NKT细胞的研究进展

　　【摘要】  NKT细胞是一类具有NK细胞和T细胞功能特征的细胞群。它可识别CD1d提呈的糖脂类抗原并且分泌大量的细胞因子，参与机体免疫应答。近来发现，内源性糖鞘脂iGb3是NKT细胞的天然配体，可诱导NKT细胞活化，发挥抗病毒、抗肿瘤等免疫调节作用。
   
　　【关键词】  NKT细胞；抗感染；iGb3
  
　　自然杀伤性T细胞（Nature Killer T cells，NKT细胞)是继T细胞、B细胞、NK细胞之后，由Fowlkes等人首次在C57BL/6小鼠体内发现的第四类淋巴细胞，因其表面既有T细胞特有的抗原受体（TCR），又有NK细胞特有的抗原受体（鼠NK1.1/人CD161）而得名［1］。经典NKT细胞主要分布于肝脏、骨髓和胸腺，以CD4-CD8-NKT细胞(Double negative NKT，DN NKT)为主，也包括一定比例的CD4+ NKT细胞。NKT细胞具有独特的限制性表达TCR库，其TCR具有恒定表达的α链和偏向表达的β链；在小鼠，其α链由Vα14-Jα18基因重排序列编码，β链由Vβ8.2/ Vβ7/ Vβ2基因重排序列编码。人类NKT细胞研究较少，目前已知其TCRα链多由Vα24-JαQ基因重排序列编码，β链由Vβ11基因重排序列编码。研究发现，经典NKT细胞可以识别结合CD1d提呈的糖脂类抗原；CD1d是非典型MHC I类分子，主要表达于CD4+CD8+胸腺细胞、树突状细胞、T、B淋巴细胞和巨噬细胞表面，在胃肠道和肝细胞表面也可以检测到［2］。NKT细胞为固有免疫细胞，可通过其TCR识别结合树突状细胞表面CD1d提呈的糖脂类抗原而被活化，也可通过其表面组成性表达的IL-12R和IL-2R与相应细胞因子结合而被活化。活化NKT细胞具有细胞毒作用，可通过分泌表达穿孔素和FasL等细胞毒性介质，使肿瘤和病毒感染的靶细胞溶解破坏或发生凋亡；也可通过分泌IL-4和IFN-γ等细胞因子，发挥免疫调节作用。本文就近年来NKT细胞研究进展及其抗感染免疫作用做简要介绍。

　　1  NKT细胞对其天然配体（iGb3）的识别及其活化
   
　　NKT细胞识别的天然配体知之甚少。最近研究发现，NKT细胞可通过其TCR特异性识别结合树突状细胞表面CD1d提呈的内源性糖鞘脂iGb3（isoglobotrihexosyl ceramide，iGb3）而被激活。iGb3是其前体即iGb4在溶酶体内β-己酰激酶 b作用下，将其末端乙酰胺基半乳糖去除后形成的［3］。β-己酰激酶 b是Hexb基因编码表达的产物，Mattner等人［4］用鼠伤寒沙门氏菌（G-菌）攻击Hexb-/-小鼠，结果发现：该种小鼠因体内缺失β-己酰激酶 b，不能产生内源性iGb3，而无法使其NKT细胞活化。Kinjo和Mattner等人发现［5］，鼠伤寒沙门氏菌可刺激小鼠体内树突状细胞活化，使其表达iGb3-CD1d复合体，从而为其体内NKT细胞的识别活化奠定了物质基础。与此同时，树突状细胞还可通过其表面模式识别受体(Toll-like- Receptors，TLR)与细菌表面相应的配体即病原相关分子模式（如LPS等）结合，促其表达CD40L等共刺激分子和分泌以IL-12为主的细胞因子，从而有效活化体内NKT细胞，产生相应免疫效应。此外发现，上述NKT细胞活化过程可被能与iGb3特异性结合的植物凝集素Iβ4所阻断。该研究结果证实，NKT细胞可通过对树突状细胞表面iGb3-CD1d复合体的识别而被激活。

