NK 细胞免疫突触形成过程研究进展

朵 荣 朵瑞雪

(甘肃省兰州大学第二附属医院风湿科，甘肃省兰州市永登县人民医院内科，兰州 730200)

NK 细胞又叫大颗粒淋巴细胞，通过产生淋巴因子和细胞毒活性，在抗感染和抗肿瘤发生、免疫调节、造血调控及自身免疫性疾病等方面起到重要的作用。它通过细胞毒活性直接清除病原体。

免疫突触，最初认为是T 细胞和APC 之间形成的一个超分子结构，主要参与TCR 与MHC/多肽复合物结合，是T 细胞活化所必须的结构微域。T 细胞免疫突触形成的主要标志性的结构是超分子活化簇(SMACs)的形成，且分成周边(pSMAC)和中央区(cSMAC)［1］，所以突触处大规模的分子聚集和分子的划分被重新看到在免疫相关疾病中的研究价值。

NK 细胞免疫突触(NKIS)和T 细胞的IS 相似，可激活免疫，在多种免疫相关性疾病中发挥重要的作用，但NKIS 也不同于T 细胞免疫突触。如NK 细胞用多种胚系编码激活受体作为IS 信号;T 细胞不产生抑制性突触，也不定位一些基本蛋白;NK 细胞有能力形成多种不同的IS 等［2］。但最主要的不同为NK 细胞含有天生的识别和杀伤非正常或患病细胞的能力，可以通过和靶细胞形成紧密连接，即形成溶酶免疫突触的形式，杀伤靶细胞。这代表了在此过程中通过一系列的步骤释放特殊的细胞器-溶酶颗粒的动态的分子排列［3］。

成熟和功能性的NK 细胞溶酶突触的形成可以分为多个阶段:识别阶段、触发阶段、效应阶段、终末阶段。每个阶段又可分为若干小阶段［4］。这些过程使得溶酶颗粒传递到突触上，且进一步加强突触和靶细胞的紧密连接，从而将溶酶颗粒释放到靶细胞。NK 细胞免疫突触的形成对免疫相关性疾病的发生发展起到至关重要的作用，但是国内此方面研究性论文及综述甚少，因此，本文在以下篇幅将详述成熟的NK 细胞溶酶突触形成的各个阶段。

1 识别和触发阶段

1.1 靶细胞与NK 细胞相遇及初步结合 NK 细胞和靶细胞黏着的第一步是通过趋化信号作用下的小范围的相互作用，使得NK 细胞驻扎在靶细胞上。虽然还未具体明确哪些分子参与NK 细胞突触的形成，但是可能有选择素家族的成员，在某些体内试验可证明这一点［5］。再者，近几年有研究证明IL-15的受体IL-15Rα 中的高亲成分，聚集在NK 细胞突触的中心。同时，IL-15Rα 缺陷的NK 细胞(从感染性单核细胞增多症患者得到)在与DC 细胞共培养时突触形成明显减少［6］。此外，NKG2D 是NKG2 家族的成员，主要表达在NK 细胞和γδT 细胞的表面，是一个表达在T 细胞亚群和NK 细胞表面的活化性受体。研究证明受体NKG2D 及其配体共同聚集在NK 细胞的免疫突触上的富集GM1(神经节苷脂)的微区域［5］，且最新研究通过高分辨全内反射显微镜观察到NKG2D 与LFA-1 同样主要分布在溶酶颗粒分泌的周边环［7］。另外，有研究证明CD2 在NK 突触有很明显的聚集［8］，这些都可能是促进NK 细胞免疫突触形成及活化的主要分子。

1.2 受体-配体之间的作用导致的靶细胞与NK 细胞相应部位的紧密粘着从而激起初始活化信号 在溶酶突触形成中的另外一步是靶细胞与NK 细胞之间的紧密黏着，黏附分子及受体-配体之间的作用是其主要形成因素。(1)整合素家族的黏附分子起到很大作用，特别是LFA1/CD11a/CD18 和MACI，这些整合素在NK 细胞被触发的瞬间形成簇状结构或可能在黏附之前就发挥作用，从而参与免疫突触的形成和信号转导［9，10］。IFA-1，它诱导信号分子的磷酸化，如Src、Vav-1、LAT、SLP76、ZAP70、JNK、ERK1/2、PKC 的磷酸化，且导致小颗粒分化成为NKIS［8，11，12］。重要的是，LFA-1 也通过早期活化信号诱导肌动蛋白的磷酸化，从而导致了F 肌动蛋白在外周分子活化簇的聚集。另外，有研究表明PKCθ在免疫突触的大量聚集可显著增强NK 细胞的活性和功能［13］。(2)表面散在分布的NK 细胞激活受体，如天然细胞毒受体家族，在生理情况下，这些受体的子集可能通过配体连接到靶细胞上，促进了NK 细胞的活化。

2 效应阶段

2.1 溶酶突触的形成 这个阶段主要是由肌动蛋白的重建来实现的。它主要依赖单体G 肌动蛋白池的网络结构中F 肌动蛋白的形成，且F 肌动蛋白的形成依赖WASP(促进F 肌动蛋白的蛋白单元)的存在［14］，有研究表明在缺少WASP 或在肌动蛋白抑制剂存在的情况下，聚集在突触部位的F 肌动蛋白减少，同时，NK 细胞的细胞杀伤毒性也减少［15，16］。

