Células NK del bazo de ratón
1. Fuente de las células NK
La fuente exacta de las células NK aún no está clara. En general, se cree que las células NK se originan directamente en la médula ósea y que su desarrollo y madurez dependen del microambiente de la médula ósea. Los experimentos in vitro en ratones y humanos han demostrado que los timocitos cultivados in vitro en presencia de citoquinas como la IL-2 también pueden inducir células NK. El bazo de ratón puede promover la diferenciación de células NK inducida por IL-3 in vivo. Las células NK se distribuyen principalmente en la sangre periférica y representan del 5 al 10% de la actividad de NK. También están presentes en los ganglios linfáticos y la médula ósea, pero el nivel es más bajo que el de la sangre periférica.
Las células NK tienen algunos antígenos de diferenciación de células T, como 80 ~ 90% de células NK CD2+, 20 ~ 30% de células NK CD3+ (que expresan la cadena CD3ζ), 30% de células NK CD8+ (α/α) y Del 75 al 90% de las células NK son CD38+ y las células NK tienen receptores de afinidad por la IL-2.
En segundo lugar, el fenotipo de las células NK
En comparación con las células T y las células B, la especificidad de los marcadores de superficie de las células NK es relativa. Las células NK humanas MIg, algunas células NK son positivas para CD2, CD3 y CD8, expresan la cadena β del receptor de IL-2 (P75, CD122) y son positivas para CD11b/CD18. Actualmente, los marcadores comúnmente utilizados para detectar células NK incluyen CD16, CD56, CD57, CD59, CD11b, CD94 y LAK-1 (consulte la Tabla 7-10).
Una molécula LAK-1 recientemente descubierta, de 120 kDa, se expresa de manera estable en la superficie de las células NK y LAK. LAK-1 sigue siendo positiva después de 20 días de cultivo de IL-2, mientras que HNK-1 (CD57). ) y CD16 Parcialmente desaparecido. Los anticuerpos monoclonales anti-LAK-1 pueden inhibir la actividad letal de LAK.
Tabla 7-10 Marcadores comúnmente utilizados para detectar células NK humanas
Tabla 7-Marcadores de superficie de células NK y otros efectores citotóxicos (%)
tres. Activación de las células NK
Las células NK se pueden activar de diversas formas, incluidas las moléculas CD2 y CD3 en la superficie de la membrana y varias citoquinas.
1. Las células NK que pasan por la cadena ζ de las moléculas CD3 no expresan complejos TCR/CD3, pero algunas células NK expresan la cadena ζ de CD3. Cuando las células NK son activadas por el anticuerpo CD16, la cadena ζ sufre una fosforilación de tirosina, lo que provoca Ca intracelular. 2+? A medida que aumenta la concentración, aumentan los niveles de IP3, promoviendo la síntesis de citoquinas y el papel de ADCC.
2. Las células NK pueden activarse mediante la interacción entre CD2 y CD58 o estimularse mediante anticuerpos monoclonales CD2, y la cadena CD3 sufre fosforilación de tirosina.
3. El factor estimulante de células asesinas naturales (NKSF) puede estimular las células NK.
IL-2, IL-12, IFN-α, TNF-α y leucoregulina tienen efectos reguladores positivos sobre la activación y diferenciación de las células NK. Agregar estas citoquinas al cultivo in vitro puede mejorar significativamente la actividad de destrucción de las células NK. Las prostaglandinas (PG) E1, E2, D2 y las hormonas adrenocorticales pueden inhibir la actividad de las células NK.
Existe un receptor de afinidad por la IL-2 en la superficie de las células NK, y la IL-2 tarda entre 18 y 24 horas en inducir la actividad de destrucción de las NK. Además, la IL-2 también puede inducir la proliferación de células NK, que generalmente comienza de 3 a 4 días después de la estimulación. El mecanismo es que la IL-2 puede inducir a las células NK a expresar la cadena IL-2Rα. La cadena α recién expresada se combina con la cadena β y la cadena γ en la superficie de la célula original para formar un receptor de alta afinidad, que estimula las células NK. proliferación en presencia de IL-2. El mecanismo por el cual la IL-2 induce la actividad de las células NK no está claro. Puede estar relacionado con el aumento de la expresión de moléculas de adhesión celular, la mejora de la actividad de destrucción contra las células diana NK y el aumento de la expresión de gránulos y ARNm de serina esterasa en el citoplasma de las NK. células, activándolas y promoviéndolas. Está relacionado con el efecto letal del medio letal.
Cuarto, la función de las células NK
(1) Actividad asesina natural
Debido a que la actividad asesina de las células NK no está restringida por el MHC y no depende sobre los anticuerpos, por eso se le llama actividad asesina natural. Las células NK tienen abundante citoplasma y contienen grandes gránulos azules. El contenido de los gránulos se correlaciona positivamente con la actividad letal de las células NK. El efecto letal de las células NK sobre las células diana aparece temprano, 1 hora in vitro y 4 horas in vivo.
Las células diana de las células NK incluyen principalmente algunas células tumorales (incluidas algunas líneas celulares), células infectadas por virus, algunas células del tejido propio (como las células sanguíneas), parásitos, etc. Por lo tanto, las células NK son factores inmunes importantes contra tumores e infecciones, y también están involucradas en reacciones de hipersensibilidad de tipo II y reacciones de injerto contra huésped.
