脾脏CD49b-NK细胞的发育分化研究

发布时间：2020-04-29 09:57

【摘要】：NK细胞是一群具有细胞杀伤能力的固有免疫细胞,在抗感染和抗肿瘤的免疫过程中发挥着重要的作用。在很长的一段时间里面,CD49b-NK1.1+NKp46+的细胞被视作不成熟NK(iNK)细胞,而CD49b+NK1.1+NKp46+的细胞被视作成熟的NK细胞。然而随着研究的深入,NK细胞的异质性逐渐被大家所认识。人们发现除了参与外周循环的经典NK(cNK)细胞以外,在各个组织中还存在着组织特有的NK细胞,这些NK细胞往往具有组织驻留特性,并常表现为CD49b-的表型。曾被视为iNK细胞的肝脏CD49b-NK细胞,后来发现是一群表型稳定的CD49a+CD49b-肝脏驻留NK细胞。骨髓的CD49b-NK细胞也被发现主要发育为肝脏驻留NK细胞。更多的研究将cNK细胞与组织驻留NK细胞从发育上区分开来。而iNK这一发育阶段是否存在,又该用什么样表型来定义,则成了一个令人疑惑的问题。带着这个疑问,我们进行了以下的研究。1.脾脏而非骨毮CD49b NK细胞在外周组织中具有多样的发育潜能我们首先分选了骨髓CD49b-NK细胞,将其过继转输到亚致死辐照过的WT小鼠,发现这群细胞很难在正常的受者鼠中存留。接着,我们分选了脾脏CD49b-NK细胞进行类似实验,发现这群细胞可以在各个组织中,形成多种NK亚群,包括cNK与肝脏驻留NK细胞。2.脾脏CD49b NK细胞分为CD49a+细胞与CD49a领胞两个亚群通过表型分析,我们发现,脾脏CD49b-NK细胞可以分为CD49a+与CD49a-两个亚群。我们将CD49a+CD49b-NK细胞与CD49a-CD49b-NK细胞分别命名为49A NK与DN NK细胞。我们发现脾脏49A NK细胞具有独特的表型和转录因子表达:CD127+CD27+CXCR3+T-bet+Eomes。而脾脏DNNK细胞则表现不成熟的表型,其虽然表达T-bet,但Eomes只是部分表达,另外这群细胞不表达NK细胞成熟的标志分子KLRG1,主要处于CD11b-CD27+这一不成熟的阶段。通过比较各个组织,发现只有脾脏中有着数量明显的DNNK细胞。3.脾脏49A NK细胞转输后倾向性地发育为肝脏驻留NK细胞脾脏49ANK细胞在过继转输后,主要迁移到肝脏中,维持CD49a+CD49b-的表型,形成肝脏驻留NK细胞。下调了 CD127和CD27的表达,维持CXCR3的表达,维持T-bet阳性与Eomes阴性,这些都与肝脏驻留NK细胞一致。另外,脾脏49ANK细胞转输后会有少量回到脾脏,维持原有表型,在骨髓和外周血中则很难检测到。另外,虽然脾脏49ANK细胞为CXCR3阳性,但CXCR3缺陷并不影响其迁移到肝脏形成肝脏驻留NK细胞。4.脾脏DNNK细胞具有多样的发育潜能脾脏DNNK细胞转输后,能在各个组织中形成各个NK细胞亚群。既能迁移到肝脏中,上调Trail、CD200R、CXCR6,发育为CD49a+CD49b-肝脏驻留NK细胞,CXCR3缺陷不影响该发育;也能回到脾脏,上调CD49b、CD62L、CD11b、KLRG1、Eomes,发育为成熟的cNK细胞。另外,也会有部分回到脾脏的细胞维持DNNK细胞的表型。5.脾脏对肝脏驻留NK细胞的维持并没有关键性的影响手术切除小鼠脾脏后,小鼠肝脏驻留NK细胞的比例、数量和表型均没有发生变化。通过将T-bet缺陷鼠与WT鼠进行联体手术,我们发现T-bet缺陷鼠的肝脏可以通过这种方式,获得外周来源的肝脏驻留NK细胞。但是对联体的WT小鼠进行脾切手术,依然不会影响T-bet缺陷小鼠肝脏驻留NK细胞的外周来源。6.脾脏DNNK与49ANK细胞具有组织驻留特性通过联体实验,我们发现脾脏DNNK与49ANK细胞,几乎没有外周来源,具有组织驻留的特性。7.T-bet内源性地影响DN NK细胞向成熟的cNK细胞的发育我们发现T-bet缺陷的小鼠脾脏的cNK细胞数量和比例明显降低,终末成熟的比例也降低。相反,脾脏DNNK细胞数量和比例明显升高。通过将T-bet缺陷与WT小鼠脾脏DNNK细胞1:1混合后共同转输,我们发现T-bet缺陷的细胞向成熟的cNK细胞的发育受阻。结论:我们发现了两群新的脾脏NK细胞亚群:49ANK(CD49a+CD49b-)与DNNK(CD49a-CD49b-)细胞。其中脾脏49ANK细胞过继转输后倾向于发育为肝脏驻留NK细胞。而DNNK细胞具有多样的发育潜能,可以发育为肝脏驻留NK细胞,也可以回到脾脏中发育为成熟的cNK细胞或者保持DN NK细胞的表型。但是我们进一步发现,这两群细胞都具有组织驻留的特性。这说明在正常生理条件下,脾脏DN NK细胞只能驻留在脾脏中向cNK细胞发育,因此可以认为脾脏DNNK细胞就是外周组织的iNK细胞。另外,CXCR3缺陷并不影响这两群细胞转输后向肝脏驻留NK细胞的发育。而T-bet缺陷则会内源性地阻碍DN NK细胞向成熟的cNK细胞发育。
【图文】：

