第四种淋巴细胞—NKT细胞
2010-12-16 10:30:50 来源： 作者： 评论：0 点击：
通常认为，构成机体免疫系统的淋巴细胞有三种细胞系组成，一是由胸腺产生的T细胞，二是由骨髓分化而来的产生抗体的B细胞，三是自然杀伤（NK）细胞。而新近发现存在第四种淋巴细胞—NKT细胞。
1. NKT细胞的发现1986年，克隆成功了NKT细胞的特征性抗原受体基因。将其命名为Va14基因，与其他T细胞抗原受体的（TCR）基因不同，有其独特的结构特征。1987年美国国立卫生研究所的Fawlkes与瑞士的Budd分别领导的两个研究小组报告指出，胸腺细胞中的T细胞通常不能表达受体，仅有部分未成熟T细胞选择表达V-β8.2受体。随后的研究证明这种细胞不是T细胞，考虑是NK细胞的受体，这种细胞集团的数量极少，生理意义不明。1994年，这两个研究小组的研究人员发现，他们报道的细胞为同一细胞，从此NKT细胞的研究引起人们的广泛关注。
T细胞识别的抗原是蛋白质，而NKT细胞是别的抗原是α-Gal-Cer即所谓的糖脂质，这是该免疫系统与通常的免疫系统重要的不同点。NKT细胞的分化与T细胞不同的是在胸腺形成前的胎生初期6.5日在胸腺外组织分化。NKT细胞与T细胞比较，机能处于不发达状态。T细胞分化为功能不同的Th1和Th2细胞群，Th1细胞产生INFγ及IL-2，引起迟发行过敏症等细胞性炎症。Th2细胞能产生IL-4和IL-10，参与变态反应及抗体产生等体液免疫反应。而NKT细胞不但能分泌Th1和Th2细胞因子，同时还具有与CD8+伤害性T细胞（cytotox-ic Tlymphocyte,CTL）相同的杀伤靶细胞作用。毫无疑问，NKT细胞在免疫调节系统中占有重要位置。NKT细胞与疾病可能有诸多关系，可能与自身免疫性疾病的发病机制、变态反应的调节、抗肿瘤作用、及抑制寄生虫感染等有关。
2. NKT细胞的多样性分化[4～7]NKT细胞具有T细胞和NK细胞细胞两重性质，既能表达Va14/Ja281特定的T细胞受体又能由CD1介导识别脂质抗原。NKT细胞的分化是否依赖胸腺尚有争议。根据其表达TCR等多种表面抗原的不同，提示NKT细胞存在两个以上细胞群。从CD4/8的表达看，可将其分为（1）CD4-NKT细胞，（2）CD8-NKT细胞，（3）CD4和CD8均不能表达的DN-NKT细胞。第一类的全部和第二类的半数是Va14/Ja281-T细胞。
3.人类NKT细胞人末梢血中的DN-NKT细胞V区域，可高度表达Va24/JaQ（这与鼠的Va14/Ja281高度相似）及Vβ11(与鼠Vβ18高度相似)。这种TCR的组合表达可见于DN-NKT细胞和CD4+细胞。而未见于CD8+细胞。小鼠的CD1相当于人的CD1d的Va24/JaQ。此外，人末梢血中1～2%的T细胞能表达抑制性受体，即抑制型NK细胞受体（KIR），而Va24/JaQ+细胞则不能表达。它的NK相关分子是CD16、CD56或CD57，Va24/JaQ+细胞异不能表达这些分子。在小鼠中还可以看到Va24/Ja281+T细胞以外的NKT细胞。人类Va24/JaQ+细胞与KIR+T细胞能形成不同的亚群。且具有不同的功能。
4. NKT细胞分化的胸腺依赖性这是目前存在争议的问题，可以肯定地说NKT细胞分化过程中胸腺是有作用的。NKT细胞多见于胸腺及脾脏以外的肝脏和骨髓种，胸腺缺损的小鼠与正常小鼠比较，NKT的分化并不少。将出生三日小鼠的胸腺摘除，虽然NKT细胞的分化显著受到抑制，但此时CD8+NKT细胞的分化未受到影响。由此认为CD8+NKT细胞在胸腺外分化的可能。