1. Reconocimiento de células diana El reconocimiento de células diana por parte de las células NK no es específico, lo cual es diferente del mecanismo por el cual los CTL reconocen las células diana, pero el mecanismo exacto aún no está claro. Se sabe que la interacción entre el antígeno 1 asociado a la función de los linfocitos (LFA-1) y la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1) en la superficie de las células diana está implicada en el proceso de reconocimiento de las células NK Anti-LFA-. 1 o anticuerpos monoclonales anti-ICAM-1 pueden inhibirlo. Además, la unión de CD2 a LFA-3 (CD58) y CD56 también puede mediar la unión entre las células NK y las células diana. Para grupos de moléculas de diferenciación y adhesión, consulte los Capítulos 1 y 2 respectivamente.
2. Los principales factores de destrucción son la perforina, los factores citotóxicos NK y el TNF.
(1) Perforina: La perforina es un mediador que mata las células diana liberadas por los gránulos citoplasmáticos, como NK, CTL y LAK. Para obtener información sobre la estructura y función de la perforina, consulte la Sección 2 de este capítulo. La perforina purificada a partir de gránulos citoplasmáticos puede lisar una variedad de células tumorales in vitro y los anticuerpos antiperforina pueden inhibir su actividad letal. IL-2 puede promover la transcripción del gen perforina. La IL-6 puede promover la transcripción del gen de la perforina inducida por la IL-2. La serina esterasa puede activar la perforina.
(2) Factor citotóxico NK: las células NK pueden liberar factor citotóxico NK soluble (NKCF). Hay receptores NKF en la superficie de las células diana, que pueden matar y lisar selectivamente las células diana después de unirse a ellas.
(3) TNF: Las células NK activadas pueden liberar TNF-α y TNF-β (LT). El TNF puede cambiar la estabilidad de los lisosomas en las células diana, lo que provoca la fuga de varias hidrolasas; ② afecta el metabolismo de los fosfolípidos de la membrana celular; (3) cambiar el metabolismo de la glucosa de las células diana puede reducir el valor del pH en los tejidos; degradar el ADN genómico y provocar la muerte celular programada para matar las células diana. El proceso de muerte celular causado por el TNF es significativamente más lento que el proceso de lisis celular provocado por la perforina.
Tabla 7-12 Células diana sensibles e insensibles a NK humanas y de ratón
(B) ADCC (citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos)
Tabla 7- 7-13 Citocinas producidas por células NK
Hay FcγRⅲA en la superficie de las células NK, que se une principalmente a los segmentos FC (regiones funcionales Cγ2 y Cγ3) de la IgG1 e IgG3 humanas en la célula diana. IgG específica Bajo la mediación de anticuerpos, se pueden destruir las células diana correspondientes. IL-2 e IFN-γ mejoran significativamente el efecto ADCC mediado por células NK. Anteriormente se pensaba que las células K mediaban la ADCC de los linfocitos, pero hasta ahora no se han encontrado marcadores de superficie específicos de las células K y es imposible confirmar si las células K pertenecen a un grupo de células independiente. NK puede ser la principal población de linfocitos que media la ADCC. Además de las NK, existen monocitos, macrófagos, eosinófilos y neutrófilos con funciones ADCC.
(3) Secreción de citocinas
Las células NK activadas pueden sintetizar y secretar una variedad de citocinas, regular la inmunidad y la hematopoyesis y matar directamente las células diana.
Además, las células NK pueden inhibir la diferenciación de células B inducida por PWM y las respuestas de anticuerpos in vitro, posiblemente inhibiendo directamente las células B o inhibiendo la presentación de antígenos por parte de las células auxiliares. Las células NK desempeñan un papel importante en la infección antiviral y la vigilancia inmunitaria mediante la destrucción natural y la citotoxicidad de la ADCC. (1) Infección antiviral: NK puede matar selectivamente las células diana infectadas por virus. El IFN producido por las células auxiliares o las células NK puede tener sinergia con el efecto antiviral de las NK y tener un efecto protector sobre las células normales. Por otro lado, los antígenos virales y otras moléculas de superficie de las células infectadas por virus las hacen más sensibles a la citotoxicidad de las NK. In vitro, NK puede lisar células diana infectadas por el virus del herpes, el virus vaccinia, el virus del sarampión, el virus de las paperas, el citomegalovirus y el virus de la influenza. Los experimentos in vivo muestran que las cepas de ratones con baja actividad NK son más susceptibles a determinadas infecciones virales. La inyección de anticuerpo anti-Asialo GM1 que inhibe las células NK agrava la neumonía por virus de la influenza en ratones.
Además, las células NK pueden matar algunas bacterias, hongos y protozoos in vitro, lo que puede estar relacionado con la liberación de algunos mediadores de destrucción por parte de las células NK. (2) Las células NK pueden desempeñar un papel más importante que las células T en la vigilancia inmune y la destrucción de células tumorales mutadas. Los pacientes con ciertas enfermedades, como aquellos con Chediak-Higashi o síndrome linfoproliferativo ligado al cromosoma X, son particularmente susceptibles a trastornos linfoproliferativos malignos debido a la disfunción de NK. (3) Participar en el efecto injerto contra leucemia (GVL) después del trasplante de médula ósea: las células NK pueden matar algunas células de leucemia linfoide y mieloide in vitro. Unas semanas después del trasplante de médula ósea, las células NK derivadas del donante constituyen una proporción significativa del PBL. Además, las células NK también pueden matar algunas células inmaduras, como las células madre de la médula ósea y los subconjuntos de timocitos del cuerpo.