及IL-10R2 （18 h）的mRNA輕度升高，IL-10R1在CD4+記憶性T細(xì)胞比純真T細(xì)胞表達(dá)更高，在T、B、NK細(xì)胞受到刺激后，IL-10R復(fù)合物兩種蛋白表達(dá)均下降。在T細(xì)胞，這種情況依賴于T細(xì)胞激活的強(qiáng)度，一些非免疫細(xì)胞也有非常低的IL-10R1表達(dá)，這些細(xì)胞激活后會上調(diào)IL-10R1表達(dá)。總體來講，IL-10R1表達(dá)與IL-10作用于免疫細(xì)胞的強(qiáng)度有相關(guān)關(guān)系。和IL-10R1相反，IL-10R2廣泛并強(qiáng)表達(dá)于大多數(shù)細(xì)胞和組織上。組織細(xì)胞受到IFN-γ或TNF-α刺激后會增加IL-10R2的mRNA表達(dá)。因此，IL-10R1是IL-10受體復(fù)合物的特異性部分，IL-10R2是IL-10受體復(fù)合物的同步部分。事實(shí)上，后者的作用zui近被證明與新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子IL – 22，IL – 26，IL - 28和IL – 29信號傳遞有關(guān)。這解釋了為什么IL-10R2在各種細(xì)胞系中廣泛表達(dá)而IL-10R1不表達(dá)。我們zui近證明，對于IL-22和IL-10，這種IL-10R2共同通路似乎沒有競爭抑制作用和也不互相限制生物學(xué)作用。盡管事實(shí)上，沒有那種細(xì)胞上會共同表達(dá)IL-22R1和IL-10R1，這種干擾缺乏可能是在R1鏈缺乏的細(xì)胞上很難形成有效的競爭抑制。

5、IL-10–IL-10R相互作用

細(xì)胞IL-10R是一個非常復(fù)雜，包括CRF2家族兩個成員：IL-10R1和IL-10R2。IL-10首先與IL-10R1結(jié)合，兩者相互作用引起細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)改變從而使IL-10/IL-10R1復(fù)合體與IL-10R2結(jié)合。兩種受體成分靠近導(dǎo)致受體相關(guān)的Jak1（與IL-10R1相關(guān)）和Tyk2（與IL-10R2相關(guān)）相互激活，然后IL-10R1胞漿部分酪氨酸磷酸化，STAT3分子結(jié)合并被賈納斯激酶磷酸化。此外，STAT1和某些細(xì)胞的STAT5分子也被激活。同源或異源STAT二聚體移入細(xì)胞核，結(jié)合到各種不同啟動子相關(guān)的STAT結(jié)合元件，引起相應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。

IL-10主要應(yīng)用Janus激酶家族成員和STAT轉(zhuǎn)錄因子來介導(dǎo)其生物學(xué)作用，其主要過程類似于IFN，事實(shí)上，IL-10與受體結(jié)合激活兩種Janus激酶家族成員：Jak1（與IL-10R1相關(guān)）和Tyk2（與IL-10R2相關(guān)）。然后，IL-10R1兩個酪氨酸（ 446和496位）被這些激酶磷酸化，轉(zhuǎn)錄因子STAT3通過其SH2結(jié)構(gòu)域與這些部位結(jié)合，因此STAT3被磷酸化。此外，IL-10作用于細(xì)胞上，STAT1和某些細(xì)胞的STAT5分子也被激活。這些轉(zhuǎn)錄因子形成同源或異源STAT二聚體移入細(xì)胞核，結(jié)合到各種不同啟動子相關(guān)的STAT結(jié)合元件，引起相應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。與先前的研究相比，新出現(xiàn)的證據(jù)是，不是STAT分子二聚體化引起SH2區(qū)酪氨酸磷酸化，胞漿中STAT分子已經(jīng)表現(xiàn)為二聚體并會在Janus激酶激活后進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。細(xì)胞信號抑制子3 （SOCS3）是IL-10誘導(dǎo)表達(dá)的基因之一。SOCS3屬于結(jié)合Janus激酶的一個蛋白家族，并抑制激酶活性，看起來IL-10誘導(dǎo)SOCS3來結(jié)束IL-10的作用。

