人類自然殺傷細(xì)胞發(fā)育研究進(jìn)展

1、<p>　　人類自然殺傷細(xì)胞發(fā)育研究進(jìn)展</p><p>　　【關(guān)鍵詞】 自然殺傷細(xì)胞; 發(fā)育; 分化; 定向</p><p>　　自然殺傷（natural killer, NK）細(xì)胞是淋巴細(xì)胞的一種亞型, 能夠參與機(jī)體的固有免疫和適應(yīng)免疫。人類NK細(xì)胞是淋巴細(xì)胞循環(huán)中的一個(gè)重要部分, 約占淋巴細(xì)胞的20%, 在脾臟和骨髓占5%～10%, 在其他未發(fā)生感染的淋巴器官只有很小的比

2、例（小于1%）。免疫反應(yīng)早期, NK細(xì)胞通過直接溶解靶細(xì)胞的方式或通過釋放細(xì)胞因子募集其他類型白細(xì)胞的方式殺傷感染病毒的細(xì)胞或發(fā)生腫瘤性轉(zhuǎn)化的細(xì)胞, 細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytotoxicity T lymphocyte, CTL）與NK細(xì)胞有著相似的功能, 也參與以上免疫反應(yīng)。近20年, T細(xì)胞和B細(xì)胞的發(fā)育過程研究得比較清楚, 但對NK細(xì)胞發(fā)育的認(rèn)識仍舊比較局限。近幾年, NK細(xì)胞發(fā)育的研究取得較大進(jìn)展, 基本闡明了NK細(xì)胞的發(fā)育部位

3、、 發(fā)育階段以及發(fā)育過程中免疫表型的變化。</p><p>　　1 NK細(xì)胞的發(fā)育部位</p><p>　　1.1 骨髓的NK細(xì)胞發(fā)育 NK細(xì)胞可以在多個(gè)部位發(fā)育。胚胎時(shí)期, 在骨髓、 肝臟、 胸腺、 脾臟、 淋巴結(jié)和腸道均發(fā)現(xiàn)NK祖細(xì)胞（NK progenitor, NKP）［1］。胎肝內(nèi)的CD34+CD38+細(xì)胞群中包含NK祖細(xì)胞, 此細(xì)胞只能發(fā)育成NK細(xì)胞。胎兒胸腺內(nèi)的CD34

4、-CD5-CD56-細(xì)胞群也具有發(fā)育成NK細(xì)胞的能力, 同時(shí)可以發(fā)育為T細(xì)胞, 被稱為具有雙向分化潛能的T/NK前體細(xì)胞［2］。早期研究已經(jīng)證實(shí)破壞骨髓的微環(huán)境能夠?qū)е聡?yán)重的NK細(xì)胞缺乏和功能缺失, 因此認(rèn)為骨髓是NK細(xì)胞發(fā)育的重要場所。目前, 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為NKP來源于骨髓, 其免疫表型是CD34+CD56-, 可受干細(xì)胞生長因子（stem cell growth factor, SCF）、 kit配體和flt3配體刺激進(jìn)一步分化為C

5、D34dimCD45RA+Integrinβ7+細(xì)胞, 遷移至二級淋巴樣組織后在IL2和IL15的刺激下分化成熟為NK細(xì)胞［3, 4］。研究表明［5］, NKP生成、 獲得特異NK細(xì)胞表面標(biāo)記和部分功能的獲得等發(fā)育過程均可在骨髓中完成。</p><p>　　1.2 胸腺NK細(xì)胞發(fā)育 小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)［5, 6］來源于胸腺的NK細(xì)胞高表達(dá)CD127（IL7受體α鏈）, 其發(fā)育依賴于轉(zhuǎn)錄因子GATA3的調(diào)節(jié)

6、。研究表明［6］, 人類胸腺內(nèi)同樣存在CD127陽性的NK細(xì)胞。此外, 人類外周血中CD56brightCD16-的NK細(xì)胞表達(dá)CD127和GATA3, 而CD56dimCD16+的NK細(xì)胞不表達(dá)CD127和GATA3。因此, 推測不同NK細(xì)胞亞型可能來自于不同的發(fā)育部位。</p><p>　　1.3 淋巴結(jié)和扁桃體NK細(xì)胞發(fā)育 可能是淋巴結(jié)和扁桃體只有不足1%NK細(xì)胞的緣故, 這兩個(gè)器官的NK細(xì)胞發(fā)育長期以