5. NKT细胞产生细胞因子的意义 NKT细胞是指能够表达NKT细胞标志NKT1.1的T细胞,其机能具有T细胞和NKT细胞双重特征。NKT细胞在TCR和NKR介导下，产生大量的IL-4及INFγ,对肿瘤细胞有细胞伤害作用。
NKT细胞能表达T细胞的TCR与NK细胞的NKR-P1两种受体，特别是NKT细胞多数表达Va14TCR，识别CD1抗原，而NKR-P1识别各种糖链。 NKT细胞，特别是CD4-NKT细胞，对TCR刺激可产生大量IL-4及IFNγ,同时具有ThO型细胞因子产生能力。NKT细胞不但产生IL-4的主要细胞，而且强力产生IFNγ。IFNγ参与自身Th1诱导，具有极强的Th1诱导能力，从而是IL-2产生亢进。它同时还具有Th2细胞分化抑制功能。IL-12能诱导NKT细胞产生IFNγ。IL-12对TCR的刺激是IFNγ的产生显著亢进。综上所述，NKT细胞不但是IL-4和IFNγ的强力产生细胞，同时参与Th1/Th2分化的抑制，而这些作用都不是单纯的。
虽然NKT细胞能大量产生细胞因子，但仅在机体内保持这种功能。当初一度认为，NKT细胞只是IL-4的产生细胞，而不是Th2分化的必需细胞。并不认为在CD1缺损的小鼠中NKT细胞的分化和对TCR刺激使IL-4产生减少，且对Th2分化必需的IL-4及IgE的产生没有多大影响。但给小鼠投于α-GalCer可使NKT细胞活化，IL-4的产生诱导Th2的应答。有报告指出，同样投于α-GalCer，可使NKT细胞产生IFNγ而致IgE产生低下。由此可见，NKT细胞能产生IL-4与IFNγ两种功能相反的细胞因子。这种微妙的协调作用可能是NKT机能表达的重要特征。NKT细胞的活化通常伴有T细胞、B细胞及NK细胞的活化，这对NKT细胞活化后的免疫应答有较大影响。
6.人类NKT细胞定量方法
6.1 克隆定量 用RT-PCR法从分离后的DN-T细胞扩增TCRAV24基因，确定克隆后的CDR3区域，计算出不含N区域的TCR AV24AJ18基因的频度。
6.2 用流式细胞仪进行定量 人的NKT细胞因能表达CD161分子，且有TCRAV24AJ18基因，用流式细胞仪检测NKT细胞更为简便。用5种染色法进行TCRAV24+BV11+DN-T细胞定量。以健康人的末梢淋巴细胞、TCRAV24+DNT细胞为一组分，用单细胞水平TCRAV24基因研究BV基因，TCRAV24+DN-T细胞96%使用TCRAV24AJ18基因，对应BV基因的96%使用TCRBV11基因，结果发现TCRAV24AJ18+BV11+DNT细胞中100%表达CD161分子，即TCRAV24+BV11+DNT细胞中约93%含有TCRAV24AJ18基因与CD161分子，以此来判明NKT细胞。用流式细胞仪定量分析TCRAV24-BV11-DN T细胞，作为狭义的NKT细胞简单测定是可能的。
7. 自身免疫与NKT细胞在自身免疫性疾病模型中，MRL 1pr/1pr小鼠及（NZB×NZW）F1小鼠等自身免疫性疾病发病时，表达TCR的NKT细胞减少，当投与TCRAV14抗体时可导致自身免疫性疾患恶化，推测NKT可能具有调节性T细胞的功能。