人巨细胞病毒,免疫记忆,人体,细胞的

图１．１邋ＮＫ细胞的三种免疫记忆模型逡逑引自（Ｍｉｎ－Ｏｏｅｔａｌ．，２０１３）逡逑在人体中，受到人巨细胞病毒（ｈｕｍａｎ邋ｃｙｔｏｍｅｇａｌｏｖｉｒｕｓ，邋ＨＣＭＶ）感染的个逡逑体再次被感染后，会观察到一群ＣＤ５７邋＋邋ＮＫＧ２Ｃ邋＋邋ＮＫ细胞亚群能够进行扩增并逡逑长期维持，并且这与ＮＫ细胞受体基因的表观遗传修饰有关（Ｆｏｌｅｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１２；邋Ｌｅｅ逡逑ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１５；邋Ｌｕｅｔｋｅ－Ｅｖｅｒｓｌｏｈ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１４；邋Ｓｃｈｌｕｍｓ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１５）。该现象可以解释为逡逑ＮＫ细胞活化状态的增加，也有人认为这其实反映了邋ＮＫ细胞的适应性免疫应答逡逑的特性。逡逑而在小鼠中，则有较为明确的ＮＫ细胞拥有免疫记忆特性的证据。最初观察逡逑到小鼠ＮＫ细胞确实能够获得适应性免疫和记忆特性，是在半抗原致敏模型中。逡逑有研宄发现，半抗原特异性接触超敏反应可以以Ｔ、Ｂ细胞非依赖的方式从半抗逡逑原致敏小鼠转移到没有致敏过的小鼠，该过程由一部分肝脏驻留的ＮＫ细胞介导逡逑（Ｌｅａｒｙ邋ｅｔａｌ．，２００６）。而在巨细胞病毒感染的小鼠模型中，也证实了特异性识别逡逑ｍｌ５７病毒糖蛋白后被激活的ＮＫ细胞，在二次刺激下，能够表现出病毒特异性逡逑刺激下的扩增，长时间存活以及强力应答（Ｓｕｎ邋ｅｔａｌ．，邋２００９）。同样地，在用流感病逡逑

肿瘤免疫,细胞的,细胞,机制

引自（Ｐａｈｌ邋ａｎｄ邋Ｃｅｒｗｅｎｋａ，２０１７）逡逑另一方面，ＮＫ细胞的功能也是受到各种机制调控的，譬如在肿瘤微环境中，逡逑负调信号就可能抑制ＮＫ细胞的功能，进而使得肿瘤逃逸（图１．２）。在肿瘤微逡逑环境中，ＮＫ细胞被肿瘤细胞表面表达的大量的抑制性配体所抑制。同时，肿瘤逡逑细胞会促使免疫抑制细胞如调节性Ｔ细胞（ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ邋Ｔ邋ｃｅｌｌｓ，，邋Ｔｒｅｇ）、骨髓来源逡逑的抑制性细胞（ｍｙｅｌｏｉｄ－ｄｅｒｉｖｅｄ邋ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ邋ｃｅｌｌｓ，邋ＭＤＳＣ）和ＩＩ型巨嗤细胞分泌免逡逑４逡逑
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R392

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