　　过去认为NKT细胞活化后，可通过Fas-FasL介导的活化诱导的细胞死亡途径发生凋亡。最近Crowe和Harada等人发现有些NKT细胞活化后，并没有发生凋亡。此种NKT细胞可因其表面Fas分子和抗原识别受体（TCR）表达显著减少，而无法用CD1d-α-GalCer四聚体或抗Vα14单克隆抗体检测到它的存在。这些幸存的NKT细胞在适宜环境条件下，可迅速增殖并发育为具有正常生理功能的NKT细胞［6］。

　　2  NKT细胞与B细胞的相互作用

　　B细胞是抗原提呈细胞，也是参与体液免疫应答的重要效应细胞。研究表明，人和小鼠的B细胞作为抗原提呈细胞，可通过表面CD1d分子提呈糖脂类抗原，供NKT细胞识别，并使其活化。为探讨人类NKT细胞与人B细胞之间的相互作用，Grazia等［7］从人外周血中分离获得纯化B细胞，将其分别与IL-2、IL-4、抗CD40单克隆抗体和NKT细胞共同培养孵育，5天后观察B细胞活化增殖情况。结果发现：(1)与IL-2或IL-4共育的B细胞未见增殖；(2)与抗CD40单克隆抗体共育的高表达CD40分子的CD27+记忆性B细胞发生增殖，而低表达CD40分子的CD27-初始B细胞未见明显增殖；(3)与NKT细胞共育的CD27+记忆性B细胞和CD27-初始B细胞发生增殖；(4)在相应配体α-Galcer存在条件下，与NKT细胞共育的CD27+记忆性B细胞和CD27-初始B细胞增殖更为显著。此外发现，上述(3)和(4)细胞共育结果可被抗-CD1d抗体阻断和减弱。提示B细胞作为抗原提呈细胞有可能通过其表面CD1d提呈一种目前尚未知晓的糖脂类抗原，供NKT细胞识别，使二者结合相互作用，最终导致B细胞活化增殖和NKT细胞的活化。

　　3  NKT细胞与Th1/Th2型免疫反应

　　NKT细胞被相应配体α-GalCer激活后，可分泌以IFN-γ和IL-4为主的细胞因子，引起Th1/Th2型免疫反应。近来Godfrey等人［8］对NKT细胞在何种情况下，分泌何种类型细胞因子的调控影响因素进行了探讨。结果发现：(1)NKT细胞分泌何种类型细胞因子与其所处环境中的细胞因子的种类有关：当其所处环境中细胞因子以IL-12为主时，NKT细胞分泌以IFN-γ为主的细胞因子，引发Th1型免疫反应；当其所处环境中细胞因子以IL-7为主时，NKT细胞分泌以IL-4为主的细胞因子，引发Th2型免疫反应。(2)NKT细胞分泌何种类型细胞因子与其激活时段有关：NKT细胞活化后3h之内，可分泌Th1型和Th2型细胞因子；激活数日后，NKT细胞分泌以IFN-γ为主的Th1型细胞因子。(3)NKT细胞分泌何种类型细胞因子与其激活物的种类有关：当NKT细胞接受某些病毒和胞内寄生菌（如结核杆菌）刺激后，可分泌以IFN-γ为主的细胞因子，引发Th1型免疫反应；当NKT细胞接受α-GalCer类似物或α2-GalCer类似物刺激后，可分泌以IL-4为主的细胞因子，引发Th2型免疫反应。上述实验结果在采用α-GalCer类似物治疗的实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠模型中得到证实，获得了较好的治疗效果［9］。

