NK细胞的核心生物学功能及在疾病治疗研究中的应用
2025-11-20 来源:本站 点击次数:98
NK 细胞
自然杀伤细胞（Natural killer cell，简称 NK 细胞）是人体免疫系统中除 T 细胞、B 细胞之外的第三大类淋巴细胞，隶属于先天免疫系统的核心组成部分。它无需预先致敏即可启动免疫应答，反应速度快且作用直接，其典型的细胞表型特征为 CD3−CD56 + 淋巴细胞群，在机体抵御肿瘤细胞、清除病毒感染细胞、调控免疫平衡等多个关键生理过程中，均发挥着不可替代的重要作用。
一、NK 细胞的发育与分布
NK 细胞起源于骨髓 CD34 + 造血祖细胞，发育是连续分化过程。人类中，接近共同淋巴细胞祖细胞（CLPs）的多能祖细胞会先分化为 ILC 限制的共同 ILC 前体（CILCP），再形成 NK 限制的前体细胞（NKP），通过表达 CD122、丢失 CD34 和 CD127，且在 T-bet 和 Eomes 调控下分化为功能性 NK 细胞。
根据 CD56 表达水平，NK 细胞可分为 CD56dim 和 CD56bright 两个亚群。CD56dim NK 细胞具有抗肿瘤细胞毒性，CD56bright NK 细胞可通过获得 CD16、PEN5 和 CD57 表达分化为 CD56dim 亚群，两个亚群均能产生细胞因子，且均表达 NKp46 和 NKp80 活化表面受体。
NK 细胞分布广泛，主要存在于外周血、肝脏、脾脏、骨髓、肺、淋巴结等器官，在肠、皮肤、膀胱、扁桃体、子宫、胸腺、肾脏、胰腺、脂肪组织中也有发现，部分研究在小鼠大脑中也检测到其存在。
二、NK 细胞的核心生物学功能
1. 抗肿瘤与抗病毒作用
NK 细胞可通过释放穿孔素、颗粒酶、人体颗粒溶素等溶解颗粒，诱导肿瘤细胞、病毒感染细胞等应激细胞死亡。同时表达 FASL、TRAIL 等肿瘤坏死因子超家族成员，通过与靶细胞表面相应受体结合启动凋亡程序。
2. 免疫调节与细胞因子分泌
NK 细胞能产生 IFN-γ、TNFα、IL-10 等细胞因子，GM-CSF 等生长因子，以及 CCL3、CCL4、CCL5、XCL1 等趋化因子，通过与 DC 细胞、巨噬细胞、T 细胞相互作用调控免疫反应。
3. 独特激活调控机制
NK 细胞活性受表面抑制性受体与激活受体的动态平衡调控。抑制性受体可识别靶细胞表面的主要组织相容性复合体 I 类（MHC-I）分子，当靶细胞 MHC-I 分子减少或缺失时，抑制信号减弱，NK 细胞被激活。此外，激活性受体和天然细胞毒性受体的参与也会启动 NK 细胞激活。
4. 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
NK 细胞可通过 ADCC 机制发挥作用，这也是部分热门抗体药物的重要作用机制，能特异性识别并杀伤被抗体标记的靶细胞。
5. 清除衰老细胞
NK 细胞是清除体内 “僵尸细胞”（停止生长且积累的衰老细胞）的核心力量。2016 年《Nature》杂志刊登的研究显示，以 NK 细胞为主的免疫细胞清除衰老细胞，可使动物寿命延长 20%-30%，同时能延迟肿瘤形成、维持组织器官功能。
三、NK 细胞相关的治疗研究方向
基于 NK 细胞的生物学特性，目前已开发多种治疗策略并处于不同研究阶段：
1. 细胞因子疗法
使用 IL-2 和 IL-15 等细胞因子提高体内 NK 细胞活性，需关注潜在的免疫反应恶化风险。
2. 活化 NK 细胞输注
将健康捐赠者的 NK 细胞在体外经 IL-2 和 IL-15 刺激活化后，回输至癌症患者体内发挥治疗作用。
3. 基因工程化 NK 细胞
通过转基因技术构建 CAR-NK 细胞，表达抗 CD19、抗 CD20 等特异性受体，或通过 IL-2、IL-15 增强细胞存活，或优化 NKG2D 提高肿瘤识别与溶解能力，相关临床试验正在推进中。
4. 单克隆抗体与衔接器技术
