إنترلوكين 4

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الإنترلوكين 4 ( IL - 4 ) هو سيتوكين يحفز تمايز الخلايا التائية المساعدة الساذجة ( خلايا Th0) إلى خلايا Th2 . عند  تنشيطها بواسطة IL  -4، تنتج خلايا Th2 المزيد من IL- 4  في حلقة تغذية راجعة إيجابية . يُنتَج IL-4 بشكل أساسي من قِبَل الخلايا البدينة، وخلايا Th2 ، والخلايا الحمضية ،  والخلايا القاعدية. [ 4 ] وهو وثيق الصلة بالإنترلوكين 13 ( IL-13) وله وظائف مشابهة .

وظيفة

يؤدي الإنترلوكين 4 أدوارًا بيولوجية متعددة، تشمل تحفيز تكاثر الخلايا البائية والتائية المنشطة ، وتمايز الخلايا البائية إلى خلايا بلازمية . وهو منظم رئيسي في المناعة الخلطية والتكيفية . يحفز الإنترلوكين 4 تحول الخلايا البائية إلى الغلوبولين المناعي E ، ويزيد من إنتاج معقد التوافق النسيجي الرئيسي من النوع الثاني . كما يقلل من إنتاج الخلايا التائية المساعدة من النوع الأول ، والبلعميات، والإنترفيرون غاما ، والخلايا المتغصنة ، والإنترلوكين 12 .   

يرتبط الإفراط في إنتاج IL-4 بالحساسية . [ 5 ]

الالتهاب والتئام الجروح

تؤدي البلاعم النسيجية دورًا هامًا في الالتهاب المزمن والتئام الجروح . يعزز وجود الإنترلوكين-4 في الأنسجة خارج الأوعية الدموية التنشيط البديل للبلاعم إلى خلايا M2، ويُثبط التنشيط الكلاسيكي للبلاعم إلى خلايا M1. يرتبط ازدياد البلاعم المُرمِّمة (M2) بإفراز الإنترلوكين-10 وعامل النمو المحول بيتا ( TGF-β) ، مما يؤدي إلى انخفاض الالتهاب المرضي. يرتبط إطلاق الأرجينيز والبرولين والبولي أميناز وعامل النمو المحول بيتا (TGF-β) من قِبَل خلية M2 المُنشَّطة بالتئام الجروح والتليف . [ 6 ]

مستقبل

يُعرف مستقبل الإنترلوكين-4 باسم IL-4Rα . يوجد هذا المستقبل في ثلاثة مركبات مختلفة في أنحاء الجسم. تتكون مستقبلات النوع الأول من الوحدة الفرعية IL-4Rα مع سلسلة γ مشتركة، وترتبط تحديدًا بالإنترلوكين-4. أما مستقبلات النوع الثاني فتتكون من الوحدة الفرعية IL-4Rα المرتبطة بوحدة فرعية أخرى تُعرف باسم IL-13Rα1 . تتميز مستقبلات النوع الثاني بقدرتها على الارتباط بكل من الإنترلوكين-4 والإنترلوكين-13، وهما سيتوكينان لهما وظائف بيولوجية متقاربة. [ 7 ] [ 8 ]

بناء

يتميز الإنترلوكين-4 (IL-4) ببنية كروية مضغوطة (مشابهة للسيتوكينات الأخرى )، مثبتة بثلاث روابط ثنائية الكبريتيد . [ 9 ] يهيمن على نصف البنية حزمة من أربعة حلزونات ألفا ذات التواء يساري. [ 10 ] الحلزونات متوازية عكسيًا ، مع وصلتين علويتين، تشكلان صفيحة بيتا متوازية عكسيًا مكونة من خيطين . [ 10 ]

تطور

يرتبط الإنترلوكين-4 ارتباطًا وثيقًا بالإنترلوكين-13 ، وكلاهما يحفز المناعة من النوع الثاني . [ 11 ] وقد وُجدت جينات هذه العائلة أيضًا في الأسماك، سواءً في الأسماك العظمية [ 12 ] [ 13 ] أو الأسماك الغضروفية؛ [ 14 ] ولأنها على هذا المستوى التطوري لا يمكن تمييزها على أنها إنترلوكين-4 أو إنترلوكين-13، فقد سُميت إنترلوكين-4/13. [ 13 ]

اكتشاف

تم اكتشاف هذا السيتوكين بشكل مشترك من قبل مورين هوارد وويليام إي. بول [ 15 ] وكذلك من قبل إيلين فيتيتا ومجموعة أبحاثها في عام 1982.