目前，肌动蛋白的重建过程尚未完全清楚，但已明确的影响肌动蛋白重建的主要有以下几方面。

2.1.1 受体的成簇聚集 许多受体由于它们在细胞膜上的弥散分布，从而表达在初始阶段的突触中，其中某些受体，在与靶细胞结合后迅速聚集成簇，从而促进肌动蛋白的重建。在NK 细胞，肌动蛋白依赖的受体簇形成的潜在机制尚未明确，但有研究表明ERM 蛋白家族表达在NK 细胞溶酶突触上，并且对其他细胞的受体活性起到一定的影响作用［16］。

2.1.2 脂筏结构的聚集 简单地说，脂筏就是膜脂双分子层结构内所含有的一种液态有序相微区。脂筏具有两个显著特点:(1)许多蛋白质聚集在脂筏内，便于相互作用;(2)脂筏的环境有利于蛋白质的变构，形成有效的构象。所以说“脂筏”(lipid rafts)是免疫突触形成的平台。

脂筏聚集成簇被认为介导了细胞信号通路的激活，是将许多细胞通路的成分聚集在一起的结构基础。此外，与受体簇相同，脂筏加强免疫突触的形成也是依赖肌动蛋白的聚合。有研究表明CD94/NKG2A 能阻止肌动蛋白依赖的活性脂筏受体的聚集，从而起到阻止突触形成的作用［17］。

2.1.3 活化信号的生成 活化受体和脂筏等结构的参与招募了重要分子的信号传导，如Src、Lck、Fyn、Syk、ZAP70、SLP76、Vav-1、PLCγ、PKCθ、BLNK、LAT、2k2、SHP-1，同时也影响了肌动蛋白的重建，因此，近期研究表明T 细胞活化的抑制信号ITAM 在NK 细胞相关免疫突触中，通过破坏免疫突触的相关结构而产生免疫耐受［18］。此外，活化受体引起的信号小体在cSMAC 导致信号级联，使得信号放大和产生生物效应，如细胞毒作用和细胞因子的分泌等［10，19］。

2.1.4 MOTC 及溶酶颗粒的极化重分布 在这个过程中，随着细胞溶解通路PI3K-ERK2 和PLCγ -JNK 的活化［12，20］，微管组织中心(MOTC)向突触运动，锚定在突触上，且逐渐分化成为活性免疫突触的一部分。与此同时，溶酶颗粒顺着微管移动到微管组织中心(MTOC)，且在MTOC 周围聚集，这就为NK 细胞释放溶酶颗粒内容物打下了基础。研究表明CIP4 敲除以后，严重地损害了MTOC 的分化和细胞毒作用［21］。

2.2 溶酶颗粒从细胞内分泌出来后被招募到突触膜表面 在共轭发生后的45 min，NK 细胞和靶细胞的接触面部分出现缺口，造成了一个55 nm 深的可口袋［22］致使溶酶颗粒分泌出来，细胞表面上散在的溶酶颗粒通过F-肌动蛋白的多条管道被招募到突触上，之后，传送溶酶颗粒到细胞膜的管道被清除，有研究通过高分辨技术发现溶酶颗粒在NK 细胞突触处具有很高的活动性，且需要F-actin 在脱颗粒后维持相关的活动性［23］。传统的3D 共焦技术观察到在溶酶颗粒分泌出形成一个厚的皮质肌动蛋白的中空的环，而最新研究使用现代超分辨显微镜观察后对突触形成处有了全新的认识，观察到F-actin在突触处形成广泛网络，确保溶酶颗粒的分泌［7］。

2.3 溶酶颗粒膜和质膜的融合，溶酶颗粒内容物的释放 当溶酶颗粒被MOTC 传送到了近突触处后，并通过微管终末动力将其送到了NK 细胞质膜，这样就促进了溶酶颗粒与质膜的结合。一旦溶酶颗粒穿过F-肌动蛋白和质膜相连接，可能在NK 细胞溶酶突触的效应阶段中会形成多个终末阶段。

3 终末阶段

溶酶突触的终末阶段是溶酶颗粒内容物释放结束后的过程。通过一个阶段的活性下降和活性受体的聚集减弱，使NK 细胞从靶细胞上分离下来且导致细胞溶解能力的再循环。

NKG2D 是表达在NK 细胞表面的活化性受体，其与配体的结合常导致细胞应激的结果，如DNA 的损坏，病毒和肿瘤的感染等［24］。在NK 细胞免疫突触的终末阶段，NKG2D 表达下降［22］。此外，一些受体，如2B4 和NKp467 也有报道表达下降［25，26］。

Fas 配体(FasL)是NK 细胞的主要细胞毒性致死因素，它在细胞内作为一种跨膜蛋白主要分泌溶酶体。活化后，这些小囊泡迁移到了细胞毒性免疫突触，FasL 暴露在细胞表面通过死亡受体CD95 和靶细胞上的配体结合激活细胞的死亡［27］。

4 结语

本文所提及的是NK 细胞通过和靶细胞形成溶酶突触后杀伤靶细胞的过程。在此过程中，仍有很多值得今后去进一步研究的，如细胞如何通过溶解靶细胞从而杀伤靶细胞，此外，溶酶突触和MOTC进一步关系的研究等等，这些研究势必为风湿病内在机制的探索提供重要条件。

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