白介素-21 (Interleukin-21, IL21)是一种多效细胞因子，有四个α螺旋束。它主要由自然杀伤T细胞、T滤泡辅助细胞和TH17细胞产生，大量其他淋巴造血细胞产生的水平较低(Spolski & Leonard 2014)。IL21结合白细胞介素-21受体(IL21R, NILR)和细胞因子受体共同亚基γ (IL2RG, GammaC)。
IL21R与I类细胞因子受体白细胞介素-2受体亚单位β (IL2RB)和白细胞介素-4受体亚单位α (IL4R)具有显著的同源性，并被预测与IL2RG形成类似的复合物。IL21R二聚体可以弱结合并响应IL21发出信号，但当IL21R与IL2RG结合时，IL21产生更强的响应，这是IL21受体复合物充分信号传递所必需的(Ozaki et al. 2000, Asao et al. 2001, Habib et al. 2002)。IL21R可以结合Janus kinase 1 (JAK1) (Ozaki et al. 2000)，但IL2RG是IL21诱导信号通路所必需的(Asao et al. 2001)。IL21受体复合物可以激活JAK1、JAK3、STAT1、STAT3、STAT4和STAT5，具体取决于细胞类型。在培养的t细胞中，IL21可诱导JAK1、JAK3、STAT1、STAT3和弱的STAT5磷酸化(Asao et al. 2001)。在原发性CD4+ T细胞中，IL21诱导了STAT1和STAT3的磷酸化而不是STAT5，而IL2诱导了STAT5和STAT1的磷酸化而不是STAT3 (Bennet et al. 2003)。IL21刺激原代脾B细胞和原B细胞系Ba-F3可诱导JAK1、JAK3和STAT5的激活(Habib et al. 2002)。在原代人NK细胞或NK细胞株NK-92中，IL21可诱导STAT1、STAT3和STAT4的激活，但不能诱导STAT5的激活(streell et al. 2002, 2003)。IL21在人单核细胞来源的巨噬细胞中激活了STAT1和STAT3 (Vallières & Girard 2017)。这是一个黑箱事件，因为IL21R与JAK1的前关联是由JAKs与其他白介素受体亚基(如IL2R)的结构性关联推断出来的。