自然杀伤T细胞抗感染作用的研究进展

林娜，刘勇

蚌埠医学院微生物学教研室，安徽省感染与免疫重点实验室，蚌埠 233030

20世纪80年代中后期，有研究发现在胸腺、骨髓和脾脏中存在一类既能表达T细胞表面标记——T细胞受体(T cell receptor，TCR)，又能表达自然杀伤细胞(natural killer，NK细胞)表面标记(在人类为CD161，在C57BL/6小鼠为NK1.1，在其他品系小鼠为DX5)的细胞。这类细胞被称为自然杀伤T细胞(natural killer T cell，NKT细胞)[1]。NKT细胞在T细胞存在的器官、组织中都可检测到，但其在不同器官、组织中所占成熟T细胞的比例不同。在小鼠肝脏中NKT细胞比例为30%～50%，在骨髓为20%～30%，在胸腺中为成熟人血清白蛋白阴性T细胞的10%～20%(占总胸腺细胞数的0.3%～0.5%)；在其他器官中也有少量存在，脾脏中占3%，淋巴结中占0.3%，外周血中占4%，肺中占7%[2]。有关NKT细胞功能的研究较多，本文就近年来有关NKT细胞在抗感染中作用的研究进展作一综述。

1 NKT细胞的表面标记

1.1 NKT细胞表达的NK细胞表面标记

NKT细胞表面能表达NK细胞的多种标记，重要的标记有两类[3]。①活化性受体：主要是NK细胞受体蛋白1(natural killer cell receptor protein 1，NKR-P1)，在人类为NKR-P1A，在小鼠则为NKR-P1C。它们对寡糖有高亲和力，能与靶细胞上糖类配体结合，激活NKT细胞，并使其分泌细胞因子。②抑制性受体：1997年Davodeau等用单克隆抗体确证了人类Vα24+Vβl1+NKT细胞可表达杀伤细胞免疫球蛋白样受体2D (killer cell immunoglobulin-like receptor 2D，KIR2D)和KIR3D，以及杀伤细胞凝集素样受体(killer cell lectin-like receptor，KLR)CD94/NKG2。小鼠NKT细胞表达的抑制性受体为Ly49A和Ly49C。

1.2 NKT细胞表达的T细胞表面标记

NKT细胞表面表达的T细胞标记有两类。①TCR：大多数NKT细胞的TCR为αβTCR，少数为γδTCR。②CD4及CD8：大多数NKT细胞为CD4-CD8-双阴性NKT细胞(DNNKT)，其次为CD4+NKT细胞，少数为CD8+NKT细胞。

2 NKT细胞的分群

根据其表达TCR的恒定与否，NKT细胞分为3个亚群[4]：Ⅰ型NKT细胞，即恒定型NKT细胞(invariant NKT，iNKT)亚群，表达恒定的TCR受体〔α链：小鼠Vα14-Jα18(以前称Vα14-Jα281[1])，人Vα24-Jα18(Vα24-JαQTCR[1])；β链：小鼠Vβ8.2、Vβ7或Vβ2，人Vβ11〕。可结合CD1d分子所呈递的α-半乳糖神经酰胺(α-galactosylceramide，α-GalCer)类糖脂类抗原。Ⅱ型NKT细胞，也是CD1d依赖的NKT细胞亚群，但含有不同的非Vα14 TCR亚基，可识别CD1d呈递的异于α-GalCer的配体及肝细胞的乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)表面抗原[5]。Ⅲ型NKT细胞，是CD1d不依赖的NKT细胞亚群，含有不同的TCR重排亚基，也称NKT样细胞，该细胞群体具有异质性，其CD8大部分为阳性。