现已证明，人类NKT细胞的唯一标志是TCRAV24AJ18基因，表达该基因的细胞群为CD4-CD8-(DN)细胞。小鼠TCRAV14AJ281+NKT细胞能识别CD1分子，而人类TCRAV24AJ18/BV11+DNT细胞株能识别CD1d分子。小鼠的NKT细胞能强力表达FasL,对CD4+CD8+T细胞有细胞伤害作用。有人认为人类NKT细胞在mRNA水平表达FasL。MRLIPR/IPR小鼠及（NZB×NZW）F1小鼠、NOD小鼠等制作的几种自身免疫病动物模型，当自身免疫病发病时NKT细胞减少。将对TCRAV14的单克隆抗体投与MRL IPR/IPR小鼠，可是淋巴瘤及脾肿瘤增恶，抗DNA抗体上升。自身免疫病模型结果提示，NKT细胞有可能发挥调节性T细胞的功能。人类各种自身免疫病中NKT细胞量的减少，与小鼠的NKT细胞有着极其相似之处，可能具有调节性T细胞的功能。
7.1 全身性硬皮病(SSc)SSc以Raynaud症状及皮肤硬化为特征，呈现Scl-70等多种自身抗体的产生及肺纤维症、肾炎等全身表现的自身免疫性疾病。自身抗体产生的机制虽不十分清楚，但患者末梢血中DNαβT细胞高于健康人的5～10倍（5.2～6.4%）。异常增多的DNαβT细胞的TCRβ链仅限定在TCRBV5,BV7,BV17；越来越多的α链病例表达TCRAV24基因。对TCRAV24+T细胞的J区域结合部进行分析，健康人含有N区域均一的TCRAV24AJ18基因，检出率45～86%。而SSc则无此现象。流式分析结果表明SSc患者末梢血中DNTCRAV24+BV11+细胞（NKT细胞）比健康人明显减少，从SSc患者均一的TCRAV24AJ18+NKT细胞选择性减少看，推测NKT细胞具有抑制自身免疫反应调节性T细胞的作用。
7.2 系统性红斑狼疮(SLE）SLE通常伴有面部蝶状并可导致肾炎、肝炎、肺炎及脑炎等全身性自身免疫疾患，同时伴多种自身抗体的产生。SLE患者末梢血中DNT细胞与SSc患者一样明显高于健康人。多为TCRAV24+DNT细胞。最新研究资料表明，从TCRAV24+DNT细胞的-N-J区域分析结果看，SLE患者末梢血中TCRAV24AJ18+NKT细胞减少与其AJ基因再构成后的TCRAV24+细胞的增加有关。
7.3 类风湿性关节炎（RA）RA是一种伴有滑膜的增殖及破坏的进行性慢性炎症性疾患，关节局部滑膜细胞的异常增殖，浸润后的自身反应性T细胞导致自身免疫反应可能是发病病因。对滑膜浸润T细胞的TCR进行分析，证明与抗原刺激诱导有关。对RA关节内浸润DNT细胞中TCRAV24基因分析发现,TCRAV24AJ18+DNT细胞与上述自身免疫性疾病一样选择性减少，而其他具有TCRAJ的TCRAV24+DN(AJ42,AJ44)克隆性增加。用流式细胞仪对RA患者末梢血淋巴细胞进行分析，发现TCRAV24+BV11+DNT细胞减少，其中关节局部末梢血中DN NKT细胞数低下。
7.4 Sjogren综合征Sjogren综合征主要表现为唾液腺及泪腺显著的淋巴细胞浸润，最终导致腺体结构的破环，呈现眼干和口干等症状的自身免疫性疾病。与SSc、SLE、RA一样，末梢血中TCRAV24+BV11+DNNKT细胞减少。
7.5 胰岛素依赖性糖尿病(IDDM) 近来被列为自身免疫性疾病之一的是IDDM，有报告指出末梢血中的DN TCRAV24AJ18+细胞减少。IDDM动物模型NOD小鼠中未发现NKT细胞。给该小鼠植入正常小鼠的NKT细胞，能阻止糖尿病的发病。由此可见，NKT细胞参与自身免疫反应的调节是一有趣现象。
