干扰素或Ⅱ型细胞因子家族
1．干扰素 干扰素是一个进化保守的家族，基于抗病毒活性被发现于1957年。干扰素分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，Ⅰ型干扰素包括IFN-α和IFN-β，IFN-α有许多成员，不过IFN-β只有一种。Ⅱ型干扰素既IFN-γ，是单基因编码分子。Ⅲ型干扰素为IFN-λ。Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干扰素的受体都是Ⅱ型细胞因子受体，因此，干扰素也被称为Ⅱ型细胞因子。IL-10是Ⅱ型细胞因子，一系列IL-10相关细胞因子也属于Ⅱ型细胞因子，包括IL-19、IL-20、IL-22、IL-24、IL-26、IL-28和IL-29。Ⅱ型细胞因子的螺旋结构与Ⅰ型细胞因子有相似之处，受体都为Ⅱ型细胞因子受体。
（1）Ⅰ型干扰素 IFN-α主要由单核／巨噬细胞产生，B细胞和成纤维细胞也能产生。IFN-β主要由成纤维细胞产生。IFN-α和IFN-β的氨基酸序列和结构相似，而且使用相同的受体，生物效应包括抗增殖、抗病毒，促进CD8＋CTL、NK 细胞和巨噬细胞的细胞毒作用。IFN-α和IFN-β的受体为Ⅰ型干扰素受体，由两条不同的链IFNAR-1和IFNAR-2组成高亲和力受体。有趣的是，牛痘病毒和其他正痘病毒可以产生一种可溶性的结合Ⅰ型干扰素的受体，其结构与IL-1受体相关，不是Ⅱ型细胞因子家族成员而属于免疫球蛋白超家族。
（2）Ⅱ型干扰素既IFN-γ IFN-γ是一个同源二聚体，每个单体包含6个α-螺旋。IFN-γ由NK细胞、CD8＋T细胞和CD4＋Th1细胞亚群产生。正常情况下，IFN-γ产生依赖于IL-12。IFN-γ的生物学效应主要是：抵御胞内感染、激活巨噬细胞的关键因子；促进Th0细胞分化为Th1细胞；抑制Th2和Th17细胞分化；促进B细胞产生IgG，抑制IgE生成。IFN-γ受体分布于红细胞之外的所有细胞，包括血小板。IFN-γ受体由IFNGR-1和IFNGR-2这两条链组成，IFNGR-1结合配体，IFNGR-2进行信号转导。
（3）Ⅲ型干扰素 Ⅲ型干扰素为IFN-λ，包括IFN-λ1（IL-29）、IFN-λ2（IL-28A）和IFN-λ3（IL-28B），三者结合的受体均为IL-28R。IL-28R由IL-10Rβ链和IFNλ-1链组成。IFN-λ的生物学效应为抗病毒、抗肿瘤；协同Ⅰ型和Ⅱ型干扰素诱导基因表达。
2．IL-10及相关的IL-19、IL-20、IL-22、IL-24、IL-26、IL-28和IL-29
（1）IL-10 IL-10是由活化的T细胞、B细胞、单核细胞和角质细胞产生的。IL-10的效应广泛，它属于Th2细胞因子，可能有助于Th2细胞发育，但是Th2发育的关键因子是IL-4。IL-10最显著的作用是它的抑制效应：抑制Th1细胞功能；抑制IL-2、IL-3、IFN-γ、GM-CSF和TNF生成；部分通过显著抑制不同细胞因子的合成抑制单核细胞依赖的T细胞增殖；抑制巨噬细胞和DC表达共刺激分子和MHCⅡ类分子。有趣的是，由EB病毒编码的BCRF1蛋白与IL-10非常相似，表现出许多IL-10的生物学效应如“失活”巨噬细胞以及刺激B细胞增殖。IL-10受体由IL-10Rα和IL-10Rβ两条链组成，与干扰素受体类似，属于Ⅱ型细胞因子受体家族。
（2）IL-19、IL-20、IL-22、IL-24、IL-26、IL-28和IL-29 这些IL-10相关因子的数据比较有限。IL-19可由LPS刺激单核细胞后产生，能够促进单核细胞和Th2免疫应答。IL-19的受体为Ⅰ型IL-20R。IL-20主要由角质细胞和单核细胞产生，过表达可导致表皮分化障碍。IL-20在银屑病发生机制中起一定作用。IL-20受体有两型，Ⅰ型IL-20R由IL-20Rα和IL-20Rβ两条链组成，Ⅱ型由IL-22Rα和IL-20Rβ两条链组成。IL-22可由IL-9诱导，主要产生于活化的Th17细胞和NK细胞，能够诱导肝细胞生成急性期反应蛋白。IL-22受体由IL-22Rα和IL-10Rβ两条链组成。IL-24起初被称之为黑色素瘤分化相关抗原-7，能够抑制多种肿瘤细胞生长、抑制内皮细胞增殖和分化。IL-24受体是Ⅰ型／Ⅱ型IL-20R复合物。IL-26是同源二聚体，主要由单核细胞、记忆性T细胞产生，作用于感染后T细胞的转化，并诱导IL-8、IL-10和ICAM-1产生。IL-26受体由IL-20Rα和IL-10Rβ两条链组成。IL-28有两位成员IL-28A（IFN-λ2）和IL-28B（IFN-λ3），IL-29又被称之为IFN-λ1，三者属于Ⅲ型干扰素，其结构、效应已前述于干扰素条目下。
3．Ⅰ型和Ⅱ型细胞因子受体的信号通路 Ⅰ型和Ⅱ型细胞因子受体信号转导和几条信号通路有关，涉及许多分子。信号通路包括Janus激酶信号转导和转录激活（Janus kinasessignal transducer and activator of transcription，JAK-STAT）通路、Ras-丝裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路，其中，JAK-STAT通路对Ⅰ型和Ⅱ型细胞因子都很重要。信号转导分子包括干扰素调节因子（interferon regulatory factor，IRF）家族蛋白、Src和ZAP70以及相关蛋白、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidyl inositol 3-kinase，PI3K）、胰岛素受体基质1和2（insulin receptor substrates 1和2，IRS-1和IRS-2）以及磷酸酶等，其中IRF蛋白在干扰素信号转导中的作用相较于Ⅰ型细胞因子更为关键。