7、來被免疫學(xué)家忽視。Freud和他的同事研究證實(shí)［7, 8］淋巴結(jié)和扁桃體中的CD34+CD45RA+Integrinβ7+細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)能夠發(fā)育為CD56brightCD16dim/-的NK細(xì)胞。他們根據(jù)NK細(xì)胞在扁桃體、 淋巴結(jié)發(fā)育過程中的免疫表型變化將此過程分為5個(gè)階段: 祖細(xì)胞階段、 前體細(xì)胞階段、 不成熟階段、 CD56brightCD16dim/-階段和CD56dimCD16bright階段（圖1）。相關(guān)研究證實(shí)淋巴結(jié)和扁桃

8、體內(nèi)的NKP細(xì)胞來自于骨髓［9］。</p><p>　　圖1 人類NK細(xì)胞發(fā)育各階段免疫表型變化模式圖（略）</p><p>　　2 NK細(xì)胞的發(fā)育階段</p><p>　　2.1 NK細(xì)胞定向分化 NKP來源于造血干細(xì)胞（haematopoietic stem cell, HSC）或淋巴樣祖細(xì)胞(common lymphoid progenitor, CL

9、P)［3］。骨髓中CLP的免疫表型為CD34+CD38-CD7+, 可以分化為T細(xì)胞、 B細(xì)胞和NK細(xì)胞［10, 11］。CD38是淋巴造血系統(tǒng)中HSC和CLP發(fā)生進(jìn)一步分化的標(biāo)志性分子, 其陰性提示尚未發(fā)生定向分化, 而CD38陽性表達(dá)則提示已經(jīng)發(fā)生定向分化, 部分研究證實(shí)CD34+CD38+CD7+表型的細(xì)胞為NKP［3］。所謂NKP是指該細(xì)胞有發(fā)育為成熟NK細(xì)胞的能力, 但是不會發(fā)育成其它淋巴細(xì)胞系。然而, 由于NK細(xì)胞、 T細(xì)胞

10、和樹突狀細(xì)胞（dendritic cell, DC）分化早期階段的分化路徑十分相似, 祖細(xì)胞在特殊環(huán)境或細(xì)胞因子的誘導(dǎo)下可能會偏離正常分化軌道, 尤其是T細(xì)胞與NK細(xì)胞。20世紀(jì)90年代初期部分學(xué)者提出T/NK前體細(xì)胞的假說［12］, 認(rèn)為此前體細(xì)胞可以分別分化為T細(xì)胞或NK細(xì)胞。Sanchez等［2］通過對胸腺CD3-CD4-CD8-CD34+細(xì)胞的培養(yǎng), 得到成</p><p>　　2.2 NK祖細(xì)胞和前

11、體細(xì)胞階段 研究表明, 人類的NKP包含在CD34+CD38+CD45RA+細(xì)胞群［7］, 此細(xì)胞群中的CD7+CD10-細(xì)胞則更為準(zhǔn)確地定向于NK細(xì)胞［9］。CD25是IL2受體α, 可以與IL2特異地結(jié)合, NK祖細(xì)胞階段和NK前體細(xì)胞階段均表達(dá)CD25說明NK細(xì)胞的發(fā)育需要IL2的刺激。CD117又稱為ckit, 是淋巴造血系統(tǒng)早期細(xì)胞發(fā)育過程中表達(dá)的重要標(biāo)記, 與ckit配體結(jié)合后可促進(jìn)細(xì)胞發(fā)育, 部分NKP和前體N

12、K細(xì)胞表達(dá)CD117。NKP向下游分化為NK前體細(xì)胞, 此時(shí)弱表達(dá)CD34抗原, CD16和CD94等成熟的NK細(xì)胞標(biāo)記均未表達(dá), 但可出現(xiàn)小比例的CD56+細(xì)胞。研究表明［8, 14］, NK前體細(xì)胞群中存在CD117+CD44+細(xì)胞, 該免疫表型的細(xì)胞同樣存在于T前體細(xì)胞（圖1）。</p><p>　　2.3 不成熟的NK細(xì)胞 此階段的NK細(xì)胞開始表達(dá)粒酶B、 穿孔素和TIA1等細(xì)胞毒性顆粒, 但表達(dá)量

13、很少, 缺乏殺傷能力［8］。研究表明［15］, 體外培養(yǎng)臍帶血的CD34+Lin-細(xì)胞可分化為CD56-CD161+細(xì)胞群, 該群細(xì)胞缺乏細(xì)胞毒性和KIR家族受體, 屬于不成熟的NK細(xì)胞。繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)可以分化為CD56+CD161+細(xì)胞群。進(jìn)一步研究表明［3, 8］, 此階段NK細(xì)胞有CD122的表達(dá), 可被IL15刺激發(fā)生進(jìn)一步分化（圖1）。CD122是IL2受體β, 可以與IL2和IL15結(jié)合, 該抗原標(biāo)記只表達(dá)于NK細(xì)胞,

