关于nk细胞的研究

关于 NK 细胞的研究 【摘要】：自然杀伤细胞是机体重要的免疫细胞，不仅与抗肿瘤、 抗 病毒感染和免疫调节有关，而且在某些情况下参与超敏反应和自身免疫性疾病的发 生。1【In humans, NK cells comprise about 30%50% of intrahepatic lymphocytes, whereas peripheral blood lymphocytes contain about 5%20% NK cells. Accumulating evidence suggests that NK cells play an important role not only in host defense against invading microorganisms and tumor transformation in the liver but also in liver injury and repair.】 一 ， NK 细 胞 的 来 源 ： NK 细 胞 确 切 的 来 源 还 不 十 分 清 楚 ， 一 般 认 为 直 接 从 骨 髓 中 衍 生 ， 其 发 育 成 熟 依 赖 于 骨 髓 的 微 环 境 。 实 验 表 明 ， 胸 腺 细 胞 在 体 外 IL-2 等 细 胞 因 子 存 在 条 件 下 培 养 也 可 诱 导 出 NK 细 胞 。 二 ， NK 细 胞 的 功 能 ： (一 )自 然 杀 伤 活 性 由 于 NK 细 胞 的 杀 伤 活 性 无 MHC 限 制 ， 不 依 赖 抗 体 ， 因 此 称 为 自 然 杀 伤 活 性 。 NK 细 胞 作 用 于 靶 细 胞 后 杀 伤 作 用 出 现 早 ， 在 体 外 1 小 时 、 体 内 4 小 时 即 可 见 到 杀 伤 效 应 。 NK 细 胞 的 靶 细 胞 主 要 有 某 些 肿 瘤 细 胞 、 病 毒 感 染 细 胞 、 某 些 自 身 组 织 细 胞 (如 血 细 胞 )、 寄 生 虫 等 ， 因 此 NK 细 胞 是 机 体 抗 肿 瘤 、 抗 感 染 的 重 要 免 疫 因 素 ， 也 参 与 第 型 超 敏 反 应 和 移 植 物 抗 宿 主 反 应 。 1. 识 别 靶 细 胞 NK 细 胞 识 别 靶 细 胞 是 非 特 异 性 的 ， 这 与 CTL 识 别 靶 细 胞 机 理 不 同 ， 但 确 切 的 机 理 尚 未 明 了 。 2. 杀 伤 介 质 主 要 有 穿 孔 素 、 NK 细 胞 毒 因 子 和 TNF 等 。 (二 )ADCC (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity) NK 细 胞 表 面 具 有 Fc R A,主 要 结 合 人 IgG1 和 IgG3 的 Fc 段 (C 2、 C 3 功 能 区 ),在 针 对 靶 细 胞 特 异 性 IgG 抗 体 的 介 导 下 可 杀 伤 相 应 靶 细 胞 。 IL-2 和 IFN- 明 显 增 强 NK 细 胞 介 导 的 ADCC 作 用 。 (三 )分 泌 细 胞 因 子 活 化 的 NK 细 胞 可 合 成 和 分 泌 多 种 细 胞 因 子 ， 发 挥 调 节 免 疫 和 造 血 作 用 以 及 直 接 杀 伤 靶 细 胞 的 作 用 。 此 外 ， NK 细 胞 可 抑 制 PWM 体 外 诱 导 B 细 胞 的 分 化 及 抗 体 应 答 ， 其 机 理 可 能 通 过 直 接 抑 制 B 细 胞 或 抑 制 辅 佐 细 胞 的 抗 原 提 呈 作 用 。 （ 1） NK 细 胞 在 体 外 还 可 杀 伤 某 些 细 菌 、 真 菌 、 原 虫 等 ， 可 能 与 NK 细 胞 释 放 某 些 杀 伤 介 质 有 关 。 (2)NK 细 胞 在 免 疫 监 视 、 杀 伤 突 变 的 肿 瘤 细 胞 可 能 比 T 细 胞 具 有 更 重 要 的 作 用 。 (3)参 与 骨 髓 移 植 后 移 植 物 抗 白 血 病 效 应 骨 髓 移 植 后 数 周 内 ， 来 自 供 体 的 NK 细 胞 在 PBL 中 占 相 当 高 的 比 例 。 有报道称 2【 CD8+Tr、双阴性 T(DNT)细胞和 NK T 细胞在移植耐受的不同模型中亦发挥重 要作用。】此 外 ， 在 体 内 NK 细 胞 还 可 杀 伤 某 些 不 成 熟 细 胞 如 骨 髓 干 细 胞 、 胸 腺 细 胞 亚 群 等 。 它 还 和 杀 死 肿 瘤 细 胞 有 关 ， 可 利 用 分 泌 穿 孔 素 及 肿 瘤 坏 死 因 子 ， 摧 毁 目 标 细 胞 。 并 且 3【 可以通过细胞因子、单抗及多功能抗体介导 NK 细胞活化,调节抑制 性信号和活化性信号传递加强 NK 细胞活性,免疫药物刺激及基因修饰提高 NK 细 胞功能等多种途径增强 NK 细胞的肿瘤杀伤作用。 