除了上面提到的IL-10R1細(xì)胞內(nèi)兩個酪氨酸位點(diǎn)外，還有另一個IL-10R1區(qū)域?qū)τ贗L-10抑制炎癥介質(zhì)產(chǎn)生有關(guān)，尤其是這個區(qū)域接近其C端并包含兩個絲氨酸，盡管經(jīng)過很多深入的研究，IL-10信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的很多方面仍然不清楚，如IL-10可以激活磷酸肌醇-3激酶或p70 S6激酶。IL-10R1的細(xì)胞內(nèi)部分還包括一個區(qū)域，當(dāng)去掉此區(qū)域，細(xì)胞對IL-10的敏感性會增高至100倍，哪種介質(zhì)對此介質(zhì)起作用也不清楚。

6、IL-10的生物學(xué)作用

IL-10生物學(xué)作用驚人的具有多面性并在zui近幾年被深入的研究，不同細(xì)胞族的作用均得到闡明，包括胸腺細(xì)胞，T細(xì)胞，B細(xì)胞，NK細(xì)胞，單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，肥大細(xì)胞，中性粒和嗜酸性細(xì)胞。根據(jù)的知識，看起來幾乎所有單核巨噬細(xì)胞都是IL-10抑制性作用的靶細(xì)胞，有趣的是，單核細(xì)胞的IL-10R信號導(dǎo)致數(shù)百個基因轉(zhuǎn)錄活性改變：在我們zui近的基因芯片分析中，我們發(fā)現(xiàn)有約1600個基因表達(dá)上調(diào)而同時約1300個基因表達(dá)下調(diào)。IL-10影響單核巨噬細(xì)胞主要功能：釋放免疫介質(zhì)，抗原呈遞。簡單來說，它抑制單核巨噬細(xì)胞促進(jìn)天然和特異性免疫的功能，同時增強(qiáng)這些細(xì)胞抑制，免疫耐受誘導(dǎo)和清道夫功能。事實(shí)上，IL-10抑制單核巨噬細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)，因此抑制LPS和IFN-γ導(dǎo)致的TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8, G-CSF和GM-CSF分泌。此外，它增強(qiáng)抗炎性因子釋放，如IL-1受體拮抗劑和溶解性TNF-α受體。因此，IL-10急劇減少大多數(shù)天然免疫中重要細(xì)胞因子的作用，此外，IL-10抑制單核巨噬細(xì)胞的抗原遞呈作用。它能減少IL- IFN-γ誘發(fā)的MHC II分子和共刺激分子（e.g. CD86）、粘附分子（e.g. CD54）的表達(dá)。此外，IL-10抑制IL-12的合成，因此，阻礙Th1免疫反應(yīng)。對APC直接抑制影響會被CD4+ T抑制而加強(qiáng)。比如，IL-10引起APC合成IL-12抑制，導(dǎo)致產(chǎn)IFN-γ的T細(xì)胞數(shù)量減少，此外，IL-10本身抑制Th1細(xì)胞的IFN-γ產(chǎn)生，IFN-γ缺乏就會增強(qiáng)APC的失活，IL-10也減少巨噬細(xì)胞分泌IL-23，這種細(xì)胞因子對于Th17細(xì)胞免疫是必須的。上文提到，IL-10增強(qiáng)單核巨噬細(xì)胞的吞噬作用，它能增加各種受體表達(dá)，這些受體能夠與調(diào)理素或非調(diào)理素結(jié)合的病原微生物相結(jié)合并攝取入胞，IL-10刺激的單核細(xì)胞還能夠增強(qiáng)IgG-Fc受體表達(dá)（CD64, CD32, CD16），CD14樣的分子表達(dá)也會增加，這些分子在細(xì)胞攝取非調(diào)理素結(jié)合物質(zhì)中有重要的作用。有趣的是，IL-10同時還會抑制殺傷被攝取的微生物。這種增加吞噬病原的情況理論上會增加細(xì)胞被補(bǔ)體攻擊的可能，然而看起來IL-10減少這種危險：它會保護(hù)人單核巨噬細(xì)胞免受補(bǔ)體裂解作用。IL-10能夠抑制單核細(xì)胞化學(xué)趨化作用，盡管這種作用比較弱。它也能明顯影響單核細(xì)胞進(jìn)一步分化，因?yàn)樗鰪?qiáng)這些細(xì)胞zui終分化為巨噬細(xì)胞的可能，也能使細(xì)胞分化為抑制性APC，同時抑制髓系樹突狀細(xì)胞分化。IL-10對漿系樹突狀細(xì)胞功能影響很小，比如，它只輕度抑制這些細(xì)胞I型干擾素的產(chǎn)生。