（作者：阎有功 黄光华 张利方）
1. NKT细胞的发现1986年，克隆成功了NKT细胞的特征性抗原受体基因。将其命名为Va14基因，与其他T细胞抗原受体的（TCR）基因不同，有其独特的结构特征。1987年美国国立卫生研究所的Fawlkes与瑞士的Budd分别领导的两个研究小组报告指出，胸腺细胞中的T细胞通常不能表达受体，仅有部分未成熟T细胞选择表达V-β8.2受体。随后的研究证明这种细胞不是T细胞，考虑是NK细胞的受体，这种细胞集团的数量极少，生理意义不明。1994年，这两个研究小组的研究人员发现，他们报道的细胞为同一细胞，从此NKT细胞的研究引起人们的广泛关注。
T细胞识别的抗原是蛋白质，而NKT细胞是别的抗原是α-Gal-Cer即所谓的糖脂质，这是该免疫系统与通常的免疫系统重要的不同点。NKT细胞的分化与T细胞不同的是在胸腺形成前的胎生初期6.5日在胸腺外组织分化。NKT细胞与T细胞比较，机能处于不发达状态。T细胞分化为功能不同的Th1和Th2细胞群，Th1细胞产生INFγ及IL-2，引起迟发行过敏症等细胞性炎症。Th2细胞能产生IL-4和IL-10，参与变态反应及抗体产生等体液免疫反应。而NKT细胞不但能分泌Th1和Th2细胞因子，同时还具有与CD8+伤害性T细胞（cytotox-ic Tlymphocyte,CTL）相同的杀伤靶细胞作用。毫无疑问，NKT细胞在免疫调节系统中占有重要位置。NKT细胞与疾病可能有诸多关系，可能与自身免疫性疾病的发病机制、变态反应的调节、抗肿瘤作用、及抑制寄生虫感染等有关。
2. NKT细胞的多样性分化[4～7]NKT细胞具有T细胞和NK细胞细胞两重性质，既能表达Va14/Ja281特定的T细胞受体又能由CD1介导识别脂质抗原。NKT细胞的分化是否依赖胸腺尚有争议。根据其表达TCR等多种表面抗原的不同，提示NKT细胞存在两个以上细胞群。从CD4/8的表达看，可将其分为（1）CD4-NKT细胞，（2）CD8-NKT细胞，（3）CD4和CD8均不能表达的DN-NKT细胞。第一类的全部和第二类的半数是Va14/Ja281-T细胞。
3.人类NKT细胞人末梢血中的DN-NKT细胞V区域，可高度表达Va24/JaQ（这与鼠的Va14/Ja281高度相似）及Vβ11(与鼠Vβ18高度相似)。这种TCR的组合表达可见于DN-NKT细胞和CD4+细胞。而未见于CD8+细胞。小鼠的CD1相当于人的CD1d的Va24/JaQ。此外，人末梢血中1～2%的T细胞能表达抑制性受体，即抑制型NK细胞受体（KIR），而Va24/JaQ+细胞则不能表达。它的NK相关分子是CD16、CD56或CD57，Va24/JaQ+细胞异不能表达这些分子。在小鼠中还可以看到Va24/Ja281+T细胞以外的NKT细胞。人类Va24/JaQ+细胞与KIR+T细胞能形成不同的亚群。且具有不同的功能。
4. NKT细胞分化的胸腺依赖性这是目前存在争议的问题，可以肯定地说NKT细胞分化过程中胸腺是有作用的。NKT细胞多见于胸腺及脾脏以外的肝脏和骨髓种，胸腺缺损的小鼠与正常小鼠比较，NKT的分化并不少。将出生三日小鼠的胸腺摘除，虽然NKT细胞的分化显著受到抑制，但此时CD8+NKT细胞的分化未受到影响。由此认为CD8+NKT细胞在胸腺外分化的可能。
