А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Гранулизины(изоформы 15 и 9 кДа, вторая более активна) содержатся только в зрелыхгранулах в связанной с липидами форме. Помимо перфорина и гранзимовгранулы NK-клеток содержат амины (гистамин, серотонин), протеогликаны (хондроитинсульфат, гепарин), а также катехоламины (адреналин,норадреналин), ферменты (катепсины, химотрипсиноподобные протеазы,кислые фосфатазы) и ряд пептидных гормонов.Выделяют 2 субпопуляции NK-клеток, различающиеся соотношением мембранных маркеров и функциями (табл. 2.22): CD56 hi CD16 - иCD56 lo CD16 + клетки (значки hi и lo — соответственно, высокий и низкийуровень экспрессии маркера).
Субпопуляция NK-клеток, слабо экспресирующая CD56, преобладает в кровотоке (90–95%, против 5–10% CD56 hiклеток), однако в печени, эндометрии матки и децидуальной оболочкеплода преобладают CD56 hi естественные киллеры. CD56 hi клетки преобладают также в лимфатических узлах, составляя 75% от числа NK-клеток.Различия между субпопуляциями NK-клеток связаны не только с особенностями мембранного фенотипа, но и с их функциями.
CD59 lo CD16 + клетки обладают выраженной цитотоксической активностью и относительнослабо секретируют цитокины, тогда как CD56 hi CD16 - клетки — активныепродуценты IFNγ и других цитокинов (TNFα и β, GM-CSF, IL-10), но проявляют слабую киллерную активность. Только CD56 hi CD16 - NK-клеткиэкспрессируют α-цепь рецептора IL-2, т.е. несут высокоаффинный рецептор для этого цитокина. Именно поэтому in vitro CD56 hi CD16 - NK-клеткиинтенсивно пролиферируют в ответ на IL-2. Рецептор IL-2 CD59 lo CD16 +естественных киллеров состоит из β- и γ-цепей и обладает промежуточнойаффинностью. Именно поэтому эти клетки слабо пролиферируют и толькопри действии высоких концентраций IL-2.
Таким образм, CD59 lo CD16 +клетки можно охарактеризовать как эффекторные, а CD56 hi CD16 - — какрегуляторные NK-клетки. В настоящее время преобладает мнение, чтоCD59lo CD16+ клетки представляют терминальную, а CD56hi CD16- клетки —промежуточную стадию развития NK-клеток.Наиболее важные функции NK-клеток — цитотоксическая активностьв отношении измененных (трансформированных, инфицированных вирусами, подвергшихся действию стресса) клеток организма и секреция цитокинов (в первую очередь IFNγ), что играет важную роль в регуляциииммунных процессов. Эти свойства реализуются за счет поликлонального распознавания маркеров клеточного стресса в сочетании с контролем«свой–чужой» (по экспрессии клетками-мишенями молекул MHC-I).1512.4.
Вклад лимфоидных клеток во врожденный иммунитет...Таблица 2.22. Сравнительная характеристика субпопуляций NK-клеток CD56hi иCD56loХарактеристикаСD56hiCD56loLAK (CD56lo)Преимущественная локали- Печень и дру- Кровоток, селезенка, Лимфоидныезациягие солидныеинфицированныеорганы*органыорганы, опухоли±++±Экспрессия KIR2/3DL–±+Экспрессия NKG2A+±+Экспрессия NKG2D, NKp30,NKp46+++Экспрессия NKp44––+Экспрессия CCR7, СD62L+ (в крови)––Экспрессия CD25 (IL-2Rα)++++++Экспрессия CD127 (IL-7Rα)+––Экспрессия молекуладгезии++ (усиливается приактивации)++ (особеннов адгезивнойфракции)Перфоринзависимая цитотоксичность±+++++Зависимость цитотоксичности от MHC-I++++±Антителозависимая цитотоксичность±++++Секреция IFNγ и другихцитокинов++±++Пролиферативная активность+±++Экспрессия CD16* — требует дальнейшего исследования; — — отсутствие экспрессии; ± — слабая экспрессия; + — умеренная экспрессия; ++ сильная экспрессия; +++ — очень сильнаяэкспрессия.2.4.2.
