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NK细胞的杀伤机制

 从零学免疫 2021-11-26

自然杀伤细胞(Nature killer cell,NK细胞)由Ronald Heberman于1975年发现。NK细胞对靶细胞的杀伤并不需要特异性的激活,仅凭对靶细胞的识别便可启动杀伤过程,这也是其名称“自然杀伤”一词的由来。

NK细胞主要来源于骨髓CD34+淋巴细胞,约占外周血淋巴细胞总数的10%~20%,NK细胞不表达特异性抗原识别受体,是不同于T细胞、B细胞的第三类淋巴细胞。目前NK细胞的定义为TCR-、mIg-、CD56+、CD16+的淋巴细胞,根据CD56表达水平的高低可将NK细胞分为2个细胞亚群:CD56dim和CD56bright,其功能有所不同:

CD56bright NK细胞亚群约占NK细胞总数的10%,主要聚集在次级淋巴组织及非淋巴组织中聚集,可分泌大量细胞因子如IFN-γ、IL-12、IL-15和IL-18等发挥免疫调节作用;而CD56dim NK细胞亚群约占NK细胞总数的90%,高表达FcγⅢ受体,主要通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)来直接杀伤靶细胞。

与T细胞的杀伤作用机制不同,NK细胞的杀伤活性受细胞表面的抑制性受体和激活性受体的共同调控,当激活与抑制的平衡被打破,NK细胞便会行使相应的功能。当靶细胞表面表达足够的抑制性配体时,此时NK细胞的功能是受到抑制的:

而当靶细胞表面的激活性配体表达量发生上调、或当靶细胞表面的抑制性配体的表达水平发生下调时,NK细胞的杀伤功能变得到激活:

具体来讲,NK细胞表面的抑制性受体(主要是抑制性杀伤性Ig样受体KIRs和异二聚体C型凝集素受体NKG2A)可与靶细胞表面的MHC I结合并传递抑制信号,从而使NK细胞进入“沉默”状态;而NK细胞表面的激活性受体(主要是NCRs、NKp46、NKp30、NKp44和NKG2D)与可与细胞表面的特异性激活配体结合,从而激活NK细胞:

NK细胞主要通过三种机制杀伤靶细胞:

1、通过释放含有穿孔素和颗粒酶的细胞质颗粒直接杀伤靶细胞

2、释放细胞因子,如IFN-γ、TNF-α等,通过与肿瘤细胞表面相应受体的相互作用诱导肿瘤细胞凋亡。

3、Fc受体CD16与抗体的Fc段结合,可激发抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)来杀伤细胞。

生理情况下,NK细胞抑制性受体识别正常组织细胞表面广泛表达的MHC-Ⅰ类分子而使NK细胞功能受到抑制,无法杀伤自身正常组织细胞。在肿瘤组织中,一方面肿瘤细胞表面MHC-Ⅰ类分子表达通常发生下调,另一方面活化受体的配体如NKp30、NKp44、NKp46等表达上调,这两方面的因素将导致NK细胞活化最终杀伤肿瘤细胞。

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