黃榮云，張 羽，趙 洋，王 兵，李宗洲綜述,李 妍審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

·綜 述·

NK細(xì)胞與妊娠期免疫耐受的維持

TheroleofNKcellsinkeepingpregnancyimmunetolerance

黃榮云，張 羽，趙 洋，王 兵，李宗洲綜述,李 妍*審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

自然殺傷細(xì)胞(NK cells)分布于外周各淋巴器官及血液循環(huán)系統(tǒng)，在抑制受體和活化受體的信號(hào)調(diào)控下發(fā)揮細(xì)胞毒效應(yīng)，分泌多種細(xì)胞因子及趨化因子，如TGF-β和IL-10。妊娠期胎兒作為異基因移植物，滋養(yǎng)層細(xì)胞不停的入侵母體并引發(fā)一定的炎癥反應(yīng)，NK細(xì)胞對(duì)于維持胚胎耐受和免疫平衡有重要意義。本文主要通過(guò)檢閱相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)NK細(xì)胞在妊娠期的主要功能及作用機(jī)制做一綜述。

NK細(xì)胞；妊娠；子宮蛻膜；免疫調(diào)節(jié)

2 NK細(xì)胞受體和所識(shí)別的配體

在非妊娠狀態(tài)或妊娠期子宮外部位，NK細(xì)胞是固有免疫和免疫監(jiān)視的重要力量，但如何在子宮局部維持對(duì)胎兒組織的免疫耐受呢？已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的NK細(xì)胞受體多達(dá)數(shù)十種，按結(jié)構(gòu)可分為免疫球蛋白超家族與C型凝集素超家族[5]。前者包括殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptor，KIR)、白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(leucocyte immunoglobulin-like receptor，LILR)和自然細(xì)胞毒受體(natural cytotoxic receptor，NCR)等；后者包括殺傷細(xì)胞凝集素樣受體(killer cell lectin-likereceptor，KLR;即CD94/NKG2)和Ly49。按功能不同，NK細(xì)胞受體又可分為抑制性受體和活化性受體，兩者之間和配體間信號(hào)的平衡決定NK細(xì)胞是否被有效活化，執(zhí)行殺傷功能。

2.1NK的抑制性受體和配體

NK細(xì)胞的抑制性受體[6]主要包括KIR-2DL1、KIR-2DL2、KIR-2DL3、KIR-2DL4、KIR-2DL5A、KIR-2DL5B 和KIR-3DL1、KIR-3DL2、KIR-3DL3 及CD94/NKG2A等[7]。人類與MHC-1分子相互作用的NK細(xì)胞抑制受體主要為異二聚體NKG2A/CD94和白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(leukocyte Ig-like receptor,LIR)[8]。LIR的配體是經(jīng)典的MHC-1分子(HLA-B、C、A)，NKG2A/CD94的配體為非經(jīng)典的MHC-1分子(HLA-E)[9]。抑制受體的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是由其胞質(zhì)區(qū)的免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)所介導(dǎo)[10]。當(dāng)抑制受體與配體結(jié)合后，在Src家族激酶(SFK)的作用下，ITIM酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，磷酸化的ITIM可募集SHP-1、SHP-2和SHP-1磷酸酶，這些酪氨酸磷酸酶能夠使NK細(xì)胞活化受體連接的酪氨酸激酶的底物去磷酸化或抑制其磷酸化，從而終止或抑制NK細(xì)胞的殺傷效應(yīng)。人體大部分有核細(xì)胞表面表達(dá)經(jīng)典的和非經(jīng)典的MHC-1分子；NK細(xì)胞通過(guò)抑制性受體與之結(jié)合，傳遞抑制性信號(hào)，保持對(duì)自身正常組織細(xì)胞的非攻擊性。

