nk細胞免疫調節(jié)功能的前沿問題——“nk—reg”是否存在

1、華微生物學和免疫學雜志 2 O 0 5年 l 2月第 2 5卷第 l 2期 ( ~ f i nJM i c r o b i o l I mm u n o l ,~ 2 0 0 5, V o l2 5 ,N o ． 1 2N K細胞免疫調節(jié) 功能 的前 沿 問題 “ N K — r e g “ 是 否存 在 張彩 張建 魏海 明田志剛免疫系統(tǒng)通過識別 自我 和非我保護機體 免受 外來病原體的侵襲 ， 同時又通過對 自身抗原 的免疫 耐受來

2、防止 自 身免疫性疾病的發(fā)生。不適 當?shù)拿庖?應答 ， 如對 自身抗原產(chǎn)生應答 ， 對外來病原體產(chǎn)生免 疫耐受或應答過強 ， 均會對機體造成嚴重損傷 。為 維持機體內環(huán)境的平衡 ， 在免疫系統(tǒng)進化過程中 ， 機 體形成了多方位 、 多層次的免疫調控體系 ， 如細胞因 子網(wǎng)絡、 抗體的獨特型網(wǎng)絡 、 免疫細胞間的網(wǎng)絡調節(jié) 等。外周抗原特異性 T 細胞耐受的誘導和維持是防 止 自身反應性免疫應答 的關鍵 ， 而免疫調節(jié)性 T細 胞在調控外周

3、 自身反應性 T細胞 中發(fā)揮重要作用。除調節(jié)性 T細胞 外， 其他免疫 細胞 如 N K、 D C 、 7、N K T及 C T L的某些 亞群 亦參 與 機體 的免 疫調 節(jié)。近年來 ， 隨著 N K 細胞 表型和功能 的深入研 究 ， N K細胞在免疫調節(jié)中的作用愈來愈引起人們的重視 。一、 調節(jié)性 T淋 巴細胞的種類和特性H 訓根據(jù)細胞表面標記 、 產(chǎn)生 的細胞 因子和作用機 制的不同， 可將調節(jié)性 T 細胞分為 C I MC D

4、 2 5Tr e g細胞、 T r 1 和 T H 3 等多種亞型。C I MC D 2 5Tr e g 細 胞 占健康成人或小 鼠外周血 C D 4T細胞 的 5 ％ ～1 0 ％， 具有免疫無能性和免疫抑制性兩大功能特性 ，對天然和獲得性免疫應答 的調控均起重要作用。其 組成性表達幾種活化標 志， 包括 G r m ( g l u c o c o r t i c o i d —i n d u c e dT N F 受體 ) 家族 相

5、關蛋 白、 o x 4 o ( C D 1 3 4 ) 、 L -選擇素( c D 6 2 L ) 和 C ， ⅡA - 4 ( C D 1 5 2 ) 。特異性表 達轉 錄因子 F o x p 3 ， 是迄今 為止此 亞群 最 明確 的標 志 。F 0 x p 3 在 C D 4C D 2 5Tr e g 細胞 的發(fā)育和功能發(fā)揮 中起關鍵作用 ， 此基因發(fā)生突變而功能丟失后 ， 導致 基 金項 目： 國家 自然科 學基金資助 ( 3

6、0 3 7 1 3 0 2 ， 3 0 3 7 1 3 0 8 ) ； 山東省 自 然科學基金資助 ( Y 2 O O 2 C 2 4 ) ； 山東省優(yōu) 秀 中青年 科學 家科研 獎勵 基金資助 ( 2 o o 5 n s o 3 o 1 5 )作者單位 ： 2 5 ( 1 o 6 2 濟南 ， 山東省 醫(yī)學科學 院基礎 醫(yī)學研究 所 ( 張 彩 ) ； 山東大學藥 學院免 疫藥 理與 免疫治 療研 究所 ( 張建 。 田志剛 ) ；2