Развитие и гомеостаз популяции естественных киллеровNK-клетки развиваются в костном мозгу и происходят от того же общеголимфоидного предшественника CLP, который дает начало всем разновидностям лимфоцитов (рис. 2.32). В развитии естественных киллеров важнуюроль играет влияние микроокружения, реализуемое как через прямыемежклеточные контакты, так и посредством цитокинов, например, взаимодействие представленного на мембране NK-клеток лимфотоксина α срецепторами на стромальных клетках. Смесь цитокинов, содержащая IL-7и IL-15, а также Flt-3-лиганд, необходима для дифференцировки естественных киллеров из костномозговых клеток-предшественников in vitro. Наэтапе выбора пути дифференцировки CLP в направлении Т- и В-линий,потенциал развития NK-клеток сохраняется за про-Т-клетками, иногдаобозначаемыми как пре-Т/NK-клетки (Т/NKР). Развитие Т/NKР-клетокблокируют дефекты, затрагивающие гены мембранных молекул CD3ε и152Глава 2.
Врожденный иммунитетC:kitCD34IL:15αIL:15Flt3LKIRCD122 IL:2 NK1.1SCF CD34T/NKPFlt:3NKPIRF:1, IRF:2,STAT5a/bId2, Ets1CD132γ(c)NKCD132γ(c)CD122CD94/NKG2NKG2DCD132γ(c)CD56Рис. 2.32. Основные стадии развития естественных киллеров: общий предшественник NK- и T-лимфоцитов (T/NKP), специализированный предшественник NK-клеток (NKP) и зрелая NK-клетка.
Указаны мембранные маркеры клеток; в прямоугольниках — дифференцировочные факторы, регулирующие соответствующую стадиюразвитияFcεRIγ (CD3ε — компонент рецепторного комплекса Т-клеток; FcεRIγ вкачестве передающей сигнал полипептидной цепи входит в состав рядарецепторов, в том числе FcεRI).На следующем этапе клетки линии естественных киллеров окончательно отделяются от Т-линии. Это наиболее четко выражено при развитиитимоцитов — на самых ранних стадиях созревания (стадии тимоцитовDN1, DN2 — см.
раздел 3.3.2.3) возможна их дифференцировка не только вТ-лимфоциты, но и в NK-клетки. Эта способность полностью утрачиваетсяна стадии DN3-клеток, когда происходит перестройка V-генов TCR (начальные неспецифические этапы этой перестройки происходят и в предшественниках NK-клеток). Условие дифференцировки NK-клеток — экспрессиявнутриклеточных факторов дифференцировки Id2 и Ets1.
Необходимые длядифференцировки Т-клеток факторы группы Notch блокируют развитиеестественных киллеров.После отделения от Т-линии дифференцирующиеся NK-клетки обозначают как пре-NK, или NKP-клетки (Natural killer progenitor). При переходена эту стадию развития на поверхности клетки экспрессируется β-цепь(CD122), общая для рецепторов IL-2 и IL-15. К этому моменту другой компонент этих рецепторов — γ(с)-цепь (от γ-сommon), представляющая собойобщую цепь для большой группы гемопоэтиновых рецепторов (см. раздел 2.5.5.2) уже представлена на клетках (она появляется на стадии NKTР).Вскоре клетка экспрессирует α-цепь рецептора для IL-15, и с этого моментаIL-15 становится основным цитокином, определяющим дальнейшее развитие, выживаемость и гомеостаз NK-клеток.Следующий этап развития, реализуемый при участии IL-15, IL-18 иIL-12, — формирование зрелой NK-клетки.