5. NKT细胞产生细胞因子的意义 NKT细胞是指能够表达NKT细胞标志NKT1.1的T细胞,其机能具有T细胞和NKT细胞双重特征。NKT细胞在TCR和NKR介导下，产生大量的IL-4及INFγ,对肿瘤细胞有细胞伤害作用。
NKT细胞能表达T细胞的TCR与NK细胞的NKR-P1两种受体，特别是NKT细胞多数表达Va14TCR，识别CD1抗原，而NKR-P1识别各种糖链。 NKT细胞，特别是CD4-NKT细胞，对TCR刺激可产生大量IL-4及IFNγ,同时具有ThO型细胞因子产生能力。NKT细胞不但产生IL-4的主要细胞，而且强力产生IFNγ。IFNγ参与自身Th1诱导，具有极强的Th1诱导能力，从而是IL-2产生亢进。它同时还具有Th2细胞分化抑制功能。IL-12能诱导NKT细胞产生IFNγ。IL-12对TCR的刺激是IFNγ的产生显著亢进。综上所述，NKT细胞不但是IL-4和IFNγ的强力产生细胞，同时参与Th1/Th2分化的抑制，而这些作用都不是单纯的。
虽然NKT细胞能大量产生细胞因子，但仅在机体内保持这种功能。当初一度认为，NKT细胞只是IL-4的产生细胞，而不是Th2分化的必需细胞。并不认为在CD1缺损的小鼠中NKT细胞的分化和对TCR刺激使IL-4产生减少，且对Th2分化必需的IL-4及IgE的产生没有多大影响。但给小鼠投于α-GalCer可使NKT细胞活化，IL-4的产生诱导Th2的应答。有报告指出，同样投于α-GalCer，可使NKT细胞产生IFNγ而致IgE产生低下。由此可见，NKT细胞能产生IL-4与IFNγ两种功能相反的细胞因子。这种微妙的协调作用可能是NKT机能表达的重要特征。NKT细胞的活化通常伴有T细胞、B细胞及NK细胞的活化，这对NKT细胞活化后的免疫应答有较大影响。
6.人类NKT细胞定量方法
6.1 克隆定量 用RT-PCR法从分离后的DN-T细胞扩增TCRAV24基因，确定克隆后的CDR3区域，计算出不含N区域的TCR AV24AJ18基因的频度。
6.2 用流式细胞仪进行定量 人的NKT细胞因能表达CD161分子，且有TCRAV24AJ18基因，用流式细胞仪检测NKT细胞更为简便。用5种染色法进行TCRAV24+BV11+DN-T细胞定量。以健康人的末梢淋巴细胞、TCRAV24+DNT细胞为一组分，用单细胞水平TCRAV24基因研究BV基因，TCRAV24+DN-T细胞96%使用TCRAV24AJ18基因，对应BV基因的96%使用TCRBV11基因，结果发现TCRAV24AJ18+BV11+DNT细胞中100%表达CD161分子，即TCRAV24+BV11+DNT细胞中约93%含有TCRAV24AJ18基因与CD161分子，以此来判明NKT细胞。用流式细胞仪定量分析TCRAV24-BV11-DN T细胞，作为狭义的NKT细胞简单测定是可能的。
7. 自身免疫与NKT细胞在自身免疫性疾病模型中，MRL 1pr/1pr小鼠及（NZB×NZW）F1小鼠等自身免疫性疾病发病时，表达TCR的NKT细胞减少，当投与TCRAV14抗体时可导致自身免疫性疾患恶化，推测NKT可能具有调节性T细胞的功能。