2.2NK細(xì)胞的活化受體和配體

NK細(xì)胞的活化性受體主要包括KIR-2DS1、KIR-2DS2、KIR-2DS3、KIR-2DS4、KIR-2DS5、KIR-3DS1，NCR(NKp46、NKp44、NKp30)、NKG2D 和NKG2C/ CD94等。NKG2D是通過(guò)二硫鍵連接的同源二聚體，為NK細(xì)胞的主要活化受體。人類NKG2D的配體為次要組織兼容性復(fù)合體(minor histocompatibility complex，MIC)產(chǎn)物MIC-A/MIC-B和ULBP(UL16-binding proteins)家族[11]。MIC-A/MIC-B基因與MHC區(qū)相連，但主要表達(dá)于上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，而ULBP分子廣泛表達(dá)各種組織。人類NKG2C/CD94識(shí)別非經(jīng)典的MHC-1分子(HLA-E)，與抑制性受體NKG2A/CD94的配體相同。多數(shù)NK細(xì)胞的活化受體通過(guò)其銜接的蛋白相互作用來(lái)啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，銜接蛋白含有一個(gè)或多個(gè)免疫受體酪氨酸活化基序(ITAM)。多數(shù)活化受體與配體結(jié)合后使相關(guān)銜接蛋白的ITAM 發(fā)生酪氨酸磷酸化，隨后磷酸化的ITAM募集酪氨酸激酶如Syk或Zap70等，經(jīng)過(guò)它們的SH2結(jié)構(gòu)域作用，導(dǎo)致下游信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重排，誘導(dǎo)脫顆粒作用,或啟動(dòng)細(xì)胞因子、趨化因子基因的轉(zhuǎn)錄。與其他活化受體不同，NKG2D還可以通過(guò)與含有ITAM(YXXM基序)的DAP10相結(jié)合，過(guò)其酪氨酸殘基的磷酸化來(lái)啟動(dòng)PI3K/Grb-2信號(hào)途徑[12]。

NK細(xì)胞表面同時(shí)表達(dá)多種抑制受體和活化受體，通過(guò)這兩類受體信號(hào)的平衡來(lái)調(diào)控功能。正常情況下，抑制受體通過(guò)與自身MHC分子結(jié)合抑制NK細(xì)胞的活性，維持對(duì)自身耐受。腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞表面高表達(dá)NKG2D的配體，低表達(dá)MHC分子,NK細(xì)胞與其接觸后，活化信號(hào)占主導(dǎo)，從而啟動(dòng)細(xì)胞活性殺傷功能，清除腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞[5]。腫瘤等細(xì)胞表面的NKG2D配體可在金屬蛋白酶的酶切為可溶型分子，競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合NKG2D，導(dǎo)致腫瘤的免疫逃逸。分析NK細(xì)胞受體和配體表達(dá)，是研究NK細(xì)胞功能的重要途徑。

3 子宮蛻膜NK細(xì)胞來(lái)源、分布與功能

人類和其他哺乳動(dòng)物子宮內(nèi)膜中淋巴細(xì)胞以NK細(xì)胞為優(yōu)勢(shì)細(xì)胞群，NK細(xì)胞源于骨髓,經(jīng)血液循環(huán)穿過(guò)血管壁到達(dá)子宮蛻膜組織。妊娠時(shí),子宮外的NK細(xì)胞遷入富含激素的子宮微環(huán)境,并增殖分化為子宮蛻膜NK細(xì)胞[13]。研究表明，子宮蛻膜NK細(xì)胞周期性分布與體內(nèi)激素(孕酮和催乳素)水平密切相關(guān)[2,14]。受精后,其數(shù)量在分泌晚期后繼續(xù)增加,至妊娠早期達(dá)到最高峰；妊娠中后期子宮蛻膜NK細(xì)胞顯著減少,至孕末期完全消失。子宮蛻膜NK細(xì)胞與成熟NK細(xì)胞不同,其表型類似于血液中的一種小體積的NK亞群，這種NK細(xì)胞的直接殺傷靶細(xì)胞的作用較弱[5,12,15]。NK細(xì)胞缺失的大鼠仍能夠受孕,這種大鼠往往缺乏子宮腺,其胎盤體積小于正常受孕大鼠且常伴發(fā)蛻膜水腫,從而影響胎鼠發(fā)育或發(fā)生流產(chǎn)。該現(xiàn)象說(shuō)明，NK細(xì)胞是哺乳動(dòng)物維持正常妊娠所必需的。

