华夏基因看新闻:对抗新冠病毒又有新绝招?看NK细胞如何干掉病毒?

2020-02-24 15:14:41 610

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新冠病毒的疫情爆出后,科学家们紧急攻关,积极探索各种治疗新冠肺炎的有效治疗手段。

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撰文 | 摩西


新冠病毒肆虐我国,对百姓健康和社会经济都造成了极大的影响,在此期间,细胞王国作为细胞治疗领域相关的自媒体,一直高度关注干细胞、免疫细胞在新冠肺炎及其并发症上的临床进展。


干细胞具有自我修复与免疫调节的生物学特性,可用于抑制重症患者免疫系统过度激活,改善内环境,促进机体内源性修复,这也是它在临床上的优势所在。


自湖北省科技厅批示,将干细胞正式纳入“新型冠状病毒”所致重症肺炎治疗对外公布以来,到科技部发声:干细胞在重症肺炎患者救治方面取得的初步成果,都让细胞治疗领域的从业人员及专家学者,感到兴奋不已。


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2月20日据江西省药品监督管理局官网透露,南昌大学第二附属医院“人自然杀伤细胞(NK细胞)联合间充质干细胞治疗新冠病毒肺炎所致重症急性呼吸窘迫综合征的临床研究”的立项,已经完成初审。

华夏基因

借此,小编对NK细胞的相关资讯再次梳理,让读者在人体免疫细胞对抗病毒方面的优势,得到进一步的了解。

华夏基因基因生物专家告诉你NK细胞是人体的免疫细胞,它究竟对清除新冠病毒有没有作用?又是如何清除病毒的?这与我们每个人的健康密切相关,你一定会非常关心。


NK细胞是构成免疫系统的中坚力量,许多研究表明,NK细胞构成了抗病原微生物阶段第一道免疫杀伤防线[18]。NK细胞与其他150多种免疫细胞都不同,它不需要接受免疫系统的特殊指令,也不需要其他细胞的配合,自己单独就能识别并清除肿瘤或病毒感染的细胞,实现“通吃”。因此,NK细胞也常被称为自然杀伤细胞。

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NK细胞在细胞形态上属于大颗粒淋巴细胞,来源于骨髓,是除T细胞、B细胞之外的第三大类淋巴细胞,在人体内NK细胞主要特征为CD3-CD56+淋巴细胞群,其中血液中主要为CD16+CD56dim 亚型(根据细胞上CD56分子表达密度的差异,将NK细胞分为CD56dim和CD56bright两个亚群;CD56dim占NK细胞90%以上,主要为细胞毒作用,表达中度亲和力的IL-2受体(IL-2R),具有更强的杀伤活性;CD56bright可产生大量细胞因子,主要起免疫调节作用,高表达IL-2R)。



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NK细胞作用机理


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直接杀伤作用

NK可释放穿孔素、颗粒酶,穿孔素在靶细胞表面穿孔,使颗粒酶b进入靶细胞诱导靶细胞凋亡。同时分泌大量的细胞因子,如ifn-v、tnf-x、gm-csf、il-3、m-csf等,直接作用于靶细胞,或通过进一步激活其他种类免疫细胞攻击靶细胞。并可表达可以诱导细胞凋亡的蛋白(fasl)和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(trail),使靶细胞进入程序性凋亡状态。[1]

NK细胞是体内负责杀伤老化、受病毒感染、肿瘤等异常细胞的最主要“战士”。NK细胞与人体其他150多种白细胞都不同,它不需要接受免疫系统的特殊指令,也不需要其他细胞的配合,自己单独就能识别和攻击外来细胞、癌细胞和病毒。

循环的NK细胞通常处于休眠状态,一旦被激活,它们会渗透到组织中,分泌穿孔素及肿瘤坏死因子,攻击肿瘤细胞和病毒感染细胞。[2]


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NK细胞的间接作用

除了具有强大的杀伤功能外,还具有很强的免疫调节功能,与机体其他多种免疫细胞相互作用,调节机体的免疫状态和免疫功能。临床研究发现NK细胞过继免疫治疗恶性肿瘤具有良好的应用前景,对多种实体瘤和血液系统恶性肿瘤均有一定效果。[3]


