作者简介：郑美娟(1983年-)，女，在读博士，主要从事NK 细胞的迁移
与组织分布方面的研究,E -mail :mjz heng @mail .ustc .edu 。
NK 细胞的新免疫功能：免疫记忆性
郑美娟　田志刚　(中国科学技术大学免疫学研究所，合肥230027)
  中国图书分类号　R392  文献标识码　A  　文章编号　1000-484X (2009)10-0877-03
[摘　要]　近来研究表明自然杀伤细胞(NK 细胞)具有获得性免疫细胞的特征———免疫记忆功能。“memory ”NK 细胞具有获得性免疫应答所具备的抗原特异性NK 细胞扩增、增殖减降、记忆维持及记忆应答四个阶段，该动力学与memory T 细胞的应答相似。“memory ”NK 细胞具有特定的表型，小鼠巨细胞病毒(MC MV )感染模型中,Ly49H +
“memory ”NK 细胞高表达Ly49H 、KLR G1、CD43、Ly6C ，低表达CD27。半抗原特异的接触性过敏反应模型(DNFB 致敏模型)中,“memory ”NK 细胞主要来自于肝脏，该亚主要集中于Thy -1+Ly49C -I +NK 细胞中，其比例仅占肝脏NK 细胞的10%。Ly49H +“memory ”NK 细胞在抗NK1.1抗体或Ly49H 抗体的刺激下,IFN -γ的分泌量高于初始NK 细胞，且抗NK1.1抗体处理后Ly49H +“memory ”NK 细胞的CD107a 的表达水平
明显增加。在DNFB 致敏的T 、B 细胞缺陷的Rag2-/-鼠中NK 细胞的迁移和粘附途径与正常鼠T 细胞应答相似。尽管NK 细胞
的记忆样免疫特征产生的机制及其调控尚不清楚，但毫无疑问NK 细胞记忆功能在机体抵御病原体入侵时扮演重要角。
[关键词]　NK 细胞；免疫记忆；表型；功能
A new function of NK cells :adaptive or memory ?
ZHE NG M ei -Juan ,TIA N Zhi -G ang .Institute of I mmunology ,University of Science &Technology of China ,H efei 230027,China
[Abstract ]　Recent reports have indicated that NK cells may have the function of immunological memory in com mon with cells of the adaptive immune system .“Memory ”NK cells move through the four phases of the adaptive immune response —proliferation ,contraction ,mem -ory and recall which was similar to the T -cell responses .“Memory ”NK cells have special phenotypes .During MC MV infection ,“memory ”NK cells showed a greater expression of Ly49H ,KLR G1,CD43and Ly6C ,and a decreased expression of CD27.In hapten (DNFB )-induced contact hypersensitivity model ,the sorted
liver NK cell subsets with the phenotype of Thy -1+Ly49C -I +had the transferable memory activity ,occup yin g around 10%of hepaedtic NK cells .These Ly49H +“memory ”NK cells might produce more IFN -gam ma ex vivo in response to plate -bound anti -body against NK1.1or Ly49H .Degranulation by Ly49H +“memory ”NK cells was also enhanced ,as assessed b y CD107a expression after ex vivo stimulation with anti -NK1.1.“Memory ”NK cells may move through the same migratory routes and adhesion pathways during the primin g and effector phases of DNFB -primed Rag2-/-mice as conventional T cells of normal mice .Until now ,it is not clear about the requirements for the triggering ,regulation and maintenance of NK cell memory ,but it is absolutely clear that “Memory ”NK cells must play i mportant role in host defense against pathogens .