现已证明，人类NKT细胞的唯一标志是TCRAV24AJ18基因，表达该基因的细胞群为CD4-CD8-(DN)细胞。小鼠TCRAV14AJ281+NKT细胞能识别CD1分子，而人类TCRAV24AJ18/BV11+DNT细胞株能识别CD1d分子。小鼠的NKT细胞能强力表达FasL,对CD4+CD8+T细胞有细胞伤害作用。有人认为人类NKT细胞在mRNA水平表达FasL。MRLIPR/IPR小鼠及（NZB×NZW）F1小鼠、NOD小鼠等制作的几种自身免疫病动物模型，当自身免疫病发病时NKT细胞减少。将对TCRAV14的单克隆抗体投与MRL IPR/IPR小鼠，可是淋巴瘤及脾肿瘤增恶，抗DNA抗体上升。自身免疫病模型结果提示，NKT细胞有可能发挥调节性T细胞的功能。人类各种自身免疫病中NKT细胞量的减少，与小鼠的NKT细胞有着极其相似之处，可能具有调节性T细胞的功能。
7.1 全身性硬皮病(SSc)SSc以Raynaud症状及皮肤硬化为特征，呈现Scl-70等多种自身抗体的产生及肺纤维症、肾炎等全身表现的自身免疫性疾病。自身抗体产生的机制虽不十分清楚，但患者末梢血中DNαβT细胞高于健康人的5～10倍（5.2～6.4%）。异常增多的DNαβT细胞的TCRβ链仅限定在TCRBV5,BV7,BV17；越来越多的α链病例表达TCRAV24基因。对TCRAV24+T细胞的J区域结合部进行分析，健康人含有N区域均一的TCRAV24AJ18基因，检出率45～86%。而SSc则无此现象。流式分析结果表明SSc患者末梢血中DNTCRAV24+BV11+细胞（NKT细胞）比健康人明显减少，从SSc患者均一的TCRAV24AJ18+NKT细胞选择性减少看，推测NKT细胞具有抑制自身免疫反应调节性T细胞的作用。
7.2 系统性红斑狼疮(SLE）SLE通常伴有面部蝶状并可导致肾炎、肝炎、肺炎及脑炎等全身性自身免疫疾患，同时伴多种自身抗体的产生。SLE患者末梢血中DNT细胞与SSc患者一样明显高于健康人。多为TCRAV24+DNT细胞。最新研究资料表明，从TCRAV24+DNT细胞的-N-J区域分析结果看，SLE患者末梢血中TCRAV24AJ18+NKT细胞减少与其AJ基因再构成后的TCRAV24+细胞的增加有关。
7.3 类风湿性关节炎（RA）RA是一种伴有滑膜的增殖及破坏的进行性慢性炎症性疾患，关节局部滑膜细胞的异常增殖，浸润后的自身反应性T细胞导致自身免疫反应可能是发病病因。对滑膜浸润T细胞的TCR进行分析，证明与抗原刺激诱导有关。对RA关节内浸润DNT细胞中TCRAV24基因分析发现,TCRAV24AJ18+DNT细胞与上述自身免疫性疾病一样选择性减少，而其他具有TCRAJ的TCRAV24+DN(AJ42,AJ44)克隆性增加。用流式细胞仪对RA患者末梢血淋巴细胞进行分析，发现TCRAV24+BV11+DNT细胞减少，其中关节局部末梢血中DN NKT细胞数低下。
7.4 Sjogren综合征Sjogren综合征主要表现为唾液腺及泪腺显著的淋巴细胞浸润，最终导致腺体结构的破环，呈现眼干和口干等症状的自身免疫性疾病。与SSc、SLE、RA一样，末梢血中TCRAV24+BV11+DNNKT细胞减少。
7.5 胰岛素依赖性糖尿病(IDDM) 近来被列为自身免疫性疾病之一的是IDDM，有报告指出末梢血中的DN TCRAV24AJ18+细胞减少。IDDM动物模型NOD小鼠中未发现NKT细胞。给该小鼠植入正常小鼠的NKT细胞，能阻止糖尿病的发病。由此可见，NKT细胞参与自身免疫反应的调节是一有趣现象。
（作者：阎有功 黄光华 张利方）
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