7、 3 o f l 2 7 合肥 ， 中國科技大學生命科學學 院免疫 學研 究所( 魏海明 ， 田志 剛)通訊作者 ： 田志剛 ， F ／ n a i l ： t z g @t ~ t e ． e d u ． m ， 電話 ： 0 5 3 1 - 2 9 1 9 9 3 0． 綜 述 ．C I M C D 2 5Tr e g 細胞 的丟 失 ， 表現(xiàn) 為 自身免疫 性 內分泌病、 I 型糖尿 病、 甲狀腺炎 ， 甚至特應性變態(tài) 反應。T

8、 r 1 是 另一類 C I MTr e g細胞 。T r 1 可 產(chǎn)生 高水平 的 I L - 1 0 ， 中等量的 I L - 5 、 I F N 一 7 或 T G F — B ， 少量 或不產(chǎn)生 I L - 2 和 I L 4。T r 1 能控制體 內外 n a i v e 和記 憶性 T細胞 的活化 ， 抑制 T H 1 和 T H 2 介導 的對病原 體 、 腫瘤等的免疫應 答。其作用 的發(fā)揮不依賴 于細 胞接觸 ， 而依賴

9、于所產(chǎn)生的 I L - 1 0 和 T G F - ~ 。T H 3 型 C D 4Tr e g 細胞是由口服抗原誘導的獨 特的 T 細胞亞群 ， 主要分泌 T G F - ~ ， 對 T H 1 和 T H 2均 具有抑制作用。其 活化為抗原依賴性 ， 但其抑 制作 用的發(fā)揮是抗原非依賴性 的， 通 過分泌 T G F - ~ 介導 旁觀者抑制效 應。由于 T G F - ~ 表達廣泛 ， 且影 響多 種細胞 的功能 ， 因此 ， T

10、 H 3 細胞在免疫調節(jié)的多個環(huán) 節(jié)和 T 細胞 內環(huán)境的穩(wěn)定 中起重要作用。表 1 調節(jié) 性 T 淋 巴細胞的種類和特性 ：’ T r lT ． 3C D 8 ’1r1 F表型 a吆 5C D4 5 R B k ~ ,a) 4 5 R O C Ⅱ ^ 4C ⅡR F 鋤細胞 因子 分泌 Ⅱ ，1 0T C , F - ~分化 因子 調節(jié)機制 體外 體 內+ + + + + + ++ + ++， 一I L - 1 0 ， T G

11、F - ~ ，，I F N． a Ⅱ廣 4：細胞接觸 ．1 I L ℃ - F - 1 0 8 , T G F - ~細胞接觸 I L - 1 0 , T G F- ~ I L - 1 0l r。， ．F - 1 3l r ． F - 1 3：二、 N K細胞的正向免疫學調節(jié)作用 N K細胞是體 內一類獨特的淋巴細胞亞群 ， 是機 體天然免疫系統(tǒng)的主要成員 ， 具有早期識別及 清除 病毒感染和腫瘤細胞等多種生物學功能。N K細胞

12、維普資訊 http://www.cqvip.com 中華微生物學 和免疫學 雜志 2 O 0 5 年 l 2 月第 2 5 卷第 l 2 期 C h i nJM i c r o b i o lI m m u n o l ，2 O 0 5 ， V o lN 0 ． 1 2C D 4和 C D 8T淋 巴細胞在抵抗細菌 ( 尤其 是 胞 內寄 生菌 ) 感 染 方 面起 關 鍵 作 用。N K細 胞 對 C D 8C 3 L抗感 染作 用研

13、究較少 ， 已發(fā)現(xiàn)用抗 a s i a l o —G M 1 或 N K1 ． 1 單抗清除 N K細胞可抑制流感病毒特 異的 C 3 L應答 ， 提示 N K細胞對 C 3 L抗感染應答 的 啟動是必需 的。清除 C D 5 6N K細胞后 ， 健康人 外 周血單個核細胞對結核桿菌反應性 C D 8T 細胞數(shù) 量減少 ， C D 8T 細胞對結核桿菌感染的單核細胞的 裂解能力 明顯 降低 ， 活化 N K細胞分泌 的細胞 因子 ( I