[Key words ]　NK cells ;Memory ;Phenotype ;Function
  免疫记忆是T 、B 淋巴细胞所介导的获得性免疫应答的重要特征[1]，而天然免疫一直被认为没有免疫记忆性。近来研究表明自然杀伤细胞(Natural killer cells ,NK 细胞)依赖于有限的胚系基因编码的抑制性受体和活化性受体来识别MHC Ⅰ类分子及MHC Ⅰ类样分子[2,3]，经过初次活化后具有记忆样免疫细胞的特征[4-6]
。为此我们将近期有关“memo -r y ”NK 细胞的文献进行回顾，期望能够对“memor y ”NK 细胞亚有一个初步的认识和了解，为深入探讨固有免疫和适应性免疫之间的关系提供线索。
1　“memory ”NK 细胞的发现
记忆性NK 细胞(“memory ”NK 细胞)是在半抗
原DNFB (二硝基氟苯)诱发的接触性超敏反应(Con -tact hypersensitivity ,CHS )模型中被发现。以往认为C HS 属于迟发型超敏反应，是典型的T 细胞介导的获得性免疫应答，但是近期发现无T 、B 淋巴细胞的
Ra g2-/-鼠和SCID 鼠中，也可以诱发针对DNFB 的接触性超敏反应。这种反应可持续4周。并且当再次进行相同抗原感染刺激时，可产生与野生型鼠相似的记忆性免疫应答的发生。无T 、B 、NK 细胞的小鼠不能产生C HS ，但是转输了DNFB 致敏的小鼠NK 细胞后又可恢复产生C HS 。经过分别转输肝脏、脾脏或多脏器混合的NK 细胞，结果表明对半抗原具有特异性和记忆功能的NK 细胞主要来源于肝脏[4]。目前“memory ”NK 细胞产生的机理和介导NK 细胞记忆功能的抗原特异性的受体尚不清楚。
Cooper 等[6]在体外用IL -12和IL -18联合预活化
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877·郑美娟等　NK 细胞的新免疫功能：免疫记忆性　第10期
NK细胞并经C FSE标记后转输到Rag1-/-鼠中，结果表明细胞因子预活化的NK细胞IFN-γ分泌水平明显升高，并且转输7～22天仍可在受者鼠中检测到预活化的NK细胞。从受者鼠分离C FSE+NK细胞体外经IL-12和IL-15联合再次刺激，预活化的CFSE+NK细胞IFN-γ分泌量较对照组明显增加，并且活化型抗NK1.1抗体或抗Ly49H抗体的刺激亦引起IFN-γ分泌增加，而受者鼠本身的NK细胞并没有此现象。这些结果提示NK细胞经细胞因子预活化后，再次受到刺激可以产生更强烈的应答反应，暗示存在记忆样功能的NK细胞。该研究从另外一个角度提示NK细胞的这种记忆样功能产生并非需要抗原的参与。同时，小鼠体内实验中NK细胞在感染状态下受到体内自然产生IL-12和IL-18的刺激，能否产生记忆样的NK细胞尚需实验进一步验证。
2001年Arase等[7]发现小鼠Ly49H+NK细胞在病毒感染阶段发生扩增，并在感染控制后Ly49H+ NK细胞数量下降。2002年Dokun等[8]证明小鼠NK 细胞表达的胚系基因编码的恒定受体Ly49H，可直接识别小鼠巨细胞病毒(MCMV)编码的m157蛋白。2009年Sun等[5]发现这些MC MV-特异的NK细胞亚在病毒感染后可在宿主体内维持两个月以上并具有“记忆性免疫应答”能力，初次感染40～50天后的Ly49H+NK细胞对再次感染仍可发生针对m157蛋白特异的Ly49H+NK细胞的大量扩增，结果提示记忆NK细胞可以自我更新，长期存活，在病毒再次攻击后可引起二次应答，迅速脱颗粒和产生细胞因子。记忆NK细胞在脾脏扩增可大于100倍，在肝脏大于1000倍。
MC MV感染所引起的NK细胞应答的动力学与CD8+T细胞的应答是相似的，抗原特异性NK细胞具有获
得性免疫应答的过程：细胞扩增，增殖减降，记忆维持及记忆应答等四个阶段[9,10]。二者不同的是在静息状态，针对抗原决定簇特异性的初始CD8+T细胞仅占T细胞总数的十万分之一左右，而MC MV-特异的初始Ly49H+NK细胞表达比例在C57BL/6鼠中约占NK细胞总数的50%。
2　“memory”NK细胞表型
“memory”NK细胞的表型可能与NK细胞受到不同的刺激有关。O'Leary等[4]使用抗体清除和过继转输实验证明“memor y”NK细胞亚主要来自于肝脏(少数在脾脏)，属于Thy-1+Ly49C-I+NK细胞中，约占肝脏NK细胞的10%。Joseph C等用MC MV 感染小鼠，记忆阶段Ly49H+NK细胞的表面分子与对照组有所不同。Ly49H+“memor y”NK细胞表面高表达KLR G1、CD43、Ly6C、Ly49H，低表达CD27，提示Ly49H+“memor y”NK细胞比初始NK细胞更成熟。Ly49H+“me mor y”NK细胞低表达其它NK细胞活化受体，可能与其保持较低的活化阈值有关。“memor y”NK细胞在转录水平上组成性高表达IFN-γ[5]。MCMV感染模型中抗原特异性的“memor y”NK细胞与memor y T细胞的表型特征相似。而Cooper等[6]体外用IL-12,IL-18预活化NK细胞产生的“memor y”NK细胞，其表型CD69、CD11b、CD27、B220、细胞因子受体CD122、IL-12Rβ1、IL-15Rα和CD127等与对照组无区别。
