漢氏聯(lián)合細(xì)胞科技專欄-免疫細(xì)胞也難逃衰老,NK細(xì)胞對(duì)疾病的發(fā)生有影響
在整個(gè)生命進(jìn)程中,衰老是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,涉及許多不同的機(jī)制。研究正常的衰老過程也很復(fù)雜,因?yàn)槲覀冇肋h(yuǎn)被病原體包圍,處在多變的環(huán)境,有不同的生活習(xí)慣,暴露在不同程度的精神壓力下(職業(yè)的、生活的),這些都會(huì)影響整個(gè)衰老的過程。
究竟什么是免疫衰老?
由于端粒縮短以及由于代謝過程中產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致DNA損傷的積累,免疫細(xì)胞將不同程度的功能受損,或者免疫細(xì)胞的表型發(fā)生改變,這種隨著衰老而逐漸喪失改變免疫細(xì)胞功能的行為,我們稱之為免疫衰老,基本所有類型的免疫細(xì)胞都會(huì)受到影響。
例如,衰老會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌能力降低,數(shù)量減少;產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞數(shù)量減少,導(dǎo)致免疫球蛋白多樣性和親和力降低;樹突狀細(xì)胞抗原呈遞功能隨著年齡的增長而降低,導(dǎo)致細(xì)胞免疫反應(yīng)抗原遞呈效率受影響;T細(xì)胞產(chǎn)生較少的細(xì)胞因子,多樣性降低 ,增殖受損 ,并且它們的細(xì)胞毒性降低。
同樣,NK細(xì)胞的數(shù)量、功能和表型也會(huì)受到衰老的調(diào)節(jié)和修飾,并且年齡相關(guān)的一些疾病中NK細(xì)胞的作用更加不容忽視。例如,NK細(xì)胞(特定亞型CD56dimCD16+)的頻率是隨著年齡的增長而增加,并且各個(gè)亞型的組成比例也會(huì)發(fā)生改變,通常被稱為免疫重塑。還有一類NK細(xì)胞亞群主要產(chǎn)生細(xì)胞因子,對(duì)樹突狀細(xì)胞的激活和單核細(xì)胞依賴性炎癥的促進(jìn)至關(guān)重要,與衰老相關(guān)的慢性低水平炎癥可能與NK細(xì)胞此類亞群重塑有關(guān),因?yàn)镃D56brightNK細(xì)胞的比例與C反應(yīng)蛋白(CRP)水平呈負(fù)相關(guān)(C反應(yīng)蛋白作為一種感染急性期的蛋白,是炎癥感染的重要標(biāo)志)。
另外,細(xì)胞表面標(biāo)記CD57可用以鑒定終末分化的免疫細(xì)胞,通常在在衰老的T淋巴細(xì)胞和NK淋巴細(xì)胞上表達(dá),隨著年齡的增長,NK細(xì)胞CD56brigh從CD56dimCD57-逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃D56dimCD57+,此類的表型改變可能不涉及數(shù)量,但影響功能。
因此,我們不能簡單的把免疫功能和數(shù)量的降低等同于衰老,因?yàn)槊庖呒?xì)胞表達(dá)不同的表面分子也可能是由衰老造成的,不同的表型及其之間的比例也是影響免疫的功能重要,免疫衰老相對(duì)來說是一個(gè)更為寬泛的概念。
下面列舉一些NK細(xì)胞在不同年齡相關(guān)疾病中的研究:
1、神經(jīng)系統(tǒng)病
北京首都醫(yī)科大學(xué)和天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院的研究人員針對(duì)免疫反應(yīng)對(duì)衰老大腦可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究。他們的論文發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上,研究表明衰老大腦中神經(jīng)母細(xì)胞(即神經(jīng)纖維來源的胚胎細(xì)胞)的惡化會(huì)增加自然殺傷細(xì)胞(NK)的毒性,從而導(dǎo)致神經(jīng)生成和認(rèn)知的損傷。
2、腫瘤
根據(jù)美國國家癌癥研究所 (NIC) 的數(shù)據(jù),65歲之后,癌癥病例比以前增加了10倍,而40歲之后患癌癥的概率上升。老年人最常見的癌癥是前列腺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、膀胱癌、胃癌、肺癌和直腸癌。關(guān)于與年齡相關(guān)的癌癥中,大多都和NK細(xì)胞功能有關(guān),但一些腫瘤進(jìn)化出了逃逸NK細(xì)胞殺傷的功能。
