隨著分子生物學、免疫學理論和技術的發展，運用重組表達技術來生產預防和治療疾病的制品已成為近幾年研究的熱點。白細胞介素-2是一種具有廣泛生物學活性的細胞因子，它能夠有效地提高免疫功能，醫學上已用于預防和治療一些常規方法難以治療的疾病，如腫瘤等；在獸醫方面因其能提高疫苗的免疫效果，尤其是在基因工程亞單位苗的免疫效果而倍受重視，展現出廣闊的應用前景。
一、白細胞介素-2的受體及其生物學功能：
白細胞介素-2（IL-2）是一種zui早發現的具有廣泛生物活性的細胞因子，在1979年第二屆淋巴因子會議上正式命名，它必須和IL-2受體結合才能發揮生物學效應。1981年，Robb等發現T細胞表面存在IL-2受體。IL-2R是由3個糖蛋白亞基組成的，分別為α，β，γ鏈，分子量為55kD，75kD和64kD，故又稱p55，p75和p64。單個亞基不能傳遞IL-2信號，只有2或3個亞基組成復合體方能發揮受體功能。依據與IL-2親和力的大小，可將IL-2R分為3類，中、高親和力受體分別由。αβ和αβγ鏈組成，能傳導IL-2介導的細胞增殖和細胞溶解信息；低親和力受體由α鏈組成，不能傳導IL-2介導的信息。IL-2Rγ是IL—4、IL—7、IL—15、IL—9等多種細胞因子受體的功能性組成單位；參與多種免疫學功能的調控。雞IL-2也有與哺乳動物IL—2相似的受體。IL—2通過與表達IL—2R的細胞表面的IL—2R結合發揮生物學活性。
二、IL-2的種屬特異性：
大量交叉實驗表明，IL—2的種屬特異性是有一定規律的，一般呈下行性，即進化程度高的動物的IL-2可以作用于進化程度較低的動物。如人和猿的IL-2。幾乎可以作用于所有哺乳動物的，細胞；但其它哺乳動物的IL-2很少可以作用于人：在進化程度相當的動物中，也顯示明顯的種屬特異性，哺乳動物IL-2之間有交叉性，如牛IL-2可以作用于水牛和山羊，但活性僅有35％，對IL-2的氨基酸分析表明，這與其受體結合部位氨基酸序列較保守有關，另外，氨基酸排列順序和形成的空間構型也有很大關系。
人和其它哺乳動物的IL-2不作用于家禽，原因是禽與哺乳動物種間隔離較大。在IL-2體外誘生實驗中；禽與哺乳動物細胞培養條件不同，細胞密度、培養時間、溫度、絲裂原的量都有不同。禽脾細胞加ConA和2％同種雞血清誘導20h后，分泌類似人IL-2的因子，能使ConA活性的雞T—cell生長，未活化的不能生長。雞CM（條件培養基）不支持ConA活化的人、鼠淋巴細胞，人、鼠CM也不支持雞ConA活化淋巴細胞。家禽細胞因子與人和哺乳動物的同源性極低，如雞IFN基因與哺乳動物I型IFN核苷酸同源性zui高只有43％，氨基酸同源性zui高只有24％。
三、白細胞介素-2的cDNA克隆：
1985年鼠IL-2cDNA，首先克隆成功。建立活化的鼠T細胞系cDNA文庫。建庫所用載體含有SV40早期啟動子，轉染COS—7細胞后，使插入片段表達，表達后檢測細胞培養上清液的IL-2活性，篩選出3個具有IL-2活性的cDNA克隆。
人IL—2（hIL—2）克隆成功于1986年。用ConA誘導人的白血病T細胞系Jurkat—111分泌IL—2，然后提取mRNA注入蛙卵進行體外翻譯，建立cDNA文庫，再將重組質粒DNA轉移到硝酸纖維膜上，用mRNA與之雜交，回收吸附于膜上的mRNA，再進行體外翻譯，從而克隆了*個hIL-2cDNA。
同年，牛IL-2（bIL-2）cDNA克隆成功；建立活化牛淋巴細胞cDNA文庫后，用hIL—2cDNA探針進行篩選。成熟IL—2含有135個氨基酸，分子量為15.42kD，與人和鼠的IL-2各有65％及50％的同源性。
李祥瑞于1995年用真核表達系統成功克隆了雞IL-2；并獲得高活性重組雞IL-2。采用SPF雞脾臟T細胞，體外誘生IL-2，經生物學活性檢測確認細胞培養上清中具有IL-2的生物學活性，提取誘導過的脾單核細胞的總mRAN，反轉錄合成cDNA，將核酸片段與質粒載體連接，質粒轉化宿主菌DH10B，建立cDNA文庫。所用質粒載體為穿梭質粒pSV·SPORTI，它既能在大腸桿菌內增殖，又帶有SV40，復制原點及早期啟動子，能在COS-7細胞中瞬時表達，表達產物經生物學活性檢測，證明其有IL-2活性，經過兩輪篩選，共獲得14個陽性克隆。經序列分析表明，雞IL-2與人和其它哺乳動物IL-2cDNA同源性在50％左右。