（1）JAK-STAT通路 JAK的特点是：包含一个具有催化功能的酪氨酸激酶结构域JH1之外，还有一个假激酶域JH2。哺乳动物有四种JAK：JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。细胞因子至少能激活一个JAK，有的能激活两到三个JAK。JAK1、JAK2和TYK2表达很广泛，所以每种细胞类型会表达这三种或全部四种JAK。JAK1可以被Ⅰ型和Ⅱ型干扰素以及共有γ链的细胞因子（IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21）激活，JAK2可被IFN-γ、生长因子、红细胞生成素、IL-3、IL-5和GM-CSF激活，TYK2激活范围则局限于IFNα、IFN-β和IL-12／IL-23。与JAK1、JAK2和TYK2不同，JAK3主要是诱导的，这与其他JAK激酶很不同，而且JAK3只能被共有γ链的细胞因子激活。JAK在细胞因子信号转导中起着关键作用，因此JAK基因突变将导致免疫缺陷病，例如，JAK3突变会引起常染色体隐性重症联合免疫缺陷病，其症状类似于XSCID。
STAT是JAK的作用底物，一般以未活化的形式存在于胞浆，当细胞因子与受体结合后STAT 迅速活化并转移到核内结合DNA。哺乳动物有7 种STAT 蛋白：STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b和STAT6。活化STAT 主要以同源二聚体存在，但有些STAT可以形成异二聚体，如STAT1和STAT2或STAT3。每个STAT 有一个SH2结构域，SH2发挥两个重要作用：受体锚定，即STAT通过SH2锚定于细胞因子受体；STAT二聚体化，即SH2介导两个STAT蛋白通过酪氨酸磷酸化形成二聚体。二聚体化的STAT转入核内结合DNA。
JAK-STAT激活的范式可以描述为：Ⅰ型、Ⅱ型细胞因子或干扰素与其受体结合，受体形成二聚体或更复杂的寡聚体复合物，随之JAK 发生磷酸化和活化，然后胞浆中的STAT被募集，然后STAT发生酪氨酸磷酸化，形成二聚体后从胞浆转入核内，与靶DNA结合以激活靶基因的转录（图8-5）。(https://www.daowen.com)
细胞因子受体亚单位β链结合有JAK 蛋白。α链结合细胞因子引起受体二聚体化，随后JAK因聚合发生磷酸化而激活，使带有SH2结构域的STAT获得磷酸根后活化，并形成同源二聚体，后者转位至细胞核，与靶基因启动子区的STAT结合序列结合，启动特定基因的转录。
图8-5 Ⅰ型和Ⅱ型细胞因子受体信号转导的JAK-STAT通路
（2）细胞因子相关的其他信号分子及信号通路
1）JAK之外的酪氨酸激酶 许多细胞因子除了激活JAK，还可以活化Src家族激酶。例如，IL-2能够活化T细胞的p56 Lck，活化B细胞的p59 Fyn和p53／p56 Lyn。另外，酪氨酸激酶Syk与IL-2Rβ的S区相关。不过，关于这些蛋白激酶的作用尚不如JAK清楚；
2）胰岛素受体基质蛋白（IRS） 一些细胞因子能够激活IRS-1和／或IRS-2。例如IL-4能诱导造血细胞中IRS-1的酪氨酸磷酸化，IFN-γ和LIF能诱导T细胞IRS-2磷酸化，而γ链依赖的细胞因子IL-2、IL-7和IL-15能诱导T细胞IRS-1和IRS-2酪氨酸磷酸化；
3）磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K） PI3K是一种脂酶，许多细胞因子可以诱导PI3K磷酸化和活化。至少对某些细胞因子，PI3K在信号转导方面发挥重要作用；
4）Ras／MAPK通路 对许多细胞因子而言，Ras／MAPK 是一条很重要的信号通路。在这条通路中，细胞因子结合受体后，受体募集Shc适配体，Shc进而募集Grb2和Sos，最终活化Ras。接着Ras与MAPK通路偶联产生信号级联效应。
4．Th1／Th2细胞 基于细胞因子的产生模式不同，辅助性T细胞（Th）分成了Th1和Th2两个亚群。Th1细胞分泌IL-2、IFN-γ和淋巴毒素，Th2分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10和IL-13。由Th1和Th2产生的细胞因子有时被称为1型和2型细胞因子（或称为Th1细胞因子和Th2细胞因子）。
Th1细胞介导细胞免疫（炎症反应、迟发型超敏反应和细胞毒作用），Th2细胞介导体液免疫。不同病原对应着不同的Th1或Th2应答模式，针对胞内病原体如细菌、真菌和原虫感染，保护机体的是Th1细胞应答，而应对胞外病原体如蠕虫感染的是Th2细胞应答。
Th1和Th2细胞来自同一个前体细胞：辅助性T细胞，促进前体细胞向Th1分化的主要因子是IL-12，向Th2分化的主要因子是IL-4，而这种分化效应是通过激活不同的转录因子实现的。转录因子T-bet和ERM 促进IFNG基因转录而抑制IL-4基因转录，诱导T细胞向Th1亚群分化，而转录因子c-Maf和GATA-3促进IL-4基因转录而抑制IFNG基因转录，诱导T细胞向Th2分化。