治疗性单克隆抗体可通过 NK 细胞诱导 ADCC，针对 NKG2A 等抑制分子的抗体能增强 NK 细胞反应；NK 细胞衔接器可同时靶向肿瘤抗原（如 CD19、CD20、EGFR）与 NK 细胞表面 NKp46、CD16，促进两者结合并触发肿瘤杀伤机制。
四、NK 细胞常见问题解答
1. 人体 NK 细胞数量或活性会随年龄变化吗？
会。随着年龄增长，体内 NK 细胞数量可能减少，活性也会逐渐下降，这也是衰老相关疾病和肿瘤发病风险增加的原因之一。
2. NK 细胞疗法目前适用于哪些疾病？
主要聚焦于恶性肿瘤治疗，包括血液系统肿瘤和实体瘤，同时在抗病毒感染相关治疗研究中也有探索。目前多数疗法仍处于临床试验阶段，需严格遵循医学指南使用。
3. 研究 NK 细胞时，如何准确鉴定和分离 NK 细胞？
人类 NK 细胞核心表型为 CD3−CD56+，小鼠 NK 细胞可通过 CD3ε、CD49b、NK1.1 等标志物鉴定。实际研究中可使用特异性抗体和专用分离试剂盒，优宁维提供人源和鼠源 NK 细胞相关抗体，如 CD3、CD56、CD16、CD3ε、CD49b、NK1.1、NKp46 抗体等，以及 NK 细胞分离试剂盒，满足细胞鉴定与分离需求。
4. NK 细胞疗法有哪些潜在风险？
可能存在感染风险，治疗后部分患者可能出现发热、乏力等症状；过度激活可能引发细胞因子释放综合征；细胞培养过程中使用的细胞因子可能加重肝肾代谢负担，少数患者可能出现过敏反应，需在正规医疗机构监测下进行治疗。
5. CAR-NK 细胞疗法与传统 CAR-T 细胞疗法相比有何优势？
CAR-NK 细胞保留了自然杀伤活性，且低毒性特点显著，不易引发移植物抗宿主病（GvHD），在实体瘤治疗中具有渗透能力强的潜在优势，目前相关临床前研究和临床试验已取得积极进展。
自然杀伤细胞（Natural killer cell，简称 NK 细胞）是人体免疫系统中除 T 细胞、B 细胞之外的第三大类淋巴细胞，隶属于先天免疫系统的核心组成部分。它无需预先致敏即可启动免疫应答，反应速度快且作用直接，其典型的细胞表型特征为 CD3−CD56 + 淋巴细胞群，在机体抵御肿瘤细胞、清除病毒感染细胞、调控免疫平衡等多个关键生理过程中，均发挥着不可替代的重要作用。
一、NK 细胞的发育与分布
NK 细胞起源于骨髓 CD34 + 造血祖细胞，发育是连续分化过程。人类中，接近共同淋巴细胞祖细胞（CLPs）的多能祖细胞会先分化为 ILC 限制的共同 ILC 前体（CILCP），再形成 NK 限制的前体细胞（NKP），通过表达 CD122、丢失 CD34 和 CD127，且在 T-bet 和 Eomes 调控下分化为功能性 NK 细胞。
根据 CD56 表达水平，NK 细胞可分为 CD56dim 和 CD56bright 两个亚群。CD56dim NK 细胞具有抗肿瘤细胞毒性，CD56bright NK 细胞可通过获得 CD16、PEN5 和 CD57 表达分化为 CD56dim 亚群，两个亚群均能产生细胞因子，且均表达 NKp46 和 NKp80 活化表面受体。
NK 细胞分布广泛，主要存在于外周血、肝脏、脾脏、骨髓、肺、淋巴结等器官，在肠、皮肤、膀胱、扁桃体、子宫、胸腺、肾脏、胰腺、脂肪组织中也有发现，部分研究在小鼠大脑中也检测到其存在。
二、NK 细胞的核心生物学功能
1. 抗肿瘤与抗病毒作用
NK 细胞可通过释放穿孔素、颗粒酶、人体颗粒溶素等溶解颗粒，诱导肿瘤细胞、病毒感染细胞等应激细胞死亡。同时表达 FASL、TRAIL 等肿瘤坏死因子超家族成员，通过与靶细胞表面相应受体结合启动凋亡程序。
2. 免疫调节与细胞因子分泌
NK 细胞能产生 IFN-γ、TNFα、IL-10 等细胞因子，GM-CSF 等生长因子，以及 CCL3、CCL4、CCL5、XCL1 等趋化因子，通过与 DC 细胞、巨噬细胞、T 细胞相互作用调控免疫反应。