3 NKT细胞的功能

有研究表明，NKT细胞可表达独立的Ⅱ类主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)，但需MHCⅠ类样分子(MHC class I like molecule)CD1d的参与。CD1d是进化相对保守的β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2-M)的相关蛋白[6]，在造血细胞来源的细胞中广泛表达[7]，如单核细胞、树突细胞(dendritic cell，DC)、B细胞和T细胞；在非造血器官的组织细胞中也有表达，如胸腺上皮细胞、角质细胞和肝细胞。CD1d可结合糖脂类抗原，如α-GalCer。α-GalCer是一种由亲水性的糖部分与疏水性的酞基鞘胺醇部分通过α链连接形成的糖脂，相对分子质量仅为8 000左右。在CDld的介导下，极微量的α-GalCer能使NKT细胞大量增殖并活化[8]。活化后的 NKT 细胞迅速产生大量 Th1 型〔γ干扰素(interferon γ，IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)〕、Th2 型〔白细胞介素4(interleukin 4，IL-4)、IL-10〕及 Th17 型(IL-17、IL-22)细胞因子。因此，NKT细胞尽管在人体中的数量很少，但其在抗感染、抗肿瘤、抑制移植排斥反应、调节多种自身免疫性疾病和炎症性疾病中起重要作用[5]。

NKT细胞的一个活化标志是分泌大量的细胞因子和趋化因子，包括IFN-γ、TNF-α、转化生长因子β(transforming growth factor β，TGF-β)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13、IL-17、 IL-21、调节活化正 常T细胞表达和分泌因子(regulated on activation, normal T cell expressed and secreted，RANTES)、嗜酸性粒细胞趋化因子(eosinophil chemotactic factor，Eotaxin)、巨噬细胞炎性蛋白1α(macrophage inflammatory protein 1α，MIP-1α)、MIP-1β等[9]。CD4+iNKT细胞可分泌Th1和Th2型细胞因子，而CD4-iNKT细胞只分泌Th1型细胞因子[10]。其他iNKT细胞可通过颗粒酶/穿孔素及Fas/FasL介导的细胞毒效应发挥免疫作用[9]。此外，NKT细胞还具有调节和活化其他免疫细胞(如NK细胞、T细胞、调节性T细胞及B细胞)的作用[11]。在人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染后可活化人NKT细胞，并使其分泌IFN-γ, 诱导DC活化和成熟；同时，成熟的DC分泌IL-12，进一步诱导iNKT细胞产生IFN-γ和IL-2，形成正反馈。IFN-γ、IL-2及成熟DC来源的IL-12可活化NK细胞和巨噬细胞。iNKT细胞活化后可表达CD40L，活化的iNKT与可溶性T细胞抗原结合后，通过与抗原特异性的CD4+和CD8+T细胞表面的CD40分子结合，增强T细胞发挥的免疫作用[12]。Galli等研究发现，在小鼠体内，α-GalCer活化的iNKT细胞可促使B细胞分泌更多的IgG，并能活化更多的记忆B细胞[13]。

NKT细胞功能的可塑性及其激活和调节其他免疫细胞的功能，表明其在抗病原体感染免疫中发挥重要作用。

4 NKT细胞的抗感染作用

4.1 NKT细胞在抗细菌感染免疫中的作用

3类NKT细胞中，Ⅰ型和Ⅱ型是CD1d依赖性NKT细胞，Ⅲ型为CD1d非依赖性NKT细胞。Ⅰ型和Ⅱ型NKT细胞在抗分枝杆菌感染免疫中发挥重要作用。NKT细胞通过CD1d可直接识别结核分枝杆菌的磷脂酰肌醇和鞘氨醇，从而被活化[14]，活化的NKT细胞分泌IFN-γ。IFN-γ是抗结核分枝杆菌感染中的一个重要细胞因子，可促进Th1细胞成熟和活化巨噬细胞，活化的巨噬细胞可吞噬结核分枝杆菌。同时，结核分枝杆菌可与一些细胞因子如IFN-γ、TNF-α共同作用，使巨噬细胞表面CD1d表达上调[15]，让更多NKT细胞活化，形成正反馈，更有效地发挥免疫作用。