前文已經(jīng)提到，IL-10可以直接作用于T細(xì)胞，不依賴于其對APC細(xì)胞的抑制，IL-10抑制CD4+ T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子合成，包括抑制Th1細(xì)胞產(chǎn)生IL-2和IFN-γ，以及抑制Th2 細(xì)胞產(chǎn)生IL-4和IL-5。有趣的是，IL-10不能抑制Th17細(xì)胞產(chǎn)生IL-17。此外，IL-10似乎對CD8+ T細(xì)胞沒有直接抑制作用。對于體外激活的CD4+ T細(xì)胞，IL-10引起這些細(xì)胞發(fā)展為調(diào)節(jié)表型，，在這種方式下，Tr1細(xì)胞數(shù)量增加，分泌IL-10通過細(xì)胞因子依賴機(jī)制抑制抗原特異性效應(yīng)T細(xì)胞。盡管在體外Tr1產(chǎn)生可通過以下途徑被誘導(dǎo)，包括預(yù)先被IL-10刺激的APC，沒有APC情況下直接用IL-10刺激CD4+ T細(xì)胞，以及其它方法，但似乎IL-10刺激的APC比直接刺激在Tr1分化的作用中要更加重要。此外，IL-27和補(bǔ)體受體CD46共同激活也能促進(jìn)純真T細(xì)胞向Tr1分化。一般認(rèn)為和Tr1細(xì)胞相比，IL-10對于體外的Treg細(xì)胞表現(xiàn)的抑制作用并不十分重要，但2008年等人Ito研究表明有兩型Treg細(xì)胞存在于人類的胸腺和外周血，根據(jù)其是否表達(dá)ICOS進(jìn)行劃分，ICOS+ Treg細(xì)胞分泌IL-10抑制DC功能，產(chǎn)生TGF-β抑制T細(xì)胞功能，ICOS+- Treg細(xì)胞只分泌TGF-β。此外，Collison等zui近推斷Treg與其它T細(xì)胞的接觸是產(chǎn)生IL-35和Treg細(xì)胞激活的重要因素，盡管Treg的抑制功能是依賴于IL-35和IL-10。然而，在體內(nèi)肺臟和結(jié)腸中發(fā)現(xiàn)，Treg細(xì)胞生產(chǎn)的IL-10幾乎不能影響免疫應(yīng)答。

和單核細(xì)胞相似，在中性粒細(xì)胞IL-10抑制炎癥介質(zhì)產(chǎn)生，因此，其抑制LPS和吞噬細(xì)菌引起的TNF-α和IL-1β產(chǎn)生，此外，IL-10抑制各種趨化中性粒細(xì)胞化學(xué)因子釋放，IL-10也能夠抑制環(huán)氧合酶-2和前列腺素E2合成。在嗜酸性粒細(xì)胞，IL-10抑制LPS引起的各種炎性介質(zhì)如TNF-α, GM-CSF以及CXCL8。此外，LPS引起中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的存活性也能被IL-10拮抗。

IL-10和IL-4共同抑制IL-3和干細(xì)胞因子導(dǎo)致的肥大細(xì)胞分化。此外將IL-10與肥大細(xì)胞孵育會抑制其自發(fā)和抗原引起的TNF-α, GM-CSF,和NO合成。IL-10也能減少IgE受體的表達(dá)，也能減少其信號分子如Syk, Fyn和Akt。和這些觀察結(jié)果一致，IL - 10的過表達(dá)會減少體內(nèi)IgE介導(dǎo)的過敏性反應(yīng)。

