Естественные клетки-киллеры: происхождение, функции и связанные с ними NK-клетки

Зарегистрируйтесь бесплатно, чтобы прослушать эту статью

Спасибо. Прослушайте эту статью, используя плеер выше. ✖

Хотите послушать эту статью БЕСПЛАТНО?

Заполните форму ниже, чтобы разблокировать доступ ко ВСЕМ аудиостатьям.

Хотя некоторые системы и типы клеток в организме человека хорошо изучены, в отношении иммунной системы еще предстоит раскрыть много загадок и деталей. Наши знания о многих типах иммунных клеток все еще постоянно меняются. Одной из таких групп являются естественные клетки-киллеры (NK-клетки), недавние открытия которых привели к пересмотру нашего понимания субпопуляций и функций этого важного типа клеток.

В этой статье мы рассмотрим, что такое NK-клетки, как они образуются, их функции в организме и связанные с ними состояния.

NK-клетки — это тип лимфоцитов и компонент врожденной иммунной системы, задачей которого является удаление опухолевых клеток и инфицированных вирусом клеток из нашего организма. Кроме того, они играют роль в адаптивном иммунном ответе, продуцируя иммуномодулирующие цитокины, а также выполняют некоторые гомеостатические функции. Термин «естественные клетки-киллеры» впервые был использован Рольфом Кисслингом и Гансом Вигцеллем в 1975 году, когда они заметили, что определенные лимфоциты обладают способностью убивать опухолевые клетки без предварительной сенсибилизации антигенами. Они были первыми представителями того, что сейчас называется врожденными лимфоидными клетками (ILC), в которых есть три подмножества (ILC1, ILC2 и ILC3). лимфоидные клетки и NK-клетки представляют собой подмножество линии ILC1. Около 5-15% лимфоцитов периферической крови представляют собой NK-клетки. Тем не менее, они также обнаруживаются в печени, селезенке, легких, матке, тимусе и лимфоидных тканях слизистой оболочки в различных количествах.3 NK-клетки обычно имеют овальную или круглую форму с большим ядром и небольшим цитоплазматическим пространством с гранулами, содержащими эффекторные вещества, такие как перфорин и гранзимы.

Продолжить чтение ниже…

Как и другие иммунные клетки, они начинают жизнь как общая гемопоэтическая стволовая клетка, которая затем дифференцируется в общую лимфоидную клетку-предшественник (CLP)4 и впоследствии, через различных посредников, в зрелую NK-клетку (рис. 1).3 Факторы транскрипции ID2 и Цитокины E4BP4 и интерлейкин-2 (IL-2) и IL-15 участвуют в развитии, гомеостазе и функционировании NK-клеток.5,6 Это развитие происходит преимущественно в костном мозге, но есть свидетельства того, что активация и созревание может произойти и на других сайтах.

Рисунок 1: Схема, показывающая путь дифференцировки развития NK-клеток. Кредит: Технологические сети.

Функция естественных клеток-киллеров

Являясь компонентом врожденной иммунной системы, NK-клетки способны очень быстро реагировать на инфицированные или опухолевые клетки без предварительной сенсибилизации. Помимо этих функций, недавние исследования показали, что они также играют важную регуляторную и гомеостатическую роль. NK-клетки характеризуются как CD56+CD3- и далее подразделяются на субпопуляции CD56Dim и CD56Bright на основании экспрессии поверхностных молекул, которые имеют как функциональные, так и фенотипические различия (рис. 2). NK-клетки CD56Dim считаются цитотоксической подгруппой, которая высвобождает гранулы, содержащие перфорин и гранзимы, и высокоэффективна в уничтожении клеток-мишеней, таких как инфицированные клетки или раковые клетки. Они экспрессируют высокие уровни CD16, который является рецептором для Fc-части антител, и особенно эффективны в обеспечении антителозависимой клеточной цитотоксичности (ADCC), когда они распознают покрытые антителами клетки-мишени. Они преимущественно обнаруживаются в периферической крови и постоянно ищут дефектные клетки. NK-клетки CD56Bright представляют собой субпопуляцию, продуцирующую цитокины. Они продуцируют иммунорегуляторные цитокины, такие как гамма-интерферон (IFN-γ) и фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α), и регулируют иммунные реакции, модулируя активность других иммунных клеток, таких как дендритные клетки, Т-лимфоциты и макрофаги. Эта подгруппа преимущественно встречается во вторичных лимфоидных тканях.7 Также появляется все больше доказательств того, что NK-клетки обладают способностью развивать способность памяти, которая классически связана с адаптивной иммунной системой.8

Рисунок 2: Типы NK-клеток и их эффекторные функции. Кредит: Технологические сети.

Состояния, связанные с NK-клетками

Заболевания, связанные с NK-клетками, относительно редки и сложны, часто включают взаимодействие генетических, экологических и иммунологических факторов. Давайте рассмотрим некоторые из основных нарушений NK-клеток.

Синдром Чедиака-Хигаси (CHS): CHS представляет собой редкое аутосомно-рецессивное генетическое заболевание гена регулятора лизосомального транспорта (LYST). Заболевание характеризуется легкими гематомами, глазо-кожным альбинизмом и предрасположенностью к бактериальной инфекции. Это заболевание поражает различные клетки, включая NK-клетки.9

Тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД): ТКИД представляет собой группу редких и тяжелых опасных для жизни аутосомно-рецессивных генетических заболеваний, которые приводят к значительному нарушению иммунной системы. Некоторые формы SCID могут влиять на развитие и функционирование NK-клеток наряду с другими иммунными клетками.10 Если не лечить, обычно путем трансплантации стволовых клеток, SCID обычно приводит к летальному исходу.