Fischer等研究发现，在产单核细胞李斯特菌(Listeriamonocytogenes，LM)感染早期NKT细胞就发挥免疫功能，感染后第1天NKT细胞CD69表达上调。而且，不论是体内感染还是体外刺激，LM都可使DC和巨噬细胞表面的CD1d表达上调，活化更多的CD1d依赖性NKT细胞[14]。虽然在LM感染后NKT细胞可快速发生反应，但在感染3 d后，脾脏中分泌IL-4、IFN-γ的iNKT细胞数量明显减少，同时血清中IL-4、IFN-γ水平降低。Cho等研究发现，NKT细胞可对LM再感染迅速产生免疫反应，但在至少1个月内对抗原免疫无能[16]。

4.2 NKT细胞在抗病毒感染免疫中的作用

Rout等[17]研究发现，猕猴感染猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus，SIV)后，体内CD4+NKT细胞选择性减少，但循环系统中的CD4+记忆T细胞活化增强。狒狒和猕猴感染SIV后NKT细胞功能有差异，或许可解释两者对HIV敏感性的不同。同时，具有抗感染作用的NKT细胞减少，可增加已感染SIV的猕猴再感染其他病原体的概率。

Sandberg等研究发现，在HIV-1阳性个体内，iNKT细胞比例明显减低，相对于CD4-iNKT细胞，CD4+iNKT细胞降低更明显。由于CD4+iNKT表达CC趋化因子受体5(CC chemokine receptor 5, CCR5)和CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4, CXCR4)，所以CD4+iNKT细胞容易感染HIV-1 R5株和X4株。在体外感染这2种病毒株时，CD4+iNKT细胞耗尽得更早[18]。NKT细胞功能研究显示，NKT细胞的减少，特别是CD4+iNKT细胞的消耗，会引起HIV-1感染者细胞免疫功能和体液免疫功能减弱。在HIV阳性感染个体中，NKT细胞缺乏可导致机体处于自身免疫或类似于自身免疫状态，同时也会降低NKT细胞介导的抗肿瘤作用，这样会增加艾滋病患者发生卡波西肉瘤和非霍奇金淋巴瘤的机会[19]。HIV感染还可导致NKT细胞功能障碍[20]，进而增加患者发生其他疾病的机会。

小鼠肝脏中存在较多NKT细胞。小鼠模型已证实，活化的NKT细胞在介导病毒性和刀豆蛋白A(concanavalin A，ConA)性肝炎导致的肝脏病理损伤中起重要的促进作用[21]。HBV转基因小鼠模型证实，表达HBV的肝细胞可产生内质网相关的内源性抗原脂质(包括溶血脂质)，后者可活化NKT细胞[22]。活化的iNKT细胞通过分泌IFN-α/β/γ和活化NK细胞来抑制HBV增殖。在HBV表面抗原刺激后，由α-GalCer活化的Vα14 iNKT细胞可增强CD8+T细胞对HBV的特异性细胞毒效应[23]。

4.3 NKT细胞与寄生虫

伯氏疟原虫是一种可引起小鼠疟疾的寄生虫，小鼠感染该疟原虫可引起肝脏损伤。Adachi等[24]研究发现，这种肝脏损伤不是由病原体侵入宿主肝脏引起的，而是由感染小鼠肝脏中CD1d 非限制性的DX5+NKT细胞通过细胞毒作用杀死正常肝细胞引起的。在其他疟原虫(如约氏疟原虫)感染模型中，肝脏中的CD4+NKT数量明显减少，但CD4-CD8-NKT细胞数量增加，直接抑制了病原体的增殖。同时，NKT细胞还可活化B细胞，使其产生更多的抗体，从而发挥更强的免疫作用[22]。

5 结语

NKT细胞是重要的免疫细胞，在特异性免疫与非特异性免疫之间起桥梁作用。病原体侵入机体后，NKT细胞在感染早期就可发挥免疫作用，还可调节其他免疫细胞(如NK细胞、B细胞等)的功能，从而抗感染。因此，深入研究NKT细胞在不同病原体感染中的作用机制，对研究感染性疾病的发生、发展和转归具有重要意义。

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