تم عزل تسلسل النيوكليوتيدات الخاص بالإنترلوكين-4 البشري بعد أربع سنوات، مما يؤكد تشابهه مع بروتين فأري يُسمى  عامل تحفيز الخلايا البائية-1 (BCSF-1). [ 16 ]

دراسات على الحيوانات

وقد تبين أن الإنترلوكين-4 يتوسط التفاعل بين الخلايا الجذعية العصبية والخلايا العصبية التي تخضع للتنكس العصبي، ويبدأ سلسلة من عمليات التجديد من خلال فسفرة المؤثر داخل الخلوي STAT6 في نموذج تجريبي لمرض الزهايمر في دماغ سمكة الزيبرا البالغة. [ 17 ]

الأهمية السريرية

يلعب IL-4 دورًا مهمًا في تطور بعض الاضطرابات المناعية، وخاصة الحساسية وبعض أمراض المناعة الذاتية.

الأمراض التحسسية

يشارك IL-4، إلى جانب السيتوكينات الأخرى من النوع Th2، في التهاب المسالك الهوائية الذي لوحظ في رئتي المرضى المصابين بالربو التحسسي . [ 18 ]

الأمراض التحسسية هي مجموعة من الاضطرابات التي تتجلى باستجابة غير متناسبة من الجهاز المناعي لمسببات الحساسية واستجابات الخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني ( Th2 ). تشمل هذه الأمراض، على سبيل المثال، التهاب الجلد التأتبي، والربو، والتأق الجهازي. يلعب الإنترلوكين 4 دورًا هامًا في تحفيز الالتهاب في الربو، بما في ذلك تحفيز إعادة ترتيب النمط المصلي للغلوبولين المناعي E (IgE)، والتعبير عن جزيء التصاق الخلايا الوعائية 1 (VCAM-1)، وتعزيز هجرة الخلايا الحمضية عبر البطانة الوعائية، وإفراز المخاط، وتحفيز الخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني ( Th2 ) مما يؤدي إلى إطلاق السيتوكينات. الربو اضطراب وراثي معقد يرتبط بتعدد أشكال مُحفز جين الإنترلوكين 4 والبروتينات المشاركة في إشارات الإنترلوكين 4. [ 19 ]

الأورام

ثبت أن الإنترلوكين-4 (IL-4) يحفز انقسام الخلايا ، وفقدان التمايز ، وانتشار الورم في الساركوما العضلية المخططة . [ 20 ] للإنترلوكين-4 تأثير كبير على تطور الورم. وقد لوحظ ازدياد إنتاج الإنترلوكين-4 في خلايا الثدي، والبروستاتا، والرئة، والكلى، وأنواع أخرى من السرطان. كما لوحظ فرط التعبير عن مستقبلات الإنترلوكين-4 (IL-4R) في العديد من أنواع السرطان. وتُعدِّل خلايا الكلى والورم الأرومي الدبقي من هذه العملية.10000 –​13000 مستقبل لكل خلية حسب نوع الورم. [ 21 ]

يمكن لـ IL-4 أن يحفز الخلايا السرطانية بشكل بدائي ويزيد من مقاومتها للاستماتة عن طريق زيادة نمو الورم. [ 22 ]

الجهاز العصبي

تُظهر أورام أنسجة الدماغ، مثل الورم النجمي ، والورم الأرومي الدبقي ، والورم السحائي ، والورم النخاعي، فرطًا في التعبير عن مستقبلات عوامل نمو مختلفة، بما في ذلك مستقبل عامل نمو البشرة ، ومستقبل عامل نمو الخلايا الليفية 1 (FGFR- 1 )، ومستقبل الترانسفيرين (TfR )، ومستقبل الإنترلوكين -13 (IL-13R). وتُظهر معظم الأورام السحائية البشرية تعبيرًا كثيفًا عن مستقبلات الإنترلوكين-4 (IL-4)، مما يشير إلى دوره في تطور السرطان. وتُظهر هذه الأورام تعبيرًا عن IL-4Rα وIL13Rα-1-1، ولكن ليس عن السلسلة السطحية γc، مما يوحي بأن معظم الأورام السحائية البشرية تُعبر عن الإنترلوكين-4 من النوع الثاني. [ 23 ]

فيروس العوز المناعي البشري

قد يلعب الإنترلوكين-4 (IL-4) دورًا في عدوى فيروس نقص المناعة البشرية وتطوره . تُعد الخلايا التائية المساعدة  عنصرًا أساسيًا في عدوى فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1).  تظهر عدة علامات على خلل في تنظيم المناعة، مثل بدء تنشيط الخلايا البائية متعددة النسائل، والاستجابة المناعية الخلوية السابقة المحفزة بالمستضد، وفرط غاما غلوبولين الدم، لدى معظم مرضى فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول، وترتبط هذه العلامات بالسيتوكينات التي تُنتجها الخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني ( Th2 ). وقد ثبت  ازدياد إنتاج الإنترلوكين-4 (IL-4) بواسطة الخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني ( Th2 ) لدى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية. [ 24 ] 