14、 F N 一 7 、 I L - 1 5 、 I L 廣 1 8 ) 可恢 復 C D 8T細胞的反應性 。N K細胞啟動 C T L 對胞 內菌特異性應答 的促進作用 至少依賴于兩途徑 ， 感染早期 N K細胞分泌的 I F N 一 7刺激單核細胞產(chǎn)生 I L - 1 5和 I L - 1 8 ， 后者增強針對 結 核桿菌感 染 的 C D 8T細胞 的擴 增并 分泌 I F N 一 7 。同時 ， 抗原提呈細胞 ( 結核桿菌感染 的

15、單核細胞 ) 表 面的 C I M 0與 N K細胞表面 C D 4 0 L間的相互作用亦 促進 了 C D 8C 3 L對結核桿菌感染 的單核細胞的細 胞毒活性 。3 ． N K細胞增強 C D 4T細胞 的功能并通過其 產(chǎn)生的 I F N 一 7 促 進 T H 1 細胞 的分化 ： 通 常認為 ， N K細胞主要通過分泌多種細胞因子和趨化 因子間接參 與獲得性免疫應答。近年來 ， 越來越多的證據(jù)表明 ，N K細胞也通過細胞與細胞接

16、觸 的形式直接與 T細 胞相互作用。P h i l l i p s 等發(fā)現(xiàn)活化的 N K細胞可表達 M H C 1 1 類 分子 ， 繼而 R o n c a w l o 及其 同事發(fā)現(xiàn)人 N K細胞可通 過 M H CI 1 類 分子 向 C D 4T細胞 提呈抗 原。最近 ， Z i n g o n i 及其 同事發(fā)現(xiàn) ， 天然 細胞 因子 I I J -1 2 和 I L - 1 5 活化 的人 N K細胞表達 C D 8 6 (

17、 B 7 家族 的成員 ， 為 T細胞表面共刺激分子 C D 2 8 的配體) ， 同時 發(fā) 現(xiàn) N K 細 胞 活 化 受 體 ( N KG 2 D 、 C D 1 6 和 K m2 D S 2 ) 的交聯(lián)可誘 導天然細胞因子活化的人 N K細胞表達 O X 4 0 L ， 而 O X 4 0主要 由 T C R — C D 3 信 號誘 導， 多表達于活化 的 C D 4T細胞 、 少部分 C D 8T細胞和 T I L表面。O X

18、 4 0與 O X 4 0 L 相互作用增強 T淋 巴細胞 的功能， 包括細胞增殖 、 細胞 因子產(chǎn)生等 。結果提示 ， 活化 的 N K細胞可共刺激 T C R誘 導的增 殖和 自身 C D 4T細 胞 產(chǎn)生 I F N 一 7 ， 而此 過 程需要 O X 4 0 - O X 4 0 L 和 C D 2 8 一 B 7 分 子 的相互 作用 ] ?；?化的 N K細胞 與 C D 4T細胞相互作用可能發(fā)生 于 外周組織 ( 如肝臟

19、) 和次級淋 巴器官( 如淋巴結) 。此 結果為人 C D 4T細胞和 N K細胞 間的 c m s s — t a l k 提 供 了直接證據(jù)。H a n n a 等 利用蛋 白質組學和流式 細胞技術發(fā)現(xiàn) ， 活化 的 N K細胞通過上調 M H CI 1 類 分子和多種 T C R共刺激分子( 如 B 7 一 H 3 和 C D 7 0 等 )的表達 而有效刺激 T淋 巴細胞 ， 并證 明 N K細胞表 面活化受體 ( N K p