14、是區(qū)別NK細(xì)胞與T細(xì)胞分化的一個(gè)重要標(biāo)記。</p><p>　　2.4 成熟NK細(xì)胞 人類成熟的NK細(xì)胞有兩種類型［16］（圖1）: 一種是高表達(dá)CD56、 低表達(dá)或不表達(dá)CD16（CD56brightCD16dim/-）, 占外周血NK細(xì)胞的10%; 另一種是低表達(dá)CD56并高表達(dá)CD16（CD56dimCD16bright）, 占外周血NK細(xì)胞的90%。這兩種NK細(xì)胞的分布與功能有明顯的不同, 其中CD5

15、6brightCD16dim/-細(xì)胞具有較低的細(xì)胞溶解能力和較強(qiáng)的細(xì)胞因子合成能力; CD56dimCD16bright則相反, 有豐富的胞內(nèi)穿孔素和較強(qiáng)的細(xì)胞毒性。這兩種成熟的NK細(xì)胞是不是由同一種前體細(xì)胞產(chǎn)生或有獨(dú)自的發(fā)育途徑, 目前仍不清楚。體外實(shí)驗(yàn)表明［17］, 細(xì)胞因子刺激CD56dimCD16bright細(xì)胞可以下調(diào)CD16表達(dá), 上調(diào)CD56表達(dá)。Huntington等［3］從三個(gè)方面闡明CD56brightCD16dim

16、/-細(xì)胞是CD56dimCD16bright細(xì)胞的前體細(xì)胞: 其一, 骨髓移植后短期內(nèi)病人外周血中CD56bright細(xì)胞比例明顯增加, 之后會出現(xiàn)下降, 而此時(shí)CD16bright細(xì)胞比例明顯增加; 其二,</p><p>　　3 NK細(xì)胞的雙向分化特征</p><p>　　2006年, Veinotte等［18］在鼠外周血中發(fā)現(xiàn)伴有TCRγ受體的NK細(xì)胞亞型, 在胎鼠外周血中占NK細(xì)

17、胞的5%, 在成年鼠占1%, 而在裸鼠（無胸腺）無此種NK細(xì)胞。因此, 推斷伴有TCRγ受體的NK細(xì)胞來源于胸腺。在人類目前還未見相似的研究報(bào)道。</p><p>　　成熟階段的NK細(xì)胞與T細(xì)胞免疫表型有一定的交叉。正常的NK細(xì)胞中有一小部分細(xì)胞表達(dá)CD8分子, 但無TCR受體形成 ［17］。CD3ε表達(dá)始于NK細(xì)胞或T細(xì)胞的前體期［12］, 位于NK細(xì)胞的細(xì)胞漿, 但在NK細(xì)胞通常無CD3表面抗原的表達(dá)。<

18、;/p><p>　　4 NK細(xì)胞發(fā)育相關(guān)的細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子</p><p>　　CD34+細(xì)胞需要多種細(xì)胞因子的刺激才能發(fā)育成NK細(xì)胞, 包括SCF、 Flt3L、 IL7、 IL2和IL15, 其中IL2和IL15是人類NK細(xì)胞發(fā)育重要的細(xì)胞因子［1］。轉(zhuǎn)錄因子在NK細(xì)胞發(fā)育過程中亦十分重要, 比如Id2和Id3在人類CD34+細(xì)胞過表達(dá)阻止其發(fā)育為T細(xì)胞、 B細(xì)胞或DC細(xì)胞

19、, 而促進(jìn)其發(fā)育為NK細(xì)胞［19］。抑制Id2缺陷小鼠體內(nèi)的E47蛋白, 可以補(bǔ)救小鼠的NK細(xì)胞發(fā)育。說明Id2是通過抑制E47起到促進(jìn)NK細(xì)胞發(fā)育的作用。以上研究說明準(zhǔn)確的NK細(xì)胞定向發(fā)育需要多種細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的參與［1］。</p><p>　　5 NK細(xì)胞發(fā)育在淋巴瘤研究的應(yīng)用</p><p>　　結(jié)外鼻型NK/T細(xì)胞淋巴瘤是一種侵襲性的淋巴造血系統(tǒng)腫瘤, 在我國發(fā)病率相對較高,

20、 歐美地區(qū)少見。該腫瘤表達(dá)NK細(xì)胞相關(guān)抗原, 偶爾有T細(xì)胞抗原的表達(dá)并伴有T細(xì)胞受體基因重排［20］。雖然該腫瘤已被認(rèn)識近20年, 但是目前仍不清楚其真正的細(xì)胞起源（NK細(xì)胞起源或T細(xì)胞起源）和其腫瘤細(xì)胞的分化階段。因此, 正常NK細(xì)胞的發(fā)育研究對于明確結(jié)外鼻型NK/T細(xì)胞淋巴瘤的分化狀態(tài)和細(xì)胞起源有重要的參考價(jià)值。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p>&

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