3. 独特激活调控机制
NK 细胞活性受表面抑制性受体与激活受体的动态平衡调控。抑制性受体可识别靶细胞表面的主要组织相容性复合体 I 类（MHC-I）分子，当靶细胞 MHC-I 分子减少或缺失时，抑制信号减弱，NK 细胞被激活。此外，激活性受体和天然细胞毒性受体的参与也会启动 NK 细胞激活。
4. 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
NK 细胞可通过 ADCC 机制发挥作用，这也是部分热门抗体药物的重要作用机制，能特异性识别并杀伤被抗体标记的靶细胞。
5. 清除衰老细胞
NK 细胞是清除体内 “僵尸细胞”（停止生长且积累的衰老细胞）的核心力量。2016 年《Nature》杂志刊登的研究显示，以 NK 细胞为主的免疫细胞清除衰老细胞，可使动物寿命延长 20%-30%，同时能延迟肿瘤形成、维持组织器官功能。
三、NK 细胞相关的治疗研究方向
基于 NK 细胞的生物学特性，目前已开发多种治疗策略并处于不同研究阶段：
1. 细胞因子疗法
使用 IL-2 和 IL-15 等细胞因子提高体内 NK 细胞活性，需关注潜在的免疫反应恶化风险。
2. 活化 NK 细胞输注
将健康捐赠者的 NK 细胞在体外经 IL-2 和 IL-15 刺激活化后，回输至癌症患者体内发挥治疗作用。
3. 基因工程化 NK 细胞
通过转基因技术构建 CAR-NK 细胞，表达抗 CD19、抗 CD20 等特异性受体，或通过 IL-2、IL-15 增强细胞存活，或优化 NKG2D 提高肿瘤识别与溶解能力，相关临床试验正在推进中。
4. 单克隆抗体与衔接器技术
治疗性单克隆抗体可通过 NK 细胞诱导 ADCC，针对 NKG2A 等抑制分子的抗体能增强 NK 细胞反应；NK 细胞衔接器可同时靶向肿瘤抗原（如 CD19、CD20、EGFR）与 NK 细胞表面 NKp46、CD16，促进两者结合并触发肿瘤杀伤机制。
四、NK 细胞常见问题解答
1. 人体 NK 细胞数量或活性会随年龄变化吗？
会。随着年龄增长，体内 NK 细胞数量可能减少，活性也会逐渐下降，这也是衰老相关疾病和肿瘤发病风险增加的原因之一。
2. NK 细胞疗法目前适用于哪些疾病？
主要聚焦于恶性肿瘤治疗，包括血液系统肿瘤和实体瘤，同时在抗病毒感染相关治疗研究中也有探索。目前多数疗法仍处于临床试验阶段，需严格遵循医学指南使用。
3. 研究 NK 细胞时，如何准确鉴定和分离 NK 细胞？
人类 NK 细胞核心表型为 CD3−CD56+，小鼠 NK 细胞可通过 CD3ε、CD49b、NK1.1 等标志物鉴定。实际研究中可使用特异性抗体和专用分离试剂盒，优宁维提供人源和鼠源 NK 细胞相关抗体，如 CD3、CD56、CD16、CD3ε、CD49b、NK1.1、NKp46 抗体等，以及 NK 细胞分离试剂盒，满足细胞鉴定与分离需求。
4. NK 细胞疗法有哪些潜在风险？
可能存在感染风险，治疗后部分患者可能出现发热、乏力等症状；过度激活可能引发细胞因子释放综合征；细胞培养过程中使用的细胞因子可能加重肝肾代谢负担，少数患者可能出现过敏反应，需在正规医疗机构监测下进行治疗。
5. CAR-NK 细胞疗法与传统 CAR-T 细胞疗法相比有何优势？
CAR-NK 细胞保留了自然杀伤活性，且低毒性特点显著，不易引发移植物抗宿主病（GvHD），在实体瘤治疗中具有渗透能力强的潜在优势，目前相关临床前研究和临床试验已取得积极进展。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| 人自然杀伤细胞（NK）扩增试剂盒 | abs9824-1kit | 1kit |
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