Синдром гипер-IgM (HIGM): эта группа первичных иммунодефицитных заболеваний, которые обычно связаны с Х-хромосомой, характеризуются снижением уровней IgG, IgA и IgE в сыворотке крови, но нормальными или повышенными уровнями IgM. Некоторые формы HIGM связаны с дисфункцией NK-клеток, влияя на иммунный ответ против определенных инфекций.11

Дефицит NK-клеток. В редких случаях у людей может наблюдаться первичный дефицит NK-клеток, что приводит к повышенной восприимчивости к вирусным инфекциям и, в некоторых случаях, к некоторым видам рака. Эти состояния могут быть связаны с генетическими мутациями, влияющими на развитие NK-клеток (классическая недостаточность NK-клеток (CNKD)) или функцию (функциональная недостаточность NK-клеток (FNKD)).12

Агрессивный NK-клеточный лейкоз (АНКЛ). Это редкое смертельное заболевание представляет собой злокачественное новообразование, возникающее в результате неконтролируемой пролиферации NK-клеток. У пациентов может наблюдаться острая лихорадка, конституциональные симптомы (усталость, недомогание и потеря веса), гемофагоцитарный синдром, гепатоспленомегалия и диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови. В некоторых случаях это было связано с заражением вирусом Эпштейна-Барра.13

Исторически NK-клетки рассматривались только как компонент врожденного иммунного ответа, задача которого заключалась в обнаружении и удалении раковых или инфицированных вирусом клеток. Однако недавние исследования показали, что они гораздо более активно участвуют в общем иммунном ответе организма, взаимодействуя с рядом других типов клеток, вызывая регуляторные и гомеостатические функции.

Ссылки (нажмите, чтобы развернуть)

1. Кисслинг Р., Кляйн Э., Вигцелл Х. «Естественные» клетки-киллеры у мышей. I. Цитотоксические клетки, специфичные к клеткам лейкемии Молони мышей. Специфичность и распределение по генотипу. Эур Дж Иммунол. 1975 февраль;5(2):112-7. дои:10.1002/eji.1830050208

2. Спитс Х., Артис Д., Колонна М. и др. Врожденные лимфоидные клетки – предложение по единой номенклатуре. Нат Рев Иммунол. 2013 фев;13(2):145-9. дои: 10.1038/nri3365

3. Ю Дж, Фрейд А.Г., Калиджури М.А. Расположение и клеточные стадии развития естественных клеток-киллеров. Тенденции Иммунол. 2013 декабрь;34(12):573-82. doi:10.1016/j.it.2013.07.005

4. Блом Б., Спитс Х. Развитие лимфоидных клеток человека. Анну Рев Иммунол. 2006;24:287-320. doi:10.1146/annurev.immunol.24.021605.090612

5. Бекнелл Б., Калиджури М.А. Интерлейкин-2, интерлейкин-15 и их роль в естественных клетках-киллерах человека. Адв Иммунол. 2005;86:209-39. doi:10.1016/S0065-2776(04)86006-1

6. Пфефферле А., Джейкобс Б., Харун-Искьердо А., Квеберг Л., Сольберг Э., Мальмберг К.Дж. Расшифровка гомеостаза естественных клеток-киллеров. Фронт Иммунол. 2020 12 мая;11:812. doi:10.3389/fimmu.2020.00812

7. Вивье Э., Томаселло Э., Баратин М. и др. Функции естественных клеток-киллеров. Нат Иммунол 9, 2008, 503–510. дои: 10.1038/ni1582

8. О’Салливан Т.Э., Сан Дж.К., Ланье Л.Л. Память естественных клеток-киллеров. Иммунитет. 20 октября 2015 г.; 43(4): 634-45. doi:10.1016/j.immuni.2015.09.013

9. Аджиткумар А., Яррарапу СНС, Рамфул К. Синдром Чедиака-Хигаси. [Updated 2023 Jul 24]. Вышел: StatPearls [Internet]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2023 янв.

10. Национальные институты здравоохранения. Тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД). Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний, по состоянию на 19 января 2024 г.

11. Яздани Р., Фекрванд С., Шахкарами С. и др. Синдромы гиперIgM: эпидемиология, патогенез, клинические проявления, диагностика и лечение. Клин Иммунол. Январь 2019 г.; 198: 19–30. doi:10.1016/j.clim.2018.11.007

12. Оранжевый Дж.С. Дефицит естественных клеток-киллеров. J Аллергия Клин Иммунол. Сентябрь 2013 г.; 132(3): 515–525. doi:10.1016/j.jaci.2013.07.020

13. Эль Хусейн С., Медейрос Л.Дж., Хури Дж.Д. Агрессивный NK-клеточный лейкоз: современное состояние. Раков (Базель). 2020 9 октября;12(10):2900. doi:10.3390/cancers12102900

2024-03-06 12:20:09


1709729502
#Естественные #клеткикиллеры #происхождение #функции #связанные #ними #NKклетки