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NK细胞不仅抗病毒抗肿瘤,还有免疫记忆功能,并能长期存活

一般认为NK细胞是一种天然免疫细胞,在抗病毒和抗肿瘤中发挥着重要作用。

近年来的研究发现,NK细胞像适应性免疫细胞T和B细胞一样,具有了免疫记忆的能力。 

自然杀伤细胞(Natural killer,NK)于1975年因其形态特异性得以发现和命名,表达多种淋巴细胞的标志,是由骨髓中的共同淋巴前体细胞发育而来。
因为不表达可基因重排的受体,NK细胞一般被归类于固有免疫细胞。在稳态状态下,成熟NK细胞的生命周期较短,只有17d左右。
NK细胞表面表达多种活化性和抑制性受体,维持NK细胞对宿主自身正常组织细胞的耐受和对异常组织细胞的杀伤能力。因此在机体抗肿瘤和早期抗病毒或胞内寄生菌感染的免疫过程中发挥重要作用。
随着研究的深入,发现NK细胞与适应性免疫T和B细胞仍有很多的相似性。
这些相同点包括由共同淋巴前体细胞发育而来,发育和稳态条件下需要yc链依赖的细胞因子(IL-45等),个体发生中表达Rag基因,发育教育过程类似于胸腺T细胞;而且虽然NK细胞受体不能进行基因重排,但依然可以特异性地识别某些来源于病原体或者压力诱导的抗原。而免疫记忆是区分固有免疫系统和适应性免疫系统的一个重要的部分。
近年来的研究发现,NK细胞也具有免疫记忆的功能,能够长期存活,在再次抗原刺激时,NK细胞的功能增强。
虽然记忆NK细胞的概念提出仅十年,但是有研究人员提出NK细胞的记忆功能的存在可以追溯到1964年。
在骨髓移植模型中,H2杂合型的F1代小鼠对于亲代的骨髓会发生排斥;更加值得关注的是,给F1代小鼠再次进行骨髓移植时,排斥现象发生的更快。
但用亲代的脾脏细胞进行反复的输注,F1代小鼠能耐受亲代的骨髓移植。后续的研究发现NK细胞特异地介导了骨髓移植排斥。因此,骨髓移植模型提示NK细胞可能具有免疫记忆能力,并能诱导免疫耐受。
流感病毒感染中的记忆样 NK 细胞
流感病毒是一种造成人类及动物患流行性感冒的RNA病毒。在分类学上,流感病毒属于正黏液病毒科,它会造成急性上呼吸道感染,并借由空气迅速的传播,在世界各地常会有周期性的大流行。
早期研究发现半抗原可以诱导记忆性NK细胞并诱发接触性超敏反应,小鼠巨细胞病毒(mCMV)的感染和细胞因子的体外刺激也可以诱导记忆性NK细胞。
而近期的研究发现,小鼠的单纯疱疹病毒(HSV)和流感病毒、人巨细胞病毒(hCMV)、灵长类免疫缺陷病毒(SIV)也可以诱导记忆性NK细胞。
在人流感病毒的研究中,研究发现用流感病毒疫苗免疫正常志愿者后,在体外用灭活流感病毒刺激外周血单个核细胞发现,疫苗免疫组比未免疫组的外周血中NK细胞产生更多的效应分子IFN-y,而anti-NKp46的加入抑制IFN-y的产生。
进一步机制探索发现流感疫苗诱导NKp46内化的记忆样NK细胞。这与小鼠模型中得到的结果并不一致,可能是因为人和小鼠NK细胞上NKp46的表达谱不同所致。
人NK细胞只有部分细胞表达NKp46,而小鼠(C57BL/6、BALB/c)的NK细胞是全部表达NKp46的。
因此,在小鼠中流感病毒的感染能诱导形成记忆样的NK细胞,主要定居于骨髓和肝脏中;它可能主要是由细胞因子诱导产生,并不依赖于活化性受体NKp46。但是有关流感病毒记忆样NK细胞形成的具体机制和影响因素还需要进一步探讨。
总之,越来越多的研究证实,在人和小鼠中存在记忆NK细胞,且记忆NK细胞形成的细胞和分子机制的研究也愈见明了。病毒的感染模型中发现NK细胞具有抗原特异性,形成长期存活的记忆NK细胞,并在再次刺激时发挥更强的抗病毒能力。
而不管抗原存在与否,炎性细胞因子都能诱导形成记忆样NK细胞。但是,记忆NK细胞的研究中仍存在众多的未解之谜。随着NK细胞形成机制研究的不断更新和完善,对感染性疾病和肿瘤的防治带来曙光。

参考文献:

1.Van Helden MJ,De Graaf N,Boog CJ,et al. The bone marrowfunctions as the central site of proliferation for long Aived NKcells[J]. J Immunol,2012,189(5) :2333-2337.

2.Dou Y, Fu B, Sun R, et al. Influenza vaccine inducesintracellular immune memory of human NK cells[J].PLoS One,2015,10(3) :e0121258.

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