需要指出的是，IL-10也有對幾種免疫細(xì)胞有重要的非抑制功能。它能夠阻止B細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)它們的分化，增殖，和MHC II類分子表達(dá)，并在免疫球蛋白種類轉(zhuǎn)換中有促進(jìn)作用。此外，IL-10刺激NK細(xì)胞的細(xì)胞毒活性[86]，增加NK細(xì)胞對IL-2誘導(dǎo)的細(xì)胞因子分泌如：IFN-γ, GM-CSF和TNF-α，它還能夠增加IL-2引起的CD56-bright亞型NK細(xì)胞的增殖。

盡管小鼠的IL-10對人類細(xì)胞沒有作用，但人類的細(xì)胞因子對小鼠有活性，EB病毒合成的IL-10同源物BCRF1和人類的細(xì)胞因子有相類似的免疫生物學(xué)活性，然而，檢測不到一系列IL-10陽性作用，比如，在BCRF1刺激下小鼠B細(xì)胞MHC II類分子并沒有增加，此外，病毒IL-10需要比人IL-10濃度高約1000倍才能發(fā)揮人IL-10的大多作用比如抑制IL-2的釋放。這可能與病毒IL-10和IL-10R1的低親和力有關(guān)，此外，似乎和人IL-10相比，病毒IL-10與不同的IL-10R1變異體（SNP相關(guān)的氨基酸改變）親和力也不同。

7、IL-10免疫抑制作用的分子基礎(chǔ)

盡管經(jīng)過長時間此領(lǐng)域的研究，IL-10對于APC（抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生和抗原遞呈）和T細(xì)胞（抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生和增殖）的地免疫抑制分子機(jī)制仍然有爭議。

然而一般*在髓系來源細(xì)胞IL-10受體激活的STAT3是IL-10抗炎作用所必須的步驟，這被STAT3缺乏小鼠模型和幾個體外實(shí)驗(yàn)所證明。zui有趣的是，還有來自于高IgE綜合征患者的證據(jù)，這些患者包含一個主要的STAT3突變，因此表現(xiàn)為IL-10抑制LPS誘發(fā)的TNF-α釋放功能喪失。是否STAT3激活也是直接抑制T細(xì)胞的原因還有待證明，尤其是因?yàn)門h17炎癥因子產(chǎn)生，如IL-6和IL-23，也是通過STAT3激活來完成的。

STAT激活引起的新蛋白合成似乎是IL-10對于單核巨噬細(xì)胞抗炎癥作用所必須的，盡管抗炎癥作用在中性粒細(xì)胞中可以依賴也可以不依賴新蛋白的合成，這些促使一些研究來鑒別IL-10引起那些基因的表達(dá)。然而，這些研究中沒有單個明確指標(biāo)可以代表IL-10抗炎癥作用的重要介質(zhì)，似乎一些IL-10引起的基因表達(dá)引起作用特異的抑制效應(yīng)，將在下文討論。

單核細(xì)胞類細(xì)胞（包括單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞）在通過TLR等識別病原后會產(chǎn)生幾種炎性介質(zhì)，遇到LPS后引發(fā)信號傳導(dǎo)，通過幾種適合的分子，其中MyD88是zui常見的，這導(dǎo)致了轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和一些MAP激酶（p38, ERK, JNK）的激活。已知IL-10是抑制TLR引起炎癥介質(zhì)釋放，因此有一些對比報道是否IL-10能夠干擾TLR引起的信號傳導(dǎo)（參見綜述171）。IL-10引起的基因表達(dá)SOCS3zui初被認(rèn)為是的標(biāo)志，因?yàn)槠漕愃品肿覵OCS1缺乏（本身不清楚是否會被IL-10誘導(dǎo)）會放大LPS應(yīng)答，以及通過Myd88非依賴途徑和抑制I型 IFN產(chǎn)生導(dǎo)致死亡。然而，SOCS3缺乏的小鼠表現(xiàn)出IL-10能夠正常的抑制TNF-α產(chǎn)生，一些磷酸化酶，可以使特異的MAP激酶失活（如DUSP1/MKP1），能夠被IL-10調(diào)節(jié)，也被發(fā)現(xiàn)可以對LPS信號有負(fù)性調(diào)節(jié)作用，然而，這些磷酸化酶的基因缺乏模型來證明其對IL-10的抑制能力正式證明依據(jù)缺乏。甚至不支持其對TNF-α調(diào)節(jié)。一些zui近的論文認(rèn)為IL-10可能通過干擾MyD88或泛素翻譯從而降低MyD88依賴的信號分子（IRAK-1, IRAK-4和TRAF6），IL-10可以抑制TLR誘導(dǎo)的miR-155來調(diào)節(jié)TLR信號，這種microRNA靶位是磷酸酶SHIP1 mRNA，因此SHIP1水平升高從而影響TLR信號傳導(dǎo)。

