?NK細(xì)胞它是免疫細(xì)胞家族的成員。 NK細(xì)胞是除 T細(xì)胞、B細(xì)胞之外的第三大類淋巴細(xì)胞,其表面缺少T細(xì)胞和B細(xì)胞的特異性標(biāo)志如TCR和SmIg,曾稱為裸細(xì)胞(null cell)。這類細(xì)胞不依賴于抗原刺激,能自發(fā)地溶解多種腫瘤細(xì)胞和被病毒感染細(xì)胞,稱為自然殺傷細(xì)胞,主要存在于外周血和脾臟中,在人外周血中占淋巴細(xì)胞的5%~10%。 認(rèn)識(shí)NK 細(xì)胞 70年代初NIC的研究人員在研究T細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的特異殺傷時(shí)發(fā)現(xiàn),正常對(duì)照動(dòng)物的脾細(xì)胞可以像免疫動(dòng)物的脾細(xì)胞一樣殺傷某些腫瘤細(xì)胞,繼而發(fā)現(xiàn)正常人體外周血淋巴細(xì)胞也可以天然殺傷某些癌細(xì)胞。這些細(xì)胞的殺傷功能不需要預(yù)先免疫或致敏,故取名為天然殺傷細(xì)胞(NK cells)。 NK細(xì)胞形態(tài)上屬于大顆粒淋巴細(xì)胞,來源于骨髓,占白細(xì)胞數(shù)量的15%。NK細(xì)胞與人體其他150多種白細(xì)胞都不同,它不需要接受免疫系統(tǒng)的特殊指令,也不需要其他細(xì)胞的配合,自己?jiǎn)为?dú)就能識(shí)別和攻擊外來細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和病毒,在醫(yī)學(xué)上被稱作是人體抵抗腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞的第一道防線。 ![]() 來源:Cell NK細(xì)胞表面受體(NKR)可以識(shí)別被病毒感染的細(xì)胞表面表達(dá)的多糖分子。其殺傷效應(yīng)是由其活化后釋放出的毒性分子介導(dǎo),如穿孔素、顆粒酶和TNFa(腫瘤壞死因子)等。NK細(xì)胞殺傷的靶細(xì)胞主要是腫瘤細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞、較大的病原體(如真菌和寄生蟲)、同種異體移植器官、組織等。它具有廣譜抗瘤作用和免疫調(diào)節(jié)作用,甚至參與超敏反應(yīng)和自身免疫性疾病的發(fā)生。 NK細(xì)胞的概述 NK細(xì)胞是天然免疫的重要組成成分,主要功能是參與細(xì)胞免疫,能夠介導(dǎo)強(qiáng)大的抗腫瘤和抗病毒感染反應(yīng),既能直接殺傷腫瘤或感染細(xì)胞,又能間接增強(qiáng)抗體和T細(xì)胞介導(dǎo)的反應(yīng)。NK細(xì)胞主要分布于外周血,占外周血淋巴細(xì)胞總數(shù)的5%-10%,不需抗原刺激,可以直接殺傷靶細(xì)胞。 人類NK細(xì)胞表達(dá)CD3,CD16,CD56等分化抗原。其中CD16為IgFcR,介導(dǎo)ADCC。NK細(xì)胞表面有NK細(xì)胞活化受體(KAR)和NK細(xì)胞抑制受體(KIR)。KAR與相應(yīng)配體結(jié)合后可激活NK細(xì)胞;KIR與MHC分子識(shí)別后能抑制NK細(xì)胞的殺傷活性。 NK 細(xì)胞主要生物學(xué)功能: 1、抗感染和抗腫瘤作用:細(xì)胞毒作用 2、免疫調(diào)節(jié)作用:分泌大量CK,活化Mφ,促進(jìn)Ig類別轉(zhuǎn)換,誘導(dǎo)T細(xì)胞極化。 NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的作用機(jī)制: 1、穿孔素/顆粒酶作用途徑 2、Fas/FasL作用途徑 NK細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn): 1、無需抗原提前致敏就有較強(qiáng)的殺傷腫瘤細(xì)胞的活性。 2、對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷具有直接、靈敏、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。 3、無毒副作用,可提高患者生存質(zhì)量。 NK可釋放穿孔素、顆粒酶,穿孔素在靶細(xì)胞表面穿孔,使顆粒酶b進(jìn)入靶細(xì)胞誘導(dǎo)靶細(xì)胞 凋亡。同時(shí)分泌大量的細(xì)胞因子,如ifn-v、tnf-x、gm-csf、il-3、m-csf等,直接作用 于靶細(xì)胞,或通過進(jìn)一步激活其他種類免疫細(xì)胞攻擊靶細(xì)胞。