一、白细胞介素-15（IL-15）的结构与基本生物学特征
IL-15属于四α螺旋细胞因子家族，该家族成员还包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9及IL-21。其成熟形式为分子量约14-15 kDa的糖蛋白，具有典型的四螺旋束结构。多种细胞类型可表达IL-15，包括单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞（DC）、成纤维细胞、上皮细胞以及骨骼肌细胞。其在维持CD8⁺ T细胞、自然杀伤（NK）细胞、NKT细胞、γδ T细胞及肠上皮内淋巴细胞（IEL）的稳态中发挥着不可或缺的作用。
IL-15来源
二、IL-15及其受体复合物的分子构成
✔️IL-15分子特征
IL-15的编码基因定位于人类染色体4q31区域。其翻译产物为162个氨基酸的前体蛋白，其中前48个氨基酸为信号肽。成熟IL-15亚基由114个氨基酸构成，分子内含有两个二硫键及两个糖基化位点，共同维持其稳定的空间构象。
✔️IL-15受体（IL-15R）系统
IL-15受体属于I型细胞因子受体家族，是一个由三条链构成的多亚基复合物，包括：
私有α链（IL-15Rα）：该链对IL-15具有极高的特异性亲和力，可独立完成配体结合。其作用机制颇具特色：抗原呈递细胞（APC）表面的IL-15Rα首先与IL-15结合形成复合物，随后以“反式呈递”方式将此复合物递呈至 靶细胞（如NK细胞、T细胞）表面，与靶细胞上表达的共用链结合。此外，还存在可溶形式的IL-15Rα（sIL-15Rα），其与IL-15形成的复合物可能具有更强的生物活性或更长的血浆半衰期。
共用β链（CD122）：此链为IL-2受体与IL-15受体所共享，主要负责传导细胞增殖等核心信号。它与IL-15的结合表现为中等亲和力，需与α链共同作用以形成高亲和力受体。
共用γc链（CD132）：该链为多种细胞因子受体（包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21）的共用信号转导链。虽然不直接参与配体识别，但对于激活下游JAK-STAT等关键信号通路至关重要。
IL-15和IL-15R结构
三、IL-15信号传递模式
IL-15主要通过两种机制实现其生物学功能，其中反式呈递为主导模式，确保了信号传递的精准性与空间特异性。
✔️反式呈递模式（主要途径）
在此模式中，表达IL-15的细胞（如树突状细胞）同时在其表面表达IL-15Rα链。IL-15与同一细胞或邻近抗原呈递细胞（APC）膜上的IL-15Rα链结合，形成膜结合的IL-15/IL-15Rα复合物。该复合物作为一个完整的信号单元，以细胞接触依赖的方式，反式激活邻近靶细胞（如NK细胞、T细胞）表面由IL-2/15Rβ链与γc链组成的受体二聚体。此机制将信号传递严格限制于与APC发生密切接触的特定靶细胞，从而实现了高效且局域化的免疫调控，有效避免了因细胞因子扩散可能引发的系统性过度激活。
✔️顺式激活模式（次要途径）
在此模式下，靶细胞自身同时表达完整的高亲和力三聚体受体（IL-15Rα/β/γc），可直接识别并响应微环境中游离的IL-15进行自我激活。该途径的生理学意义尚未完全阐明，其发生可能局限于特定细胞亚群或特定的病理生理情境。
IL-15信号传递模式
四、IL-15信号转导的下游通路
IL-15与其受体复合物结合后，主要通过以下三条高度保守的信号通路传递信号，调控靶细胞的存活、增殖、代谢与功能。
✔️JAK-STAT信号通路
此为IL-15信号转导的核心通路。IL-2/15Rβ链和γc链分别与JAK1和JAK3激酶组成性结合。受体交联后，邻近的JAK激酶相互磷酸化而激活。激活的JAK进而磷酸化受体胞内段的酪氨酸残基，为STAT蛋白（特别是STAT5A和STAT5B）提供结合位点。STAT蛋白被招募至受体并被JAK磷酸化，随后形成同源或异源二聚体，易位至细胞核内，作为转录因子直接调控靶基因的表达。这些基因包括：促进细胞存活的抗凋亡蛋白（如Bcl-2， Bcl-xL）；调控细胞周期的蛋白（如Cyclin D， c-Myc）；以及决定细胞毒功能的关键效应分子（如穿孔素、颗粒酶）。此外，STAT3和STAT6也可能被不同程度地活化。
✔️PI3K-Akt信号通路
磷酸化的受体酪氨酸位点可招募如IRS-1/2等衔接蛋白，进而激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）。活化的PI3K催化产生脂质第二信使PIP3，从而募集并激活Akt（又称蛋白激酶B，PKB）。活化的Akt通过磷酸化下游底物，广泛调控细胞的代谢、蛋白质合成，并通过抑制Bad等促凋亡蛋白来促进细胞存活。
✔️MAPK/ERK信号通路
活化的受体复合物可招募Shc-Grb2-SOS复合物，激活小G蛋白Ras。Ras的激活继而触发经典的Raf → MEK → ERK丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）磷酸化级联反应。该通路主要参与调控细胞的增殖与分化进程。
IL-15信号传递通路
五、IL-15的核心生物学功能
IL-15通过激活下游多条信号通路，对多种免疫细胞发挥关键的生物学效应，主要体现在以下四个方面：
💯促进细胞存活：通过JAK-STAT及PI3K-Akt信号通路上调抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL的表达，有效抑制线粒体途径的细胞凋亡，这对于维持自然杀伤（NK）细胞、记忆性CD8⁺ T细胞等效应细胞的长期存活至关重要。