3　“memory”NK细胞的功能
Cooper[6]等采用IL-12和IL-18联合体外预刺激NK细胞,I FN-γ的体外分泌量很高。预活化的NK 细胞转
输到Rag1-/-鼠中，如果无刺激I FN-γ的分泌量很低。该NK细胞从体内分离后体外再次用IL-12和IL-15联合刺激或抗Ly49H和抗NK1.1抗体刺激,IFN-γ的分泌量明显升高，该过程不依赖于NK细胞的增殖。Joseph C[5]等在MCMV感染模型中发现,“memor y”NK细胞的IFN-γ分泌量低于初始NK细胞分泌量，在抗活化型受体如抗NK1.1抗体或Ly49H抗体的刺激下后,“memor y”NK细胞I FN-γ的分泌量明显高于初始NK细胞。IL-12和IL-18体外预活化的小鼠NK细胞的颗粒酶B(Granzyme B)表达和对YAC-1靶细胞的杀伤功能均与对照组相似。但Joseph等[5]在MC MV感染小鼠模型中发现“memor y”Ly49H+NK细胞的CD107a的表达较初始NK 细胞低，该NK细胞从体内分离后体外再次经抗NK1. 1抗体处理后,“memory”Ly49H+NK细胞CD107a的表达量明显高于对照组。
m157蛋白缺失型MCMV再次感染不能引起“memor y”Ly49H+NK细胞的体内增殖，提示“memor y”Ly49H+NK细胞的扩增具有严格的抗原特异性。然而“memory”NK细胞的抗原非特异性受体(如NK1.1)受刺激后产生细胞因子的能力明显高于初始NK细胞。该现象亦存在于获得性免疫细胞中,memory T 或B细胞可在非特异刺激下被活化并发生应答。例如,CPG-DNA和IL-15的作用使得memory B细胞发生增殖并产生抗体，然而初始B细胞不产生应答反应[11]。在细菌感染过程中,memory T细胞在DC 细胞产生的IL-12和IL-18作用下分泌IFN-γ，而初始T细胞却不分泌IFN-γ[12,13]。因此,memor y细胞参与免疫应答不仅针对初次遇到的抗原发挥作用,
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·中国免疫学杂志2009年第25卷
而且亦可能在一些感染过程中以旁观者的模式发挥作用。
4　“memory”NK细胞的迁移及粘附
研究表明粘附分子亦参与CHS应答过程。已知L-选择素对初始T细胞归巢到皮肤引流淋巴结中发挥重要作用,O'Leary JG等[4]研究表明在DNFB 致敏Rag2-/-缺陷鼠前使用抗-L-选择素进行处理，半抗原-特异的C HS应答减弱，暗示淋巴结亦可能是NK细胞被活化的主要场所。已知效应性T细胞在P-选择素和E-选择素的作用下被招募到炎症组织, P-选择素和E-选择素介导其在真皮中的缓慢滚动[14]，而β2-整合素(CD11-CD18)和细胞间粘附分子1 (IC AM-1)使细胞停滞并迁移到炎症组织[15]。在CHS启动和效应性阶段,NK细胞在DNFB致敏的Rag2-/-鼠中的迁移和粘附途径与T细胞相似，因为特异性抗体阻断P-选择素,L-选择素或者CD18后，可降低C HS的应答反应[4]。但是“memory”NK 细胞的迁移及粘附的具体机制需要详细研究。
5　总结
已有研究认为固有免疫细胞不能进行体细胞抗原受体的基因重排，只依赖于种系基因编码的有限受体
来识别配体或抗原，近来发现NK细胞亦具有抗原特异性识别及免疫记忆，这是对传统免疫学观念的挑战，对于更加深入地认识天然免疫与获得性免疫之间的关系提供了新的信息。关于“memor y”NK细胞的产生，调节，迁移及维持的机制目前尚不清楚，是值得深入探索的科学问题。6　参考文献
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[收稿2009-08-24]
(编辑　倪　鹏)
(上接第876页)
5　结语
综上所述,DX5-NK细胞是一尚未被充分认识的NK细胞，是目前NK细胞亚分类方法无法囊括的NK细胞亚。这既体现在不同组织DX5-NK 细胞具有不完全相同的表型，也体现在不同鼠龄DX5-NK细胞的组织分布及功能存在差别。通过解读这些差异，可能对NK细胞生物学产生新的理解。另外，肝脏中
DX5-NK细胞的超高含量及其与其他脏器中DX5-NK细胞的异同，也是值得深入探索的科学问题。这方面工作将为了解NK细胞的组织特异性分布和发育分化提供重要线索。
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[收稿2009-08-24]
(编辑　许四平)
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郑美娟等　NK细胞的新免疫功能：免疫记忆性　第10期

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