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000000869 – Ensembl ، مايو 2017
  2. ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  3. ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. ↑ غاداني إس بي، كرونك جيه سي، نوريس جي تي، كيبنيس جيه (نوفمبر 2012). "إنترلوكين-4 في الدماغ: سيتوكين جدير بالتذكر" . مجلة علم المناعة . 189 (9): 4213-4219 . doi : 10.4049/jimmunol.1202246 . PMC 3481177. PMID 23087426 .  
  5. ↑ هيرشي جي كي، فريدريش إم إف، إسوين إل إيه، توماس إم إل، شاتيلا تي إيه (ديسمبر 1997). "ارتباط التأتب بطفرة اكتساب وظيفة في الوحدة الفرعية ألفا لمستقبل الإنترلوكين-4" . مجلة نيو إنجلاند الطبية . 337 (24): 1720-1725 . doi : 10.1056/NEJM199712113372403 . PMID 9392697 . 
    • ملخص الخبر: "علماء يحددون صلة جينية قوية بالحساسية" . موقع يوريك أليرت (بيان صحفي). 10 ديسمبر 1997. مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2011.
  6. ↑ جون أستر؛ فيناي كومار؛ أبو الك. عباس؛ نيلسون فاوستو (2009). روبنز وكوتران: الأسس المرضية للأمراض (الطبعة الثامنة ). فيلادلفيا: سوندرز. ص 54. ISBN   978-1-4160-3121-5.
  7. ↑ مايس تي، جوس جي إف، بروسيل جي جي (سبتمبر 2012). "استهداف إنترلوكين-4 في الربو: هل ضاع في الترجمة؟" . المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 47 (3): 261-270 . doi : 10.1165/rcmb.2012-0080TR . PMID 22538865 . 
  8. ↑ شاتيلا، ت. أ. (أكتوبر 2004). "مسارات إشارات مستقبلات الإنترلوكين-4 في مرض الربو". اتجاهات في الطب الجزيئي . 10 (10): 493-499 . doi : 10.1016/j.molmed.2004.08.004 . PMID 15464449 . 
  9. ↑ كار سي، أيكنت إس، كيماك إن إم، ليفين إيه دي (فبراير 1991). "تحديد مواقع روابط ثنائي الكبريتيد في إنترلوكين 4 المُعاد تركيبه في الفئران والبشر". الكيمياء الحيوية . 30 (6): 1515-1523 . doi : 10.1021/bi00220a011 . PMID 1993171 . 
  10. 1 2 والتر إم آر، كوك دبليو جيه، تشاو بي جي، كاميرون آر بي، إيليك إس إي، والتر آر إل، وآخرون . (أكتوبر 1992). "البنية البلورية للإنترلوكين-4 البشري المؤتلف". مجلة الكيمياء البيولوجية . 267 (28): 20371-20376 . doi : 10.2210/pdb2int/ pdb . PMID 1400355. S2CID 2310949 .   
  11. ↑ تشو جيه (سبتمبر 2015). "تمايز الخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني (Th2)، وتطور الخلايا اللمفاوية الفطرية من النوع الثاني (ILC2)، وتنظيم إنتاج الإنترلوكين-4 (IL-4) والإنترلوكين-13" . سيتوكين . 75 ( 1): 14-24 . doi : 10.1016/j.cyto.2015.05.010 . PMC 4532589. PMID 26044597 .  
  12. ↑ لي جيه إتش، شاو جيه زد، شيانغ إل إكس، وين واي (مارس 2007). "استنساخ وتوصيف وتحليل التعبير عن الحمض النووي المكمل للإنترلوكين-4 في سمكة البخاخ: أول دليل على وجود سيتوكين من النوع Th2 في الأسماك". علم المناعة الجزيئية . 44 (8): 2078-2086 . doi : 10.1016/j.molimm.2006.09.010 . PMID 17084456 . 
  13. 1 2 أوهتاني م، هاياشي ن، هاشيموتو ك، ناكانيشي ت، ديجكسترا ج م (يوليو 2008). "توضيح شامل لموقعين متماثلين للإنترلوكين 4/13 في الأسماك العظمية". علم المناعة الوراثية . 60 (7): 383-397 . doi : 10.1007/s00251-008-0299-x . PMID 18560827. S2CID 24675205 .  
  14. ↑ ديجكسترا، ج. م. (يوليو 2014). "الجينات المرشحة للخلايا التائية المساعدة من النوع الثاني (TH2) والخلايا التائية التنظيمية (Treg) في سمكة قرش الفيل". مجلة نيتشر . 511 (7508): E7– E9. doi : 10.1038/nature13446 . PMID 25008534. S2CID 4447611 .  
