在免疫系统的复杂调控网络中，白细胞介素-2（IL-2）无疑是核心枢纽之一。自1976年被发现并命名为“T细胞生长因子”以来，IL-2凭借其既能驱动免疫攻击、又能维持免疫耐受的“双面性”，成为连接基础免疫学与临床治疗的关键分子。它通过精密的受体分级系统、多层次的信号通路调控，在抗肿瘤、抗感染与自身免疫平衡中发挥着不可替代的作用，同时也为免疫治疗的创新提供了丰富的靶点与思路。
一、分子基础：受体结构决定功能特异性
IL-2的功能实现，首先依赖于其与细胞表面受体（IL-2R）的特异性结合，而IL-2R的“分级设计”是其功能分化的核心基础。IL-2R由α链（CD25）、β链（CD122）和γ链（CD132，又称γc）三种亚基组成，三者以不同组合形成低、中、高三种亲和力受体，分别对应不同免疫细胞的功能需求（见下表）。
| 受体类型 | 亚基组成 | 亲和力（Kd） | 主要表达细胞 | 核心功能 |
| 低亲和力受体 | 仅 α 链（CD25） | 10⁻⁷~10⁻⁶ M | 部分活化免疫细胞 | “捕获” IL-2，形成局部细胞因子库 |
| 中亲和力受体 | β 链 +γ 链（CD122+CD132） | 10⁻⁹ M | 静息效应 T 细胞（Teff）、NK 细胞、记忆 T 细胞（Tmem） | 响应中高浓度 IL-2，启动免疫激活 |
| 高亲和力受体 | α 链 +β 链 +γ 链（CD25+CD122+CD132） | 10⁻¹¹ M | 调节性 T 细胞（Treg）、活化 T 细胞 | 响应低浓度 IL-2，维持 Treg 存活与功能 |
这种分级结构的精妙之处在于：高亲和力受体仅在Treg表面稳定表达，即使体内IL-2浓度极低（10-100 U/mL），也能高效捕获信号，确保免疫耐受的基础；而中亲和力受体主要分布于效应免疫细胞，需较高浓度IL-2（>100 U/mL）才能激活，避免免疫反应过度激活。例如，静息状态下的CD8+ T细胞仅表达中亲和力受体，当感染或肿瘤发生时，局部IL-2浓度升高，才会启动其增殖与细胞毒性功能，实现“按需激活”。
二、 信号调控：三条核心通路构建免疫平衡网络
IL-2与受体结合后，通过激活JAK-STAT、PI3K-AKT-mTOR、MAPK-ERK三条核心信号通路，实现对T细胞命运的精准调控，三条通路既独立作用又相互协同，共同维持免疫激活与耐受的动态平衡。
（一）JAK-STAT通路：免疫耐受的“守护者”
IL-2结合受体后，首先诱导β链与γ链的细胞质结构域聚合，激活关联的JAK1（结合β链）与JAK3（结合γ链）激酶。磷酸化的JAK进而使STAT5蛋白磷酸化，形成二聚体后入核，调控关键基因表达：一方面，促进Treg特异性转录因子Foxp3的稳定表达，增强Treg的免疫抑制功能；另一方面，上调抗凋亡蛋白Bcl-2，延长Treg的存活时间。研究证实，STAT5缺陷小鼠会因Treg发育障碍引发严重自身免疫病，直接证明该通路是免疫耐受的核心保障。
（二）PI3K-AKT-mTOR通路：效应T细胞的“动力源”
该通路主要负责为效应T细胞的活化提供代谢支持。IL-2激活PI3K后，通过下游AKT激酶激活mTORC1复合物，启动糖酵解代谢重编程——原本依赖氧化磷酸化的静息T细胞，会快速切换为糖酵解为主的代谢模式，为细胞增殖、颗粒酶B与IFN-γ等细胞毒性分子的合成提供能量。同时，AKT还会抑制Foxo转录因子，阻断其向Treg分化的潜能，确保效应T细胞“专注”于免疫攻击。例如，高剂量IL-2治疗黑色素瘤时，正是通过强力激活该通路，使肿瘤浸润Teff大量扩增，提升杀伤效率。
（三）MAPK-ERK通路：免疫激活的“放大器”
ERK通路的核心作用是形成正反馈循环，增强IL-2的免疫激活效应。IL-2诱导ERK磷酸化后，会促进c-Fos与c-Jun蛋白形成AP-1转录复合体，上调IL-2Rα（CD25）的表达——这使得活化T细胞能更快组装高亲和力受体，进一步增强对IL-2的响应。此外，ERK还能通过磷酸化表观调控因子EZH2，抑制Polycomb复合体的组蛋白甲基转移酶活性，使效应基因（如IFN-γ、颗粒酶B）的染色质处于开放状态，为快速表达做好准备。
三、 功能特性：浓度梯度决定“免疫双面性”
IL-2的“双面性”本质是浓度依赖性功能选择：不同浓度的IL-2会优先激活不同免疫细胞亚群，实现“精准调控”，这一特性也成为其临床应用的核心依据。
（一）高浓度IL-2：抗肿瘤与抗感染的“利器”
当体内IL-2浓度超过100 U/mL时（如感染急性期或高剂量IL-2治疗），会优先结合效应T细胞与NK细胞的中亲和力受体，启动强力免疫攻击：CD8+ T细胞大量增殖，分泌IFN-γ与颗粒酶B，增强对肿瘤细胞或感染细胞的杀伤；NK细胞的细胞毒性活性提升，直接清除异常细胞。临床中，高剂量IL-2（60万IU/kg）已获批用于治疗转移性黑色素瘤与肾细胞癌，客观缓解率达16%，部分患者可获得长期缓解。但高浓度IL-2也会引发严重副作用，如血管渗漏综合征（VLS）——过量激活的免疫细胞会释放大量炎症因子，破坏血管内皮屏障，导致组织水肿与低血压，需在严密监护下使用。
（二）低浓度IL-2：自身免疫病的“调节剂”
当IL-2浓度处于10-100 U/mL时，会优先被Treg的高亲和力受体捕获，选择性增强免疫耐受。例如，在系统性红斑狼疮（SLE）患者中，低剂量IL-2（1-1.5万IU/d）治疗可使外周血Treg比例从3%提升至8%，显著降低疾病活动度；在1型糖尿病患者中，低剂量IL-2能减少自身反应性T细胞对胰岛β细胞的攻击，延缓病情进展。这种“低剂量靶向Treg”的策略，避免了对效应免疫细胞的过度抑制，成为自身免疫病治疗的新方向。
（三）脉冲式IL-2：免疫记忆的“维持者”
生理状态下，IL-2的分泌呈周期性脉冲模式，这种模式能有效维持记忆T细胞的存活。当IL-2以脉冲形式刺激时，会与IL-7、IL-15协同作用，激活记忆T细胞的代谢重编程——既不引发过度增殖，又能维持其对病原体的“记忆”。例如，在慢性病毒感染（如HIV）中，脉冲式IL-2治疗可提升记忆T细胞的数量与功能，增强对病毒的长期控制。
原文点击：IL-2：调控免疫稳态的“双面因子”
