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英国研究揭示自然杀伤细胞敌我识别机制

2009-08-05 04:30 黄堃 新华社 阅读 0
核心摘要: 英国帝国理工学院利用高速显微镜首次实时揭示自然杀伤细胞(NK细胞)识别并清除病变细胞的分子机制。研究发现,NK细胞表面激活型受体与抑制型受体的信号平衡决定其最终是否发动攻击:病变细胞因MHC I下调及压力分子上调导致激活信号占优而被清除,健康细胞则因抑制信号占优而得以豁免。该成果为NK细胞免疫治疗提供了关键理论基础。

自然杀伤细胞(NK细胞)是先天免疫系统的关键成员,能够在无需抗体或预先致敏的情况下,直接识别并清除肿瘤细胞和病毒感染的细胞。然而,NK细胞如何在人体内精确区分“敌我”——即病变细胞与健康细胞——长期困扰着科学家。英国帝国理工学院的研究团队利用高速显微镜成像技术,首次实时观测到NK细胞对捕获细胞作出“杀与不杀”抉择的完整动态过程,相关成果发表于《科学公共图书馆卷》。

NK细胞表面分布着两类功能对立的受体:激活型受体抑制型受体。当NK细胞巡逻至可疑细胞时,激活型受体(如NKG2D)识别病变细胞表面异常表达的压力分子(如MICA/MICB);而抑制型受体(如KIR家族)则识别正常细胞表面的MHC I类分子——这是“自我”身份的分子标志。研究显示,NK细胞的最终行为取决于两类受体信号的竞争性整合:若激活信号显著强于抑制信号,NK细胞立即启动杀伤程序,释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞凋亡;若抑制信号占主导,则解除对靶细胞的攻击,将其安全释放。

这一机制揭示了一个精妙的平衡调控模型:健康细胞通过表达足量的MHC I类分子维持抑制信号优势,从而避免误伤;而病变细胞(如癌细胞或病毒感染细胞)常下调MHC I类分子并上调压力分子,导致抑制信号减弱、激活信号增强,最终被NK细胞清除。后续研究进一步发现,肿瘤微环境中的某些因子(如TGF-β)可干扰这一平衡,导致NK细胞功能耗竭——这也是当前免疫治疗重点攻克的方向。

该研究不仅解答了NK细胞识别机制的核心问题,也为开发基于NK细胞的免疫疗法(如CAR-NK)提供了重要的理论基础。近年来,基于NK细胞的过继性细胞治疗在血液肿瘤和实体瘤中展现出巨大潜力,而理解其天然识别逻辑是优化治疗效果的关键。

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