并可表達(dá)可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的蛋白(fasl)和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(trail),使靶細(xì)胞進(jìn)入程序性凋亡狀態(tài)。 NK 細(xì)胞來源 NK細(xì)胞確切的來源還不十分清楚,一般認(rèn)為直接從骨髓中衍生,其發(fā)育成熟依賴于骨髓的微環(huán)境。 動(dòng)物和人的體外實(shí)驗(yàn)表明,胸腺細(xì)胞在體外IL-2等細(xì)胞因子存在條件下培養(yǎng)也可誘導(dǎo)出NK細(xì)胞。動(dòng)物脾臟在體內(nèi)IL-3誘導(dǎo)下可促進(jìn)NK細(xì)胞的分化。NK細(xì)胞主要分布于外周血、肝臟和脾臟,在人體內(nèi)NK細(xì)胞主要特征為CD3?CD56+淋巴細(xì)胞群。研究發(fā)現(xiàn),NK細(xì)胞也存在許多其他器官中,如骨髓、肺、淋巴結(jié)、腸、皮膚、膀胱、扁桃體、子宮、胸腺、腎臟、胰腺、脂肪組織。 由于NK細(xì)胞具有部分T細(xì)胞分化抗原,如80~90%NK細(xì)胞CD2+,20~30% NK細(xì)胞CD3+(表達(dá)CD3ζ鏈),30%NK細(xì)胞CD8+(α/α)和75~90%NK細(xì)胞CD38+,而且NK細(xì)胞具有IL-2中親和性受體,在IL-2刺激下可發(fā)生增殖反應(yīng),活化NK細(xì)胞可產(chǎn)生IFN-γ,因此一般認(rèn)為NK細(xì)胞與T細(xì)胞在發(fā)育上關(guān)系更為密切。 NK 細(xì)胞功能 一、 自然殺傷活性 由于NK細(xì)胞的殺傷活性無MHC限制,不依賴抗體,因此稱為自然殺傷活性。NK細(xì)胞胞漿豐富,含有較大的嗜天青顆粒,顆粒的含量與NK細(xì)胞的殺傷活性呈正相關(guān)。NK細(xì)胞作用于靶細(xì)胞后殺傷作用出現(xiàn)早,在體外1小時(shí)、體內(nèi)4小時(shí)即可見到殺傷效應(yīng)。NK細(xì)胞的靶細(xì)胞主要有某些腫瘤細(xì)胞(包括部分細(xì)胞系)、病毒感染細(xì)胞、某些自身組織細(xì)胞(如血細(xì)胞)、寄生蟲等,因此NK細(xì)胞是機(jī)體抗腫瘤、抗感染的重要免疫因素,也參與第Ⅱ型超敏反應(yīng)和移植物抗宿主反應(yīng)。 ![]() ▲ NK細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞毒性機(jī)制 ⒈ 識(shí)別靶細(xì)胞 NK細(xì)胞識(shí)別靶細(xì)胞是非特異性的,這與CTL識(shí)別靶細(xì)胞機(jī)理不同,但確切的機(jī)理尚未明了?,F(xiàn)已知淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1(LFA-1) 與靶細(xì)胞表面的細(xì)胞間粘附分子-1(ICAM-1)的作用參與NK細(xì)胞的識(shí)別過程,抗LFA-1或抗ICAM-1McAb可抑制NK細(xì)胞的殺傷活性。此外CD2與LFA-3(CD58)結(jié)合以及CD56也可能介導(dǎo)NK細(xì)胞與靶細(xì)胞的結(jié)合。 ⒉ 殺傷介質(zhì) 主要有穿孔素、NK細(xì)胞毒因子和TNF等。 ⑴ 穿孔素: 穿孔素是一種由NK、CTL、LAK等殺傷細(xì)胞胞漿顆粒釋放的殺傷靶細(xì)胞的介質(zhì)。從胞漿顆粒中純化的穿孔素在體外能溶解多種腫瘤細(xì)胞,抗穿孔素抗體可抑制殺傷活性。IL-2可提高穿孔素基因的轉(zhuǎn)錄。IL-6可以促進(jìn)IL-2對(duì)穿孔素基因轉(zhuǎn)錄的誘導(dǎo)作用。絲氨酸酯酶可能有活化穿孔素的作用。 ⑵ NK細(xì)胞毒因子: NK細(xì)胞可釋放可溶性NK細(xì)胞毒因子(NK cytotoxic factor,NKCF),靶細(xì)胞表面有NKCF受體,NKCF與靶細(xì)胞結(jié)合后可選擇性殺傷和裂解靶細(xì)胞。 ⑶ TNF: 活化的NK細(xì)胞可釋放TNF-α和TNF-β(LT),TNF通過①改變靶細(xì)胞溶酶體的穩(wěn)定性,導(dǎo)致多種水解酶外漏;②影響細(xì)胞膜磷脂代謝;③改變靶細(xì)胞糖代謝使組織中pH降低;④以及活化靶細(xì)胞核酸內(nèi)切酶,降解基因組DNA從而引起程序性細(xì)胞死亡等機(jī)理殺傷靶細(xì)胞。TNF引起細(xì)胞死亡過程要明顯慢于穿孔素溶解細(xì)胞的作用過程。 NK細(xì)胞表面具有FcγRⅢA,主要結(jié)合人IgG1和IgG3的Fc段(Cγ2、Cγ3功能區(qū)),在針對(duì)靶細(xì)胞特異性IgG抗體的介導(dǎo)下可殺傷相應(yīng)靶細(xì)胞。