一、分子结构
IL-12是一种异源二聚体细胞因子,由两个亚基组成:
1.p35亚基(IL-12A):由IL12A基因编码,分子量约35 kDa,是一个富含α螺旋的分泌性蛋白。
2.p40亚基(IL-12B):由IL12B基因编码,分子量约40 kDa。p40亚基既可以与p35结合形成具有生物活性的IL-12异二聚体(IL-12 p70),也可以与其他亚基(如IL-23的p19)结合形成IL-23。
p35和p40通过二硫键结合形成IL-12 p70复合物,这是其发挥生物学活性的主要形式。此外,p40亚基在血清和细胞培养上清中常以过量单体形式存在,并能形成p40-p40同二聚体,这种同二聚体可拮抗IL-12 p70的活性。
二、生物学作用
IL-12在免疫系统中发挥重要作用,主要包括:
1.促进Th1细胞分化:
IL-12是Th1细胞免疫应答的关键调节因子,能够诱导初始CD4+ T细胞向Th1细胞分化,促进Th1类细胞因子(如IFN-γ)的产生,同时抑制Th2类细胞因子(如IL-4、IL-13)的产生。
2.增强NK细胞和T细胞的活性:
IL-12能够激活自然杀伤(NK)细胞和T淋巴细胞,使其大量分泌IFN-γ,增强细胞毒性,促进细胞增殖和溶细胞活性。
3.调节免疫球蛋白的产生:
IL-12能够影响B细胞的增殖、分化和抗体产生,诱导特定免疫球蛋白同种型的生成(如增加IgG,减少IgE)。
4.抗肿瘤和抗病毒作用:
IL-12通过诱导IFN-γ的产生,增强机体的抗病毒和抗肿瘤能力。它能够激活免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,抑制肿瘤的生长和扩散。
5..抑制TGF-β的产生:
IL-12通过IFN-γ的作用抑制TGF-β的产生,从而调节免疫反应。
三、调节机制
IL-12的产生和活性受到严格的正负反馈调节:
1.正性调节:
微生物产物:来自细菌、胞内寄生虫、真菌、双链DNA及CpG-寡聚核苷酸等微生物的产物能够诱导IL-12的产生。
细胞因子:IFN-γ、TNF-β、GM-CSF等细胞因子能够增强IL-12的产生。IFN-γ通过诱导转录因子IRF-1和ICSBP,促进IL-12 p35和p40基因的转录。
2.负性调节:
抑制性细胞因子:IL-4、IL-10、IL-13、TGF-β等细胞因子能够抑制IL-12的产生。IL-10通过诱导一种尚未明确的蛋白的合成,阻断IL-12编码基因的转录。
负反馈机制:IL-12诱导的IFN-γ能够反馈抑制IL-12的产生,形成负反馈调节。此外,抑制性细胞因子信号分子SOCS-3能够识别并结合磷酸化的IL-12Rβ2,阻断STAT4与受体的结合,抑制IL-12信号传导。
3.受体信号通路:
IL-12通过其受体(IL-12R)发挥作用,IL-12R由IL-12Rβ1和IL-12Rβ2两个亚基组成。IL-12与受体结合后,激活JAK2和TYK2激酶,磷酸化STAT4,促进IFN-γ的产生。