一、白介素 IL-3 概要

白介素-3（Interleukin-3, IL-3），又名多功能集落刺激因子（Multi-CSF, Multipotential Colony-Stimulating Factor）和肥大细胞生长因子（Mast Cell Growth Factor, MCGF），是造血系统中最广谱的早期造血调控因子之一。IL-3主要由活化的CD4⁺ T细胞分泌，也可由NK细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞和基质细胞产生。

IL-3在造血调控和免疫调节中的核心角色使其成为基础研究和药物开发的重要靶点：在造血干细胞扩增和髓系发育研究中IL-3是不可或缺的细胞因子组合成员；其受体α链CD123是急性髓系白血病（AML）白血病干细胞（LSC）的标志物和热门的免疫治疗靶点（CD123 CAR-T和双特异性抗体正处于积极临床开发阶段）；同时IL-3在过敏性疾病中介导肥大细胞和嗜碱性粒细胞的活化与存活。

二、IL-3 蛋白结构与受体特征

IL-3属于短链四α螺旋束（Short-chain four-α-helix bundle）细胞因子家族，与GM-CSF和IL-5同属βc家族（共用β链受体）。人IL-3成熟肽含133个氨基酸（Ala20-Phe152），分子量约15.0 kDa，含两个二硫键（Cys16-Cys84和Cys40-Cys108）维持三级结构稳定性。IL-3不含N-糖基化位点，因此E.coli表达的重组IL-3具有完全的生物学活性。

三、IL-3 生物学功能

1. 造血干细胞与早期祖细胞的增殖与分化

IL-3是维持造血干细胞（HSC）体外存活和扩增的核心细胞因子之一。在体外HSC培养体系中，IL-3常与SCF、FLT3L、TPO、IL-6等细胞因子组合使用，支持长期培养起始细胞（LTC-IC）和集落形成单位（CFU）的维持与扩增。IL-3能够支持CFU-GEMM（混合集落）、CFU-GM（粒细胞-巨噬细胞集落）、BFU-E（早期红系爆增性集落）和CFU-Mk（巨核细胞集落）等多种集落形成。

2. 粒细胞和单核/巨噬细胞谱系发育

IL-3促进CD34⁺造血祖细胞向粒细胞（中性粒细胞）和单核/巨噬细胞谱系分化，协同G-CSF和M-CSF增强终末分化和功能成熟。IL-3活化的巨噬细胞表现出增强的吞噬活性和抗原呈递能力。

3. 树突状细胞（DC）的发育

IL-3联合GM-CSF是单核细胞来源树突状细胞（Mo-DC）体外诱导的重要组合。IL-3诱导的DC（IL-3 DC）具有独特的表型和功能特征——高表达CD1a和DC-SIGN，低表达CD14，与GM-CSF+IL-4诱导的经典DC相比偏向于2型免疫应答（促进Th2极化）。

4. 肥大细胞与嗜碱性粒细胞的发育与活化

IL-3是肥大细胞和嗜碱性粒细胞生存和增殖的关键因子。在体外，IL-3+SCF是骨髓来源肥大细胞（BMMC）培养的基础条件。IL-3还增强IgE介导的肥大细胞脱颗粒和组胺释放，并促进嗜碱性粒细胞的IL-4、IL-13分泌，在2型免疫和过敏反应中发挥核心作用。

5. 嗜酸性粒细胞的分化与存活

IL-3与IL-5、GM-CSF共同调控嗜酸性粒细胞从骨髓祖细胞的分化和外周存活。IL-3与嗜酸性粒细胞表面的IL-3R结合，激活抗凋亡信号，延长嗜酸性粒细胞寿命，在哮喘和嗜酸性粒细胞相关炎症中参与免疫病理过程。

6. CD12—AML白血病干细胞的关键靶点

CD123（IL-3Rα）在90%以上的急性髓系白血病（AML）原始细胞中高表达，特别是在CD34⁺CD38⁻白血病干细胞（LSC）亚群中表达水平显著高于正常HSC。这使得CD123成为AML免疫治疗的热门靶点，目前已有多种CD123靶向策略进入临床

四、IL-3 常规应用场景

1. 造血干细胞（HSC）体外扩增与培养

· HSC培养常用IL-3（10-50 ng/mL）联合SCF、FLT3L、TPO、IL-6等细胞因子组合

· 集落形成实验（CFU Assay）：IL-3是甲基纤维素半固体培养体系中支持CFU-GEMM、CFU-GM、CFU-G、CFU-M和BFU-E的必备细胞因子

· LTC-IC（长期培养起始细胞）维持和扩增

2. 髓系细胞分化和功能研究

· 单核细胞/巨噬细胞分化：IL-3联合M-CSF促进CD34⁺细胞向巨噬细胞分化

· 树突状细胞诱导：IL-3+GM-CSF诱导Mo-DC分化（与GM-CSF+IL-4诱导的DC表型不同）

· 中性粒细胞分化：IL-3协同G-CSF促进粒细胞生成

· 嗜酸性粒细胞诱导分化：IL-3联合IL-5从脐带血CD34⁺细胞诱导嗜酸性粒细胞分化

3. 肥大细胞培养与脱颗粒实验

· 骨髓来源肥大细胞（BMMC）培养：IL-3 + SCF是最经典的体外诱导体系

· 肥大细胞脱颗粒：IL-3预激活后IgE/抗原刺激，检测β-己糖胺酶释放

· 肥大细胞增殖和存活实验

4. TF-1/NFS-60/MC-9 细胞增殖实验—IL-3活性检测

· 人IL-3：使用TF-1细胞（人红白血病细胞系，IL-3/GM-CSF依赖型），这是IL-3活性检测的金标准

· 小鼠IL-3：使用M-NFS-60或NFS-60细胞（小鼠髓系白血病细胞系）

· 大鼠IL-3：使用MC-9细胞（小鼠肥大细胞系，IL-3依赖型）

5. IL-3受体结合与信号通路研究

· SPR/BLI：固定CD123或CD131蛋白，流过梯度IL-3测定结合动力学

· 信号通路：IL-3处理TF-1/肥大细胞后检测JAK2/STAT5磷酸化（WB/流式）

· 受体竞争实验：抗CD123抗体（talacotuzumab）与IL-3竞争结合受体的验证

6. CD123靶向治疗研究（AML/肿瘤免疫）

· 白血病干细胞（LSC）表型分析：流式细胞术检测AML样本中CD34⁺CD38⁻CD123⁺细胞群

· CD123 CAR-T细胞功能验证：使用重组人IL-3Rα/CD123蛋白（93184ES等）验证CAR-T结合

· ADC药物活性验证：talacotuzumab-MMAE（773227ES）和SGN-CD123A（773310ES）作为CD123靶向ADC参考药

7. 过敏性疾病与2型免疫研究

· IL-3在过敏原诱导的肥大细胞/嗜碱性粒细胞活化中的作用

· IL-3对IgE介导的组胺释放和细胞因子产生的增强效应

· 体外过敏原激发实验：PBMC或全血+IL-3刺激检测嗜碱性粒细胞活化

五、IL-3产品列表

翌圣开发了一系列专为细胞培养而设计的HiActi®细胞因子，经过严格的质量控制及细胞功能的验证，确保产品具有高活性、高纯度、高稳定性、低内毒素水平。产品种类丰富，适用于干细胞、神经细胞、类器官、免疫细胞以及多种细胞系的培养及功能研究。

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