IL-2和IFN-γ明顯增強(qiáng)NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC作用(ADCC作用是指抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用)。 二、分泌細(xì)胞因子 活化的NK細(xì)胞可合成和分泌多種細(xì)胞因子,發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫和造血作用以及直接殺傷靶細(xì)胞的作用。 此外,NK細(xì)胞可抑制PWM體外誘導(dǎo)B細(xì)胞的分化及抗體應(yīng)答, 其機(jī)理可能通過直接抑制B 細(xì)胞或抑制輔佐細(xì)胞的抗原提呈作用。NK細(xì)胞通過自然殺傷和ADCC發(fā)揮的細(xì)胞毒作用,在機(jī)體抗病毒感染、免疫監(jiān)視中起重要作用。 ⑴ 抗病毒感染: NK可選擇性地殺傷病毒感染的靶細(xì)胞。由輔佐細(xì)胞或NK細(xì)胞所產(chǎn)生的IFN可協(xié)同NK的抗病毒作用, 而對(duì)正常細(xì)胞有保護(hù)作用。 另一方面,病毒感染細(xì)胞表面的病毒抗原和其它表面分子使得其對(duì)NK的殺傷細(xì)胞作用變得更加敏感。在體外,NK可溶解皰疹病毒、牛痘病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、巨細(xì)胞病毒和流感病毒感染的靶細(xì)胞。體內(nèi)試驗(yàn)表明,NK低活性動(dòng)物品系對(duì)某些病毒感染更加敏感;注射抑制NK細(xì)胞的抗Asialo GM1抗體可加重動(dòng)物流感病毒性肺炎。此外,NK細(xì)胞在體外還可殺傷某些細(xì)菌、真菌、原蟲等,可能與NK細(xì)胞釋放某些殺傷介質(zhì)有關(guān)。 ⑵ 由于NK功能缺陷對(duì)惡性淋巴細(xì)胞增殖疾病特別易感。NK細(xì)胞在免疫監(jiān)視、殺傷突變的腫瘤細(xì)胞可能比T細(xì)胞具有更重要的作用。 ⑶參與骨髓移植后移植物抗白血病效應(yīng)(GVL): 在體外NK細(xì)胞可殺傷某些淋巴樣和髓樣白血病細(xì)胞。骨髓移植后數(shù)周內(nèi),來自供體的NK細(xì)胞在PBL中占相當(dāng)高的比例。此外,在體內(nèi)NK細(xì)胞還可殺傷某些不成熟細(xì)胞如骨髓干細(xì)胞、胸腺細(xì)胞亞群等。 NK細(xì)胞是機(jī)體免疫保護(hù)的第一道防線 殺傷靶細(xì)胞的過程“MHC非限制性”,殺傷的靶細(xì)胞可以為同基因、異基因、甚至可以是無MHC表達(dá)的。 NK細(xì)胞和T、B細(xì)胞的共同前體細(xì)胞 早期的造血干細(xì)胞是多能干細(xì)胞 具有自我更新和多向分化兩種重要的潛能 賦予機(jī)體在整個(gè)生命過程中始終保持造血功能 造血干細(xì)胞可包括三個(gè)不同級(jí)別的分化水平:多能干細(xì)胞水平、定向干細(xì)胞水平和成熟的子代細(xì)胞水平。 ![]() NK細(xì)胞和T細(xì)胞 與B細(xì)胞相比,NK細(xì)胞與T細(xì)胞在個(gè)體發(fā)生上更為接近。人類胚胎未成熟的NK細(xì)胞可表達(dá)CD3的所有4條鏈的基因,成熟NK受IL-2激活后仍可再表達(dá)CD3分子; NK細(xì)胞所承擔(dān)的細(xì)胞毒效應(yīng)與CD8+的CTL有相近之處,且均與MHC有關(guān); NK細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的種類及數(shù)量與CD+Th細(xì)胞相近,故學(xué)者們傾向于認(rèn)為NK細(xì)胞和T細(xì)胞為個(gè)體發(fā)育上關(guān)系十分接近的兩類細(xì)胞。 ![]() NK細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞的作用 新近研究表明活化的NK細(xì)胞能有效地刺激T細(xì)胞,他們能上調(diào)Ⅱ型MHC分子和TCR協(xié)同刺激分子的多種配基; 在炎性微環(huán)境條件下,NK細(xì)胞上調(diào),T細(xì)胞活化性受體選擇性明顯上調(diào)。 圖文來源《癌圖騰》科普、《干細(xì)胞者說》,部分資料來自網(wǎng)絡(luò),本文目的在于介紹生物醫(yī)療領(lǐng)域前沿資訊、科學(xué)普及細(xì)胞領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí),僅用于分享、交流和學(xué)習(xí),供訪問者參考。 |
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