Для этого этапа свойственно последовательное появление маркеров и рецепторов, характерных дляNK-клеток: NK1.1, CD94/NKG2 и NKG2D. Важное условие экспрессиирецепторных молекул Ly49, CD94/NKG2 — взаимодействие NKР-клетоксо стромальными клетками костного мозга, экспрессирующими молекулыМНС-I — лиганды этих рецепторов. В то же время на NK-клетках появляются интегрины [в частности β2 -интегрин Мас-1 (αМβ2)], и исчезает молекула2.4.
Вклад лимфоидных клеток во врожденный иммунитет...153CD34. На последнем этапе созревания NK-клетка проходит несколько актовделения. IL-15-зависимая передача сигнала играет ключевую роль на этомэтапе развития NK-клеток. Переход от стадии NKP к зрелым NK-клеткамблокируется при выключении генов самого IL-15, α-цепи его рецептора исвязанной с ней тирозинкиназы Jak3, а также транскрипционных факторовSTAT5 (a и b), обеспечивающих передачу сигнала от рецептора, и факторовIRF-1 и IRF-2, необходимых для секреции IL-15.Зрелые NK-клетки покидают костный мозг и мигрируют в периферический отдел иммунной системы.
Их расселение существенно отличается от распределения Т- и В-лимфоцитов. Значительная часть NK-клетокнаходится в циркуляции, составляя около 10% (5–15%) числа лимфоцитовпериферической крови. Естественные киллеры содержатся в синусоидахпечени, эндометрии матки и некоторых других солидных органах. Ихсодержание в лимфатических узлах и селезенке невелико (2,5–5%). В селезенке NK-клетки локализованы в основном в красной пульпе. Расселениеестественных киллеров обусловено экспрессированными на их поверхностихемокиновыми рецепторами: CXCR4, CCR1 и CCR5. Эти рецепторы определяют миграцию клеток по градиенту хемокинов: CXCL12 (SDF-1) и многихβ-хемокинов.
Только небольшая их часть (5% NK-клеток крови) экспрессирует рецептор CCR7, участвующий в преодолении эндотелиального барьерав посткапиллярных венулах и миграции лимфоцитов в Т-зоны вторичныхлимфоидныех органов. На NK-клетках, кроме того, экспрессирован рецептор для фракталкина СX 3СR.Естественные киллеры — короткоживущие клетки (время полужизнисоставляет 7–10 сут).
Как уже отмечалось, выживаемость NK-клеток зависитот IL-15. При отсутствии IL-15 они быстро погибают; при этом перенесенные NK-клетки не приживаются. IL-15 не действут на рецепторы NK-клеток напрямую. Этот цитокин предварительно связывают вспомогательныеклетки и представляют его естественным киллерам, удлинняя действие исущественно повышая его эффект. Дополнительную роль в поддержаниижизнеспособности NK-клеток играет IL-7. При снижении численностиNK-клеток запускается механизм гомеостатической пролиферации, такжеобусловленный IL-15 и IL-7.2.4.3.
Рецепторы естественных киллеровКак уже отмечалось выше, по особенностям распознавания чужеродныхагентов NK-клетки отличаются как от миелоидных клеток врожденного, так и от лимфоидных клеток адаптивного иммунитета. Тем не менеепо данному параметру они наиболее близки к Т-лимфоцитам, посколькуспособны распознавать МНС-I в качестве маркера собственных клеток.NK-клетки экспрессируют множество рецепторов (табл. 2.23). Описанонесколько семейств NK-рецепторов (рис. 2.33). Многие рецепторные белкиNK-клеток кодируются генами NK-комплекса (у человека локализован вкоротком плече хромосомы 12). Согласно вызываемому эффекту (мобилизация или подавление функциональной активности) выделяют активирующие и ингибирующие рецепторы NK-клеток (причем и те и другие могутвходить в состав одного семейства).Таблица 2.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