】 4【 A comparison of IL-15 stimulation and IL-2 stimulation showed slightly higher efficiency of IL-15 for expansion of CD4 + CD25 + cells, and for FoxP3 expression, IL-15 also showed significantly higher efficacy for inhibition of MLC.】 三，影响 NK 细胞作用的因素： 5【采用乳酸脱氢酶释放法来测定不同因素对 NK 细胞杀伤活性的影响, 结果表明,： 不同因素对 NK 细胞杀伤活性均有不同程序的影响 】。 6，【GITR 抗体介导增强 NK 细胞杀伤活性的实验研究】中表明 GITR 抗体可以明 显增强 NK 杀伤力。 实验表明，7 【血小板对 NK 细胞杀伤作用是有影响的。 】血小板在 NK 细胞杀伤肿 瘤细胞中有着很不可替代的作用。 动脉粥样硬化占冠状动脉性心脏病的绝大多数(95%-99%),而动脉粥样硬化不稳定斑 块的破裂、血小板的聚集及血栓形成造成的冠状动脉急性狭窄和闭塞是导致急性冠 状动脉综合征,的重要原因。8【目前认为动脉粥样硬化是一种多病因的慢性炎症性 疾病,局部和全身的炎症免疫反应在动脉粥样硬化发生发展过程中起着重要作用,固 有免疫和适应性免疫共同参与调节动脉粥样硬化病变。动脉粥样硬化斑块中存在着 多种免疫细胞,其中以巨噬细胞和 T 细胞最为常见 ,此外还有少量的树突状细胞 NK cell 和肥大细胞等,偶有 B 淋巴细胞。 】 如今，在治疗白血病和恶性淋巴瘤方面，常常会用到骨髓移植，研究发现 9【供体 NK 细胞及 IL-15 对非清髓异基因造血干细胞移植有促进作用。 】 在进行细胞免疫治疗的时候，着眼点不仅是杀伤局部异常生长的肿瘤细胞,还要应 对潜在转化细胞的影响，已经证实的是 10【在不同遗传背景 NK 细胞对转化细胞 的杀伤效应也是不同的。 】 11 此外【K562 和 K562/AO2 细胞 HLA I 类分子对 MICA/B 的表达及其对 NK 细胞杀伤活性也是有影响的。 】 在生活中我们经常会接触到电脑，手机，微波炉，电视机等等产生辐射的工 具。所以辐射威胁人类的健康已经成为越来越严重的问题。根据研究发现， 12【辐射对 NK 细胞生物学活性有着重大的影响，即使是低剂量的辐射。 】 通过对 13【NK 细胞杀伤人骨髓瘤 RPMI8226 细胞的活性及其可能的机制】的研 究实验表明 NK 细胞杀伤 RPMI 8226 细胞的活性较低,其机制与 RPMI 8226 细胞 高表达 HLA-类分子、 14【瑞芬太尼对慢性坐骨神经损伤大鼠 T 细胞增殖及 NK 细胞活性的影响】 的研究证明了瑞芬太尼治疗能够对 CCI 大鼠痛敏反应产生剂量依赖性抑制作用 ,但 大剂量应用会抑制 NK 细胞活性和 T 细胞增殖反应。 四，自然杀伤细胞的研究现状： 15【During development, NK cells express a set of genes that encode for cell surface receptors, which interact with other cell surface molecules within the individual, between individuals and across genomes.】 由于这些细胞的杀伤功能的出现不需要预先免疫致敏，故取名为自然杀伤细 胞(NK cells)。学者们进而提出了 NK 细胞为机体的 Innate Immunity 的主要承担者， 并发现 NK 细胞不仅对癌细胞，对病毒、胞内寄生菌和老化变异细胞亦具有极强的 清除能力，充分证实了 NK 细胞在人体中的重要作用。 16【Accordingly, the specific biological roles for NK cells in human immune responses remain poorly described. New preclinical animal models that allow the analysis of human immune system development in function may provide a means to further our understanding of the biology of human NK cells in vivo. 】 NK 细胞是遗传性免疫系统的主要效应细胞,对病源感染和转化了的细胞具有 自然细胞毒效应,NK 细胞表达的受体与靶细胞表面的配体通过遗传模式识别发挥效 应。