一個(gè)典型的例子是前列腺癌。前列腺腫瘤細(xì)胞可以分泌可溶性NKG2D,可以與NK的NKG2D競(jìng)爭(zhēng),與受體位點(diǎn)的結(jié)合來誘導(dǎo)假NK反應(yīng),同時(shí)通過抑制MHC-I來逃避CD8+識(shí)別。在結(jié)腸癌,NK細(xì)胞活性降低與結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移有關(guān),NK細(xì)胞反應(yīng)正常的患者沒有轉(zhuǎn)移,而NK細(xì)胞反應(yīng)低的患者出現(xiàn)復(fù)發(fā) 。血液腫瘤中,急性髓系白血病患者,NK細(xì)胞激活受體NCR和DNAM-1的表達(dá)降低,相對(duì)應(yīng)白血病母細(xì)胞中CD122和CD155(DNAM-1 配體)的表達(dá)增加,考慮到 DNAM-1在NK識(shí)別/殺死腫瘤細(xì)胞中的相關(guān)性,其在AML患者NK細(xì)胞上的表達(dá)降低可能代表了另一種腫瘤逃逸機(jī)制。
3、骨關(guān)節(jié)炎
在骨關(guān)節(jié)炎和假體周圍炎癥中,主要的浸潤群體是NK細(xì)胞,并且滑液中富含NK趨化因子,如CCL-4、CCL-5、CXCL-9、CXCL-10。NK細(xì)胞表達(dá)的IFN- γ水平降低,而IFN- γ可以誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化,從而誘導(dǎo)骨修復(fù)。這也可能對(duì)骨質(zhì)疏松癥具有重要意義,因?yàn)槔夏耆藫碛休^少的IFN- γ分泌水平,但目前尚未看到NK與骨質(zhì)疏松的相關(guān)研究報(bào)道。
4、冠心病
NK細(xì)胞也與冠心病 (CHD) 相關(guān) 。與年齡匹配的對(duì)照組相比,CHD 患者具有較低的NK細(xì)胞毒活性。在特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓 (PAH) 中,也發(fā)現(xiàn)了NK細(xì)胞損傷 。PAH患者的NK細(xì)胞表型發(fā)生了改變。它們表現(xiàn)出激活受體NKp46和KIR的水平降低,細(xì)胞因子MIP-1 β的分泌減少,以及與KIR3DL1表達(dá)降低相關(guān)的細(xì)胞溶解功能顯著受損。
對(duì)NK細(xì)胞的展望
NK細(xì)胞是重要的免疫細(xì)胞,但我們對(duì)NK細(xì)胞表型與其功能之間的確切聯(lián)系仍然知之甚少,應(yīng)該繼續(xù)探索以更好地了解疾病。雖然NK細(xì)胞在某些疾病(癌癥)中的作用已明確確立,但它們?cè)谄渌膊。ㄈ缱陨砻庖咝约膊』蚵詡魅静〉拿庖弑O(jiān)測(cè))中的作用卻鮮為人知,尤其是在老年人中,因?yàn)樵撊巳和ǔ?huì)表現(xiàn)出緩慢而持續(xù)的慢性炎癥和免疫浸潤。作為先天細(xì)胞,NK細(xì)胞還參與適應(yīng)性免疫的相互作用,使宿主具有合理的免疫監(jiān)視能力,同時(shí)還可以調(diào)節(jié)CD8+T毒性細(xì)胞的活性。因此,自然地改變NK細(xì)胞功能(衰老或疾病),將對(duì)免疫產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。當(dāng)這兩個(gè)因素都存在時(shí)(衰老和疾病),患者可能面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn):
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2、Hazeldine J, Lord JM. The impact of ageing on natural killer cell function and potential consequences for health in older adults. Ageing Res Rev. 2013;12(4):1069-1078. doi:10.1016/j.arr.2013.04.003
資料收集及翻譯審校: 西北農(nóng)林科技大學(xué)生物國際班---趙一笑