Murray認(rèn)為在小鼠巨噬細(xì)胞IL-10的抗炎作用主要取決于TNF-α基因的轉(zhuǎn)錄激活水平，已有幾個機(jī)制認(rèn)為這種轉(zhuǎn)錄可能會抑制炎癥因子，*，IL-10能誘導(dǎo)NF-κB的抑制性同源二聚體p50/p50進(jìn)行核轉(zhuǎn)位并與DNA結(jié)合從而減少NF-κB依賴的基因表達(dá)。然而，Cao等證明同源二聚體p50/p50沒有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性并能特異誘導(dǎo)IL-10的表達(dá)。因此同源二聚體p50/p50的抑制作用可能是因?yàn)樽苑置贗L-10的反饋環(huán)，從而通過其它機(jī)制降低細(xì)胞因子的表達(dá)。

通過基因表達(dá)譜，幾種因素能抑制NF-κB活性（Bcl-3, IKBNS, Abin3, ETV3, 和SBNO2），然而，沒有證據(jù)表明缺乏這些因素能夠減輕IL-10的抑制作用，目前只有Bcl-3有一些作用，但有趣的是，Bcl-3和IKBNS可以介導(dǎo)同源二聚體p50/p50的募集，但只診斷一些特異細(xì)胞因子的表達(dá)，Bcl-3調(diào)節(jié)TNF-α和IL-23p19但對IL-6表達(dá)無影響，IKBNS僅僅影響IL-6和IL-12/IL-23p40而不會影響TNF-α轉(zhuǎn)錄。另一方面，IL-10誘導(dǎo)B-ATF基因，其能抑制AP-1活性，但似乎對TNF-α和IL-6表達(dá)均沒有影響。

還有一些報告支持IL-10抑制能力通過轉(zhuǎn)錄后原件實(shí)現(xiàn)，然而，這可能依賴于IL-10作用的時間，很多細(xì)胞因子包括IL-10本身，以及生長因子都包含AU-rich elements （AREs），這種結(jié)構(gòu)能與ARE結(jié)合蛋白結(jié)合從而調(diào)節(jié)mRNA穩(wěn)定和翻譯。TLR激活的p38 MAPK途徑能通過MK2介導(dǎo)的磷酸化導(dǎo)致TTP活性喪失調(diào)節(jié)TNF-α mRNA降解。一些文章提示IL-10可通過干擾p38 MAPK信號和/或調(diào)節(jié)ARE-結(jié)合蛋白TTP或HuR表達(dá)干擾這個信號。

前文講過，IL-10被認(rèn)為與Th1, Th2和Th17免疫抑制有關(guān)，一些IL-10對T細(xì)胞激活的負(fù)性調(diào)節(jié)作用是因?yàn)槠鋵PC的免疫抑制作用所誘導(dǎo)。IL-10抑制的抗原遞呈作用引起Th1、Th2和Th17應(yīng)答的下調(diào)，有趣的是，Koppelman等證明，用IL-10刺激單核細(xì)胞，成熟的肽結(jié)合的MHCII類分子聚集在細(xì)胞內(nèi)側(cè)小囊泡中而不能到達(dá)細(xì)胞膜，Steimle小組zui近解釋了這個現(xiàn)象，他們發(fā)現(xiàn)，在人單核細(xì)胞，IL-10誘導(dǎo)膜相關(guān)RING-CH （MARCH） 1蛋白，其屬于泛素連接酶家族，MARCH1下調(diào)在感染細(xì)胞表面表達(dá)MHC II類分子，此外，他們發(fā)現(xiàn)，無論在IL-10刺激的單核細(xì)胞還是轉(zhuǎn)染MARCH1細(xì)胞均出現(xiàn)分子泛素化的形式，zui終，用siRNA敲除MARCH1可以消除上述發(fā)生在單核細(xì)胞MHCII類分子不在膜上表達(dá)的現(xiàn)象。