  15. ↑ هوارد م، بول دبليو إي (1982). "الإنترلوكينات للخلايا اللمفاوية البائية". أبحاث اللمفوكينات . 1 (1): 1-4 . PMID 6985399 . 
  16. ↑ يوكوتا تي، أوتسوكا تي، موسمان تي، بانشيرو جيه، ديفرانس تي، بلانشارد دي، وآخرون (أغسطس 1986). "عزل وتوصيف نسخة cDNA من إنترلوكين بشري، متماثلة مع عامل تحفيز الخلايا البائية 1 في الفئران، والذي يُظهر أنشطة تحفيزية للخلايا البائية والتائية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 83 (16): 5894-5898 . Bibcode : 1986PNAS...83.5894Y . doi : 10.1073 / pnas.83.16.5894 . PMC 386403. PMID 3016727 .   
  17. ↑ بهاتاراي ب، توماس أ.ك، كوساك م.إ، باباديميتريو س، ماشكاريان ف، فروك س، وآخرون . (أكتوبر 2016). "تنشيط إشارات IL4/STAT6 لتكاثر الخلايا الجذعية العصبية وتكوين الخلايا العصبية عند تراكم بروتين بيتا النشواني 42 في دماغ سمكة الزيبرا البالغة" . تقارير الخلية . 17 (4): 941-948 . doi : 10.1016/j.celrep.2016.09.075 . PMID 27760324 .  
  18. ↑ غور ن، ويلز-كارب م (سبتمبر 2015). " إشارات إنترلوكين-4 وإنترلوكين-13 في أمراض المسالك الهوائية التحسسية" . سيتوكين . 75 (1): 68-78 . doi : 10.1016/j.cyto.2015.05.014 . PMC 4532591. PMID 26070934 .  
  19. ↑ ستينكي، جيه دبليو، وبوريش، إل (19 فبراير 2001). "السيتوكينات من النوع Th2 والربو. إنترلوكين-4: دوره في إمراضية الربو، واستهدافه لعلاج الربو باستخدام مضادات مستقبلات إنترلوكين-4" . مجلة أبحاث الجهاز التنفسي . 2 (2) 66: 66-70 . doi : 10.1186/rr40 . PMC 59570. PMID 11686867 .  
  20. ↑ هوسوياما تي، أسلم إم آي، أبراهام جيه، براجاباتي إس آي، نيشيجو كيه، ميشاليك جيه إي، وآخرون . (مايو 2011). " مستقبل إنترلوكين-4 يحفز فقدان التمايز، والانقسام الخلوي، والانتشار في ساركوما العضلات المخططة" . مجلة أبحاث السرطان السريرية . 17 (9): 2757-2766 . doi : 10.1158/1078-0432.CCR-10-3445 . PMC 3087179. PMID 21536546 .   
  21. ↑ الحق ز، ناز س، ​​مسيك م أ (ديسمبر 2016). "إشارات مستقبل الإنترلوكين-4 وآلية ارتباطه: رؤية علاجية من خلال مجموعة أدوات المثبطات". مراجعات السيتوكين وعوامل النمو . 32 : 3-15 . doi : 10.1016/j.cytogfr.2016.04.002 . PMID 27165851 . 
  22. ↑ لي ز، جيانغ ج، وانغ ز، تشانغ ج، شياو م، وانغ س، وآخرون . (نوفمبر 2008). "يعزز الإنترلوكين-4 الداخلي نمو الورم عن طريق زيادة مقاومة خلايا الورم للاستماتة الخلوية" . أبحاث السرطان . 68 (21): 8687-8694 . doi : 10.1158/0008-5472.CAN-08-0449 . PMID 18974110 .  
  23. ↑ بوري إس، جوشي بي إتش، ساركار سي، ماهاباترا إيه كيه، حسين إي، سينها إس (مايو 2005). "تعبير وبنية مستقبلات الإنترلوكين 4 في أورام السحايا الأولية" . مجلة السرطان . 103 (10): 2132-2142 . doi : 10.1002/cncr.21008 . PMID 15830341. S2CID 42324572 .  
  24. ↑ مايارد إل، هوفنكامب إي، كيت آي بي، هويبرينك بي، دي يونغ آي إتش، أوتو إس إيه، ميدما إف (سبتمبر 1996). "تحليل الخلية المفردة لإنتاج الإنترلوكين-4 والإنترفيرون غاما بواسطة الخلايا التائية من الأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية: انخفاض الإنترفيرون غاما مع الحفاظ على إنتاج الإنترلوكين-4". مجلة علم المناعة . 157 (6): 2712-2718 . doi : 10.4049/jimmunol.157.6.2712 . PMID 8805678. S2CID 39431866 .  

للمزيد من القراءة