四、雞IL-2的純化及生化特性：
Shnetzler等首先將由外周血淋巴細胞誘生的IL-2用40％-80％硫酸銨沉淀后，用SephadexG-100凝膠層析，IL-2活性峰以PBS透析，以Blue-sepharose膠層析后進行SDS-PAGE電泳。結果2個活性峰分子量分別為9.0-11．5kD和19．5-21．5kD，后者可能是前者的雙聚體。Vainio等用此方法得到分子量為13kD的分子，用等電聚焦估計雞IL-2的PI為5．9。
Fredericksen和Sharma將由脾淋巴細胞誘生的IL-2超濾濃縮，濃縮物通過Phenyl-sepharose柱，未吸附蛋白進一步用陰離子交換劑柱層析，再以Superose-12柱進行層析。結果得到2個活性峰，分子量分別為26．0kD和14．0kD，經SDS-PAGE電泳*峰形成分子量的30．0kD的帶，第二峰可能因蛋白含量太低而無帶形成。同時發現雞IL-2親水性低，與鼠IL-2的高親水性不同，可用Phenyl-sepharose柱純化。
Myers等報道了利用5步法純化雞IL-2的結果：（1）超濾縮，（2）硫酸銨沉淀，（3）SephadroseG—100凝膠過濾層析；（4）反相高壓液相層析，（5）Phenyl—sepharose層析。SephfidexG-100層析后得到2個活性峰，SDS—PAGE電泳后分子量分別為17．5—25．0kD和36．0-39．0kD。高分子量峰經解聚烷基化后再以SephasexG—100層析，得到一分子量為17．5kD的峰，說明雞IL—2可以形成聚合體或與其他蛋白質聚合。
五、IL-2的應用：
1.作為免疫治療劑。Weinberg報道，多次使用IL—2可以明顯降低實驗性感染豚鼠生殖系統單純皰疹病毒感染的復發率；lz等報道，使用雞ConA活化T細胞誘導產生的細胞因子，可以使雞腸炎沙門氏菌（Salmonella enteritidis）器官侵入率降低51％-60％；此種細胞因子注入雞胚，同樣可以降低孵化期雞胚的沙門氏菌器官侵入率。Quiroga等報道，將重組牛IL—2注入牛乳房，可以明顯降低細菌性乳房炎的發病率。
2．構建新型基因工程苗。Ramshaw等、Flexner等先后報道將小鼠或人IL—2cDNA與含禽流感血凝素（HA）基因的痘病毒重組，獲得表達IL-2的重組病毒。將這種重組病毒與不含IL—2基因的痘病毒同時接種裸鼠；結果顯示，IL—2的插入并不影響HA的表達水平及免疫原性，但可以防治對裸鼠的致死。說明插入細胞因子可以大大提高活病毒載體的安全性。Hazama等將IL—2基因與牛單純性皰疹病毒糖蛋白D基因融合，真核細胞內表達融合蛋白；免疫小鼠后攻毒。結果該融合蛋白可以*保護小鼠免疫病毒攻擊，而以氫氧化鋁為佐劑但不含IL—2的重組糖蛋白只產生部分保護，IL—2在體內的半衰期也因此延長大約4倍。表明采用此種方式獲得IL—2抗原重組蛋白，是研制新一代基因工程苗的另一途徑。
3.作為免疫增強劑。目前亞單位苗是疫苗研究的熱點，但亞單位苗只能對寄生蟲產生部分保護力，許多獸醫工作者把注意力集中到亞單位苗所需的免疫增強劑（Immunopotentiator）上。重組細胞因子能明顯提高細菌、病毒和寄生蟲疫苗的免疫效果。細胞因子免疫增強劑不同于以往的化學佐劑，它們能調節動物對疫苗的反應，包括免疫細胞向接種部位移動，抗原提呈，促進Th細胞的產生，B細胞的成熟和分化，激活包括NK細胞、嗜酸性細胞和肥大細胞在內的非特異性殺傷細胞。重組人IL—2能提高傷寒桿菌活苗和莢膜多糖亞單位苗的免疫效果，重組牛IL—2與牛皰疹病毒I型活苗一起使用；血清中牛和抗體滴度比單獨使用疫苗組提高6倍。用牛皰疹病毒糖蛋白亞單位苗免疫牛，并注射IL—2，可顯著提高特異性抗體滴度，特異性細胞毒反應和特異性淋巴細胞增殖反應。重組牛IL-1、IL—2能促進牛病毒性腹瀉死苗的免疫效果。IL—2分別于狂犬病疫苗或瘧疾疫苗聯合使用，對相應抗原的攻擊有保護作用。
——摘編自李宏梅、李祥瑞、郭慧君的文章
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