20、3 0 、 N K p 4 6 、 N K G 2 D和 C D 1 6 ) 與靶細 胞配體的交聯(lián)不僅能對靶細胞發(fā)揮裂解功能 ， 而且 是 N K細胞捕捉、 攝取抗原進而提呈 給 T淋 巴細胞 的獨特機制。在發(fā)生炎癥的扁桃體 ( 行扁桃體切除 術) 分離出的 N K細胞具有抗原提呈細胞 的表面標 志 ( } { I A— D R、 D P 、 D Q， C D 8 6 ， C D 7 0 ， O X 4 0 L等 ) 。來 自T A f

21、 t 2缺 陷 病 人 的 N K細 胞 活 化 后 C D 8 6 、 C D 7 0 、O X 4 0 L 等 的表達和共刺激 T細胞 的能力受到影響。因此 ， 提出 N K細胞具有抗原提呈 細胞樣特點 ， 直接 調節(jié) C D 4T細胞 的活化。在抗原特異性獲得性免疫應答 中， I L l 2的主要 作用 是促 發(fā) T H 1 類 細胞 因 子 的產(chǎn) 生 ， 并 同時抑制 T H 2 類細胞 因子 的產(chǎn)生。活化 N K細胞 產(chǎn)生

22、I F N 一 7 ，I F N 一 7 又可通過活化 巨噬細 胞使之分泌 I L - 1 2 ， 二者 均可誘導 T H 1 細胞的分化 。正常 B A L B ／ c 小 鼠為利 什曼菌 ( L e ／ s h m a n ／ am a j o ~ ) 易感 鼠， 可導 致 1 0 0 ％死 亡。在感染早期 ， 注入 I D1 2后 ， 不但可大幅度減少 死亡率 ， 還可使小 鼠產(chǎn)生針對再 次攻擊 的免疫力。如將該小 鼠 N K細胞

23、去除， 則 I Ll 2 治療不產(chǎn)生上述 效果 ， 亦不 出現(xiàn) T1 類細胞 因子 占主導的細胞免疫 反應 。正常 C H 3鼠為利什曼菌不敏感 鼠， 體 內呈現(xiàn) T H 1 類細胞因子狀態(tài) ， 當去除 N K細胞 后 ， 體內呈現(xiàn) T H 2 類細胞因子狀態(tài) ， 同時變 為對 利什曼菌敏感而 死亡。受百 日咳博德特菌 ( B． p e r t u s s ／ s ) 感染 的小 鼠 去除 N K細胞后 ， 抗原特異性 T H 1 應答

24、 明顯降低 ， 體 內呈現(xiàn) T H 2 類細胞 因子狀態(tài) ， 導致 彌散性肺部 和肝 臟的致死 性感染 ] 。上述 結果證 明 ， I L - 1 2 對 機體 T H 1 類細胞因子的主導作用完 全依賴 于 N K細胞 的 存在 ， 提示 N K細胞促進 T H 1 細胞的分化 ， 對獲得性 免疫的產(chǎn)生和維持至關 重要 。同樣 ， 在荷瘤小 鼠體 內亦發(fā)現(xiàn)去 除 N K細胞后的 T2類細胞 因子 狀態(tài) ，進而影 響 C T L活性和免

25、 疫記憶 ， 導致腫瘤 持續(xù) 生 長。當免疫系統(tǒng)傾向于向 T H 2 狀態(tài)傾斜時 ， N K細胞 具有 向 T H 1 狀態(tài)逆轉 的作用 ， 產(chǎn)生 T H 1 類細胞因子 作用 于抗原 提呈細胞 ， 并傳遞信號 ， 促進 C 3 L的產(chǎn) 生 和活化 u 引 。4 ． N K細胞 對 細胞 的正 向調節(jié)作用 ： 結 核 仍然是危害人類健康 的傳染性疾病之一。已發(fā)現(xiàn)結 核病人存在 N K細胞功能低下和 細胞丟失的現(xiàn) 象 ， 但 N K細