更多的實(shí)驗(yàn)證明，妊娠早期子宮微環(huán)境中子宮蛻膜NK細(xì)胞的選擇性積聚，在維持母胎接口免疫平衡,促進(jìn)胎盤正常發(fā)育等過(guò)程中有重要作用。目前，NK參與妊娠期免疫耐受的機(jī)制尚未完全明確[16]，其活化性受體NKG2D表達(dá)減少而抑制性受體NKG2A/CD94等表達(dá)增加，不攻擊滋養(yǎng)層細(xì)胞。但在IL-2等細(xì)胞因子刺激后，NK細(xì)胞表型改變，恢復(fù)殺傷功能；而IL-10處理后的NK殺傷活性下降[17]。研究發(fā)現(xiàn)，妊娠期子宮局部的單核巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞是分泌Il-10的主要細(xì)胞，IL-10在子宮局部占優(yōu)勢(shì)，可能參與NK功能狀態(tài)的維持。除受體表達(dá)改變外，NK細(xì)胞分泌細(xì)胞因子是其維持妊娠耐受的重要機(jī)制。

4 子宮蛻膜NK細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子誘導(dǎo)妊娠期耐受

從胚胎植入到分娩生產(chǎn)的整個(gè)妊娠過(guò)程中,細(xì)胞因子始終發(fā)揮著重要的作用。在蛻膜中NK占淋巴細(xì)胞的75%以上，因此其分泌的細(xì)胞的細(xì)胞因子對(duì)為維持妊娠期局部免疫耐受非常重要[18-19]。根據(jù)分泌細(xì)胞因子的不同可將NK細(xì)胞劃分為四類:以分泌IFN-γ、TNF-α為主的為NK1細(xì)胞；分泌IL-4、IL-5、IL-13的為NK2細(xì)胞；分泌轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)的為NK3細(xì)胞；分泌IL-10的為NKr1細(xì)胞。妊娠早期，外周NK細(xì)胞以NKr1型為主,蛻膜NK細(xì)胞以NK3 型為主。TGF-β和IL-10在妊娠耐受的維持中起核心作用。

4.1TGF-β

T細(xì)胞和NK細(xì)胞均可分泌TGF-β，妊娠早期，NK細(xì)胞為其主要來(lái)源；TGF-β以自分泌或旁分泌方式調(diào)節(jié)T細(xì)胞和NK等免疫細(xì)胞的分化、增殖和活化。NKG2D+TGF-β-NK細(xì)胞(高表達(dá)NKG2D而不分泌TGF-β)具有較強(qiáng)的殺傷活性,可殺傷腫瘤細(xì)胞、清除病毒感染等細(xì)胞。但研究發(fā)現(xiàn)，NKG2D+TGF-β-NK細(xì)胞數(shù)量過(guò)多,不利于妊娠成功[12]。早孕蛻膜中TGF-β含量為正常增生期的5倍。TGF-β通過(guò)刺激子宮內(nèi)膜蛻膜樣變,促進(jìn)滋養(yǎng)層分化為無(wú)侵蝕性的合體滋養(yǎng)層,并誘導(dǎo)產(chǎn)生金屬蛋白酶抑制因子和纖溶酶原啟動(dòng)抑制因子,調(diào)節(jié)金屬蛋白酶和纖溶酶的活性,從而限制滋養(yǎng)層細(xì)胞的過(guò)度侵蝕[20]。實(shí)驗(yàn)證明,TGF-β能抑制蛻膜NK 細(xì)胞的增生與殺傷活性,是蛻膜局部主要免疫抑制因子之一,可以防止自然流產(chǎn)[12]。與正常妊娠婦女相比,原因不明的反復(fù)性自然流產(chǎn)患者蛻膜TGF-β水平降低，以及NKG2D+TGF-β-NK比例增加關(guān)系密切。