除了能誘導(dǎo)Th1細(xì)胞分化的抗原遞呈和細(xì)胞因子產(chǎn)生明顯減少以外，有趣的是即使產(chǎn)生激活前T細(xì)胞過程也被IL-10通過下調(diào)APC 產(chǎn)生IFN-γ，IL-12 和IL-18能力而抑制。除了對T細(xì)胞激活的間接影響還有報告提示其直接抑制CD4+ T細(xì)胞，通過降低觸發(fā)T細(xì)胞受體來實(shí)現(xiàn)，這被認(rèn)為主要因?yàn)镮L-10對CD28共刺激信號有抑制作用，主要減少CD28絡(luò)氨酸磷酸化從而減少肌酸激酶3激酶p85，然而，我們的實(shí)驗(yàn)證明IL-10即使在CD28陰性的T細(xì)胞也能抑制T細(xì)胞受體誘導(dǎo)的IFN-γ產(chǎn)生，提示存在獨(dú)立于CD28信號。

8、IL-10在免疫介導(dǎo)疾病的作用

有很多觀察描述了IL-10在各種疾病的發(fā)病機(jī)理有很重要的作用。并分為兩個亞型：、IL-10表達(dá)過多疾病， IL-10表達(dá)或相對減少引起疾病，

在IL-10表達(dá)過多的疾病，可以看到IL-10引起的免疫抑制作用和一些腫瘤生長，紅斑狼瘡，EBV相關(guān)淋巴瘤，皮膚惡性腫瘤如黑色素瘤屬于這類疾病，此外，升高的IL-10在感染患者會導(dǎo)致疾病基站，比如，一種基因依賴IL – 10增加會導(dǎo)致皮膚利什曼的活動性病變。IL – 10在以下情況中有決定性作用，免疫麻痹形成，創(chuàng)傷后臨時免疫缺陷的發(fā)生，重大手術(shù)，燒傷，休克，以及高風(fēng)險能夠致命的細(xì)菌/真菌感染。巨噬細(xì)胞來源的IL-10也與年齡相關(guān)的免疫缺陷有一定關(guān)系。

在IL-10相對或缺乏的疾病，會存在持續(xù)的免疫激活。這會導(dǎo)致慢性炎性腸病（如克羅恩病），銀屑病，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，器官移植后疾病。

IL-10的啟動子被發(fā)現(xiàn)其SNP發(fā)生在不同個體比較彌散，和其它細(xì)胞因子的啟動子類似，有趣的是，在對LPS反應(yīng)時轉(zhuǎn)錄因子Sp1可以與其中一種SNP結(jié)合來增強(qiáng)IL-10轉(zhuǎn)錄。然而，需要指出的是SNP和IL-10啟動子之間的關(guān)系以及IL-10分泌量取決于很多因素，比如細(xì)胞類型，刺激時間，刺激種類等。無論如何，發(fā)現(xiàn)了各種疾病和IL-10 以及IL-10R1基因之間的特定關(guān)系。事實(shí)上，在紅斑狼瘡，并不僅僅有明顯的基因和疾病關(guān)系，還有不同抗體類型和臨床嚴(yán)重情況之間的關(guān)系，此外，在EBV感染各個階段，可以發(fā)現(xiàn)某種特定的IL-10啟動子變異，此外，IL-10高產(chǎn)量的基因明顯與黑色素瘤發(fā)生減少相關(guān)，而且，免疫攻擊移植物似乎受到各種細(xì)胞因子啟動子區(qū)域多態(tài)性影響，心臟移植后，被認(rèn)為其啟動子為“TNF-α high/ IL-10 low” 受體會更有可能出現(xiàn)器官排斥。在腎臟移植zui初6個月，其啟動子為“TNF-α high/IL-10 high”會有更常見多排斥階段，而“TNF-α low/IL-10 low”基因型會有保護(hù)作用。這些略有出入的情況說明IL - 10啟動子多態(tài)性在某些疾病發(fā)病中的作用還有待進(jìn)一步調(diào)查。