　　4  NKT细胞的抗病毒和胞内寄生菌作用

　　NKT细胞接受病毒的刺激后，可分泌IFN-γ为主的Th1型细胞因子。在病毒刺激IFN-γ作用下，NKT细胞表面CD40L表达上调，后者（CD40L）可通过与DC细胞表面的CD40结合，促进NKT细胞与DC细胞的相互作用，诱导DC细胞分泌IL-12，增强扩大Th1型免疫应答，产生抗病毒免疫作用。目前，对病毒感染时，NKT细胞通过识别何种配体而被激活还不十分清楚。Mariapia认为NKT细胞识别的配体可能是病毒来源的疏水肽、CD1d提呈的糖脂类自身抗原或病毒感染细胞产生的多肽物质［10］。最近CD1d-/-和Jα281-/-缺陷型小鼠因其不能产生CD1d依赖性NKT细胞和Vα14+ NKT细胞被用作评估NKT细胞抗病毒作用的动物模型。研究发现：上述两种缺陷型小鼠与野生型同品系小鼠相比，它们对Ⅰ型单纯疱疹病毒更加敏感，引发的症状也更为严重。该研究结果从另一个侧面证实，NKT细胞具有抗病毒保护作用［11］。

　　在结核杆菌感染的小鼠动物模型中，其活化NKT细胞可分泌以IFN-γ为主的细胞因子，引发Th1型免疫应答，增强宿主对结核杆菌的抗感染免疫作用。研究发现，分枝杆菌细胞壁的脂类和磷脂酰胆碱甘露糖苷，对活化的NKT细胞和其他吞噬细胞具有趋化作用，可使之募集，在分枝杆菌聚集处形成肉芽肿，从而增强小鼠局部抗感染免疫能力［12］。

　　5  结语
 
　　NKT细胞是体内具有抗病毒、抗肿瘤作用的免疫效应细胞，也是重要的免疫调节细胞。对其配体和对其产生细胞因子类型调控机制的研究和探讨，不仅有助于全面了解NKT细胞的生理功能和特点，而且对临床抗感染、抗肿瘤免疫防治也提供一些新的思路。

　　【参考文献】

　　1  Nico A，Nieda M，Koezuka Y，et al. Human invariant V alpha 24+ natural killer T cells activated by alpha-galactosylceramide have cytotoxic antitumour activity through mechanism s distinct from T cells and nature killer cells.J Immunol，2000，99 (2) ：229-234.

　　2  Godfrey DI，MacDonald HR，Kronenberg M，et al.NKT cells：whats in a name? Nat Rev Immunol，2004，4(3)：231-237.

　　3  Dapeng Zhou，Jochen M，Carlos CL，et al. Lysosomal Glycosphingolipid Recognition by NKT Cells.Science，2004，306(5702)：1786-1789.

　　4  Van Kaer，Joyce S. Innate Immunity： NKT Cells in the Spotlight. Current Biology，2005，15(11)：429-431.

　　5  Kinjo Y，Wu D，Kim G，et al. Recognition of bacterial glycosphingolipids by natural killer T cells.Nature，2005，434(7032)： 520-525.

　　6  Crowe NY，Uldrich AP，Kyparissoudis K，et al. Glycolipid antigen drives rapid expansion and sustained cytokine production by NKT cells. J Immunol，2003，171(8)： 4020-4027.

　　7  Galli G，Nuti S，Tavarini S，et al. CD1d-restricted help to B cells by human invariant natural killer T lymphocytes. J Exp Med，2003，197(8)： 1051-1057.

　　8  Godfrey D，Hammond KJ，Poulton LD，et al.NKT cells：facts，functions and fallacies.Immunol Today，2000，21：573-583.

　　9  Miyamoto K，Miyake S，Yamamura T. A synthetic glycolipid prevents autoimmune encephalomyelitis by inducing Th2 bias of natural killer T cells. Nature，2001，413：531-539.

　　10  Mariapia A.NKT cell and viral immunity. Immunology and cell Biology，2004，(82)：332-341.

　　11  Grubor-Bauk B，Simmons A，Mayrhofer G，et al.Impaired clearance of herpes simplex virus type 1 from mice lacking CD1d or NKT cells expressing the semivariant Vα14-Jα281 TCR.J Immunol，2003，170：1430-1434.

　　12  Chackerian JA，Vaji P，Samuel M，et al.Activation of NKT cells protects mice from tuberculosis. Infect Immun，2002，70(11)：6302-6309.

　　(编辑：秋  实)

　　作者单位： 100069 北京，首都医科大学免疫学教研室（Δ硕士研究生）