4.2IL-10

T細(xì)胞和NK細(xì)胞均可分泌IL-10,研究證實(shí)，IL-10是保證妊娠成功的重要因素之一[21]。IL-10抑制B7、MHCⅡ類抗原、黏附分子的表達(dá),間接抑制T細(xì)胞分泌Th1型細(xì)胞因子,從而抑制細(xì)胞免疫。IL-10對(duì)NK細(xì)胞活化受體表達(dá)具有抑制作用，是NK細(xì)胞活性的負(fù)調(diào)控因素。另一方面,IL-10為B細(xì)胞刺激劑,可促進(jìn)B細(xì)胞活化和抗體的分泌。IL-10基因缺陷的IL-10-/-小鼠妊娠胚胎吸收率顯著增高并易誘發(fā)性流產(chǎn)。人類反復(fù)性自然流產(chǎn)患者血清IL-10水平下降[22]。有研究認(rèn)為，子宮蛻膜局部針對(duì)胎兒抗原的母體來(lái)源抗體的產(chǎn)生，可封閉滋養(yǎng)層細(xì)胞的抗原，阻止母體免疫細(xì)胞對(duì)其識(shí)別和攻擊。NKr1細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可能通過(guò)表達(dá)IL-10,借助于IL-10/IL-10R信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑而下調(diào)蛻膜NKG2D+TGF-β-細(xì)胞數(shù)量,從而調(diào)節(jié)妊娠母-胎免疫耐受處于平衡狀態(tài)。

妊娠期NK細(xì)胞選擇性在蛻膜聚集，其受體表達(dá)、細(xì)胞分子分泌和功能均與非妊娠狀態(tài)有顯著差異。不僅通過(guò)活化受體表達(dá)下調(diào)而降低對(duì)胎兒細(xì)胞的攻擊，還通過(guò)分泌細(xì)胞因子主動(dòng)參與妊娠期免疫耐受的維持。目前,對(duì)正常妊娠免疫調(diào)節(jié)已取得了重大進(jìn)展,但還尚未完全揭曉,期待有更深入的研究來(lái)了解妊娠期免疫耐受形成的機(jī)制，提高預(yù)防和治療異常妊娠的水平。

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1673-2995(2013)04-0283-04

R363.1

A

1NK細(xì)胞的主要功能

黃榮云(1989-)，女(漢族)，本科.

李 妍(1972-)，女(漢族)，教授，博士.

2013-03-26)

哺乳動(dòng)物具有完備的免疫系統(tǒng)和精細(xì)的免疫識(shí)別機(jī)制，胚胎是作為半同種異體移植物植入母體內(nèi)。研究表明，母體依靠復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制維持妊娠期對(duì)胎兒組織的耐受：胎盤的屏障作用、內(nèi)分泌的免疫調(diào)節(jié)、子宮局部的免疫細(xì)胞和免疫分子構(gòu)成妊娠期免疫調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)[1]。子宮蛻膜組織中含有一定量的免疫細(xì)胞，包括自然殺傷(natural killer，NK) 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC) 、少量T細(xì)胞和B細(xì)胞等，但數(shù)量最多的是NK細(xì)胞[2]。子宮蛻膜NK細(xì)胞在表面受體、分泌細(xì)胞因子和功能方面均有特殊性，是維持妊娠期母體對(duì)胎兒耐受的重要力量，NK細(xì)胞功能異常與反復(fù)性自然流產(chǎn)關(guān)系密切[3]。本文將對(duì)NK細(xì)胞受體、配體和維持妊娠期耐受的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

NK細(xì)胞主要分布于脾和外周血，其無(wú)需抗原致敏可直接殺傷靶細(xì)胞，可通過(guò)多種機(jī)制直接殺傷病毒感染細(xì)胞[4]、腫瘤細(xì)胞和胞內(nèi)菌寄生的靶細(xì)胞。NK細(xì)胞功能異常將導(dǎo)致腫瘤發(fā)生率增加、病毒和部分細(xì)菌感染的慢性化。NK細(xì)胞表面表達(dá)IgGFc受體,可通過(guò)抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性效應(yīng)(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)殺傷靶細(xì)胞；與靶細(xì)胞直接接觸后還可通過(guò)穿孔素/顆粒酶途徑、Fas/FasL途徑和TNF-α/TNFR-I途徑導(dǎo)致靶細(xì)胞凋亡。