9、IL-10生物相關(guān)特性www.rose-nail.cn

假如細(xì)胞激活后才會釋放細(xì)胞因子的時間順序沒有問題，那么IL-10生物學(xué)影響就更容易理解了，IL-10是炎性介質(zhì)后產(chǎn)生較晚的細(xì)胞因子，因此，其特殊的生理意義在于局限和防止過度的免疫應(yīng)答從而局限附帶損害，同時，其增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的清道夫功能在機(jī)體與抗原沖突之后是很重要的，它會在抗原持續(xù)存在時誘導(dǎo)外周免疫耐受。

其相關(guān)疾病可見表1。IL-10缺乏小鼠喂養(yǎng)在不良環(huán)境中會出現(xiàn)致命的腸道炎癥，這是因?yàn)獒槍π∧c或小腸共生菌抗原過度免疫反應(yīng)。需要指出的是只有CD4+ T分泌IL-10的小鼠也能觀察到類似表現(xiàn)，這個炎癥能夠被無菌環(huán)境和應(yīng)用IL-10或Treg細(xì)胞治療。此外，巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-10是Treg細(xì)胞介導(dǎo)阻止CD4+CD45RB+ T細(xì)胞相關(guān)腸炎的必要條件。事實(shí)上，IL-10（−/−Rag1（−/−小鼠，Treg細(xì)胞不能保持Foxp3表達(dá)和調(diào)節(jié)活性。隨后，IL-10R1-deficient Treg細(xì)胞也不能保持Foxp3表達(dá)，提示髓系細(xì)胞IL-10分泌對Treg旁分泌作用來維系Foxp3表達(dá)。

也觀察到IL-10-deficient Tregs輕度損害小腸免疫應(yīng)答的控制，這指出IL-10在小鼠保持消化道穩(wěn)態(tài)對腸道菌群耐受中有重要的作用，在人類，IL-10似乎有相同作用，因?yàn)镮L-10R表達(dá)缺陷的患者也會出現(xiàn)嚴(yán)重的IBD。第二個非常令人印象深刻的表現(xiàn)是全身內(nèi)毒素血癥。予以zui少的LPS劑量，缺乏IL-10表達(dá)的小鼠表現(xiàn)為不能控制的TNF-α分泌和高病死率，隨后研究細(xì)胞特異性IL-10-和IL-10R1-缺乏模型證明這種保護(hù)性IL-10主要由巨噬細(xì)胞和或中性粒細(xì)胞產(chǎn)生并在這些細(xì)胞形成自分泌環(huán)，此外，IL-10的抗炎和免疫抑制作用在很多局部和系統(tǒng)炎癥中以及一些感染中存在。比如，在小鼠Langerhans細(xì)胞來源的IL-10對于抑制半抗原特異性CD4 和CD8 T細(xì)胞以及良好抑制接觸高敏反應(yīng)起到必要作用，Th1細(xì)胞的IL-10可以阻止感染細(xì)胞內(nèi)病原引起的免疫病理改變，比如利什曼原蟲，尤其是慢性皮膚利什曼病以及剛地弓形蟲引起的全身感染，在李斯特菌病小鼠模型，TCR介導(dǎo)的與李斯特菌清除的巨噬細(xì)胞反應(yīng)之后，IL-10, γδ T控制CD8+ T 細(xì)胞過度分泌TNF-α來保護(hù)動物免受肝臟損傷。此外B細(xì)胞分泌的IL-10能夠抑制實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）發(fā)病炎癥，降低小鼠脾臟中的巨細(xì)胞病毒感染病毒特異性CD8 + T細(xì)胞的反應(yīng)。