NK 细胞杀伤靶细胞受 HLA-KIR 等抑制性信号和 NKG2D 配体-NKG2D 等活 化性信号共同调节。17【最新研究发现,NK 细胞与肿瘤细胞接触后不是简单的杀伤 和被杀伤的关系,而是出现了相互间的免疫编辑,导致双方配-受体分子和生物学行为 的改变。 】同种异体 NK 细胞对不同肿瘤细胞的体外杀伤活性是不同的。 18，【以 K562 细胞为对照,应用 LDH 释放法检测不同效靶比时同种异体 NK 细胞杀伤 CNE2、KG1a 和 U251 细胞的活性。表明 NK 细胞对 K562、CNE2 和 KG1a 细胞均有杀伤活性,对 U251 细胞无杀伤活性。在 mRNA 水平 4 种细胞均表 达 MICA/B 和 ULBP13 基因。】 尽管充分的免疫反应是机体抵御致病微生物感染的有力保障,但是免疫细胞的过度 活化会造成机体广泛的免疫病理学反应。因此,机体有效的利用各种免疫系统的成 员,谨慎的维持着机体免疫反应的微妙平衡。19【we found that maximum lysis of the former was obtained after 1 h, whereas significant lysis of the latter was only obtained after 4 h of incubation. This might be due to different mechanisms engaged in target cell lysis. 20【研究表明在天然免疫系统发挥作用时 ,为了维持机体免疫反应的适中，T 细胞 (初始 T 细胞 )已经开始调节其作用的发挥 ,从而使得机体免疫病理降到最低又能最 大限度的发挥宿主的防御功能,】但对于活化后的获得性免疫系统负向调节天然免 疫反应还有待进一步研究。 参考文献： 1Natural killer cell receptors and their ligands in liver diseases Satoshi Yamagiwa, Hiroteru Kamimura and Takafumi Ichida Medical Molecular Morphology, 2009, Volume 42, Number 1, Pages 1-8 2， 移植免疫耐受中调节性 T 细胞的研究进展 徐佳 侯桂华 国际免疫学杂志 2007年 第 06期 3， 增强 NK细胞肿瘤杀伤活性的研究进展 赵敬湘 王字玲 中华肿瘤防治杂志 2009年 第 16期 4， Expansion of CD4+CD25+ regulatory T cells from cord blood CD4+ cells using the common -chain cytokines (IL-2 and IL-15) and rapamycin Shinsuke Asanuma, Junji Tanaka, Junichi Sugita, Mizuha Kosugi and Souichi Shiratori, et 5， 4 种因素对 NK细胞杀伤活性的影响 丛丽媛 宋长绪 陈德坤 张春红 动物医学进展 2006年 第 05期 6， GITR抗体介导增强 NK细胞杀伤活性的实验研究 杨晓鲲 郑峻松 张新 蒲晓允 重庆医学 2006年 第 18期 7，血小板对 NK细胞杀伤作用的影响 宁忠华 苏州大学 发表时间 :2004-04-01 8， Tim-3调控单核 /巨噬细胞和 NK细胞参与动脉粥样硬化的研究 侯楠 山东大学 发表时间 :2010-05-10 9，供体 NK细胞及 IL-15对非清髓异基因造血干细胞移植的促进作用及其机制 胡博 苏州大学 发表时间 :2010-03-0 10，不同遗传背景 NK细胞对转化细胞的杀伤效应 王杨 郭坤元 黄宇贤 周健 中国组织工程研究与临床康复 2008年 第 18期 11， K562和 K562/AO2细胞 HLA I 类分子与 MICA/B的表达及其对 NK细胞杀伤活性的 影响 12， 低剂量辐射对 NK细胞生物学活性的影响 杨丽云 林美雄 罗敏 冉敏 梁雪飞 放射免疫学杂志 2006年 第 06 13， NK细胞杀伤人骨髓瘤 RPMI8226细胞的活性及其可能的机制 韩露 宋永平 周健 高全立 朱兴虎 房伯俊 . 中国肿瘤生物治疗杂志 2011年 第 02期 14，瑞芬太尼对慢性坐骨神经损伤大鼠 T 细胞增殖及 NK细胞活性的影响 田丹 李金龙 赵恒兰 中国疼痛医学杂志 2008年 第 05 15， Development of Natural Killer cells Michael R. Shurin and Gurkamal S. Chatta 2008, Tumor-Induced Immune Suppression, Pages 101-130 16， Dissecti