💯诱导细胞增殖：激活的STAT5及MAPK/ERK通路可上调c-Myc、Cyclin D等关键细胞周期蛋白的表达，从而驱动靶细胞由G1期进入S期，实现效应细胞群体的有效扩增。
💯增强效应功能：IL-15信号能显著上调穿孔素、颗粒酶等细胞毒性颗粒蛋白以及干扰素-γ（IFN-γ）等效应细胞因子的表达与合成，从而直接增强NK细胞、CD8⁺ T细胞的杀伤功能。
💯维持免疫稳态：上述功能的精确时空调控，对于维持淋巴细胞池的稳态平衡、协调固有与适应性免疫应答具有核心作用。信号强度与持续时间的失调，可能参与免疫缺陷或自身免疫性疾病的病理过程。
IL-15生物学功能
六、IL-15信号的负反馈调控机制
为维持信号转导的适度与平衡，防止过度活化，细胞存在精密的负反馈调节机制，主要涉及以下两类抑制蛋白：
💯细胞因子信号抑制物（SOCS）：SOCS家族蛋白（特别是SOCS3）是JAK-STAT通路的关键负调控因子。其基因本身受STAT激活而表达，形成经典的负反馈环路。SOCS蛋白可通过其SH2结构域结合至磷酸化的受体或JAK激酶上，进而介导这些信号分子的泛素化及蛋白酶体降解，从而快速终止信号。
💯蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）：如SHP-1和SHP-2，可通过催化去除JAK激酶及受体胞内段磷酸化酪氨酸残基上的磷酸基团，使其失活，从而直接阻断信号通路的进一步转导。
七、结论
IL-15及其受体系统构成了一个复杂且精密的免疫调控网络。其独特的反式呈递机制、交织的信号通路网络以及严谨的反馈调控，共同确保了其在免疫监视、稳态维持及病理过程中的精确作用。深入理解IL-15的生物学全貌，对于开发相关的免疫治疗策略具有重要指导意义。
八、白介素IL-15因子检测哪里有？
LabEx为您提供专业、精准的白介素IL-15因子检测服务。IL-15作为一类关键的细胞因子，在天然免疫与适应性免疫的桥梁作用中至关重要，它能有效促进NK细胞与记忆性CD8+ T细胞的存活、增殖与活化。我们采用经过验证的高灵敏度检测平台（如高敏ELISA或电化学发光法），能够对血清、血浆、细胞培养上清及组织裂解液等多种样本中的IL-15进行准确定量分析。
| 货号 | Panel名称 | 种属 | 检测指标 |
| LXLTM36-1 | 小鼠细胞因子/趋化因子-36因子Panel | Mouse | GM-CSF,IFN gamma,IL-1 beta,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-12p70,IL-13,IL-18,TNF alpha,IL-9,IL-10,IL-17A (CTLA-8),IL-22,IL-23,IL-27,G-CSF (CSF-3),IFN alpha,IL-3,IL-15/IL-15R,IL-28,IL-31,IL-1 alpha,LIF,ENA-78 (CXCL5),M-CSF,Eotaxin (CCL11),GRO alpha (CXCL1),IP-10 (CXCL10),MCP-1 (CCL2),MCP-3 (CCL7),MIP-1 alpha (CCL3),MIP-1 beta (CCL4),MIP-2,RANTES (CCL5) |
| LXLTH34-1 | 人细胞因子/趋化因子-34因子Panel | Human | GM-CSF,IFN gamma,IL-1 beta,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-8,IL-12p70,IL-13,IL-18,TNF alpha,IL-9,IL-10,IL-17A (CTLA-8),IL-21,IL-22,IL-23,IL-27,IFN alpha,IL-1 alpha,IL-1RA,IL-7,IL-15,IL-31,TNF beta,Eotaxin (CCL11),GRO alpha (CXCL1),IP-10 (CXCL10),MCP-1 (CCL2),MIP-1 alpha (CCL3),MIP-1 beta (CCL4),RANTES (CCL5),SDF-1 alpha |
| LXLBH27-1 | 人细胞因子-27因子Panel | Human | G-CSF,GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-12(p70),IL-13,IL-17A,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,MCP-1/CCL2,MIP-1β,TNF-α,IL-1Rα,IL-9,IL-15,FGF-basic,Eotaxin/CCL11,IP-10/CXCL10,MIP-1α/CCL3,PDGF-BB,RANTES,VEGF-A |
| LXRLBH20-1 | 人细胞治疗20因子Panel | Human | GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-13,IL-15,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,TNF-α,IL-17A,IL-18,IP-10/CXCL10,MCP-1/CCL2,MIG,MIP-1α/CCL3,MIP-1β,RANTES |
沪公网安备31011502400759号
营业执照(三证合一)