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脐血NK细胞

临床试验中常常使用的异体NK细胞来源有两种:健康志愿者捐献的NK细胞和脐带血来源的NK细胞。

脐血NK就是来源脐带血中的单核细胞,在提取后经过实验室改造成NK细胞,然后扩增后回输到体内,这些NK细胞会在体内发挥NK细胞的作用,杀伤肿瘤细胞、病毒、衰老突变的细胞。[4]


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病毒感染后的免疫反应


身体在受到病毒感染后,会自然产生免疫反应,被免疫系统识别产生相对应的抗体攻击病毒,并提高淋巴细胞的数量来抵抗病毒,所以病毒感染后大多数会淋巴细胞增多,病毒会被抗体消灭,人体抗击病毒感染成功。


但也有一些特殊的病毒(如艾滋病毒,部分乙肝病毒、萨斯和新冠肺炎病毒等等),会干扰人体免疫反应,人体免疫反应被干扰,不能产生抗病毒的免疫反应,导致病毒感染发病。这类特殊病毒感染后会导致淋巴细胞数量下降,这也证明了这些病毒对免疫反应产生了干扰,艾滋病、新冠肺炎患者经常表现为淋巴细胞数量下降也证明了这种情况的发生。[5] [6] [7] [8]



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NK细胞对病毒的杀伤原理


第一,NK细胞会杀死被感染的细胞,避免这些细胞成为病毒培养基地,阻止更多病毒的复制产生。[9]

第二、NK细胞会发挥间接的免疫介导作用,与机体其他多种免疫细胞相互作用,调节机体的免疫状态和免疫功能,增强免疫系统对病毒免疫反应产生。[10]

第三、NK细胞是人体抵抗癌细胞和病毒感染的第一道防线,可非特异性直接杀伤肿瘤细胞,这种天然杀伤活性既不需要抗原识别等一系列免疫反应介导就可以发挥作用,也不需要抗体参与,且无MHC限制(特殊病毒抵抗免疫系统的一种常见手段)。[11]

第四,目前从临床使用来看,NK细胞还没有发现严重的副作用。从理论上来说,NK细胞也是安全的。因为正常情况下,KAR与自身细胞上多糖类抗原结合产生活化信号,同时KIR与MHC I类分子结合,产生抑制信号且占主导地位,以保证自身组织细胞不被破坏,阻止NK对自身健康细胞的杀伤。当细胞表面MHC I类分子发生改变或减少缺失(肿瘤细胞、感染细胞或其他损伤的细胞为逃逸获得性免疫追杀而下调MHC消除抑制信号),影响与KIR结合,不能产生抑制性信号,NK则活化,释放溶解性颗粒产生杀伤效应(MHC I丢失自我) 。[12]



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NK细胞对新型肺炎冠状病病毒是否有作用?


新型冠肺炎病毒也是属于一种对免疫有干扰的病毒,现在有报道患有新冠肺炎病毒肺炎的患者淋巴细胞下降,具有特殊病毒影响免疫的特点。所以它能引发大规模感染和传播,病情加重具有一定危重症病例。

NK细胞对产生免疫逃逸的病毒有效,在临床已经证明对这类病毒如对甲型流感病毒、乙肝病毒、艾滋病毒、丙肝病毒有效。[13] [14] [15] [16] [17]

华夏基因基因生物专家告诉你,从NK细胞作用机理和新型冠状病毒特点上,在理论上来说对新冠肺炎病毒有效,但需要进一步的临床试验证明。

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参考资料:


[1]顾元龙等,NK细胞在肿瘤免疫治疗中的进展.国际免疫学杂志,2012.05(35):215-217

[2]梁艳,邓安梅,NK细胞识别和杀伤机制研究进展.中国免疫学杂志,2007(23):284-286

[3]章崇杰,吴慧君.自然杀伤细胞对B细胞功能的调节[J].国外医学(免疫学分册),1985(05):242-245.

[4]黄诗建. 利用单个核细胞培养扩增脐血NK细胞的体系探索[D].河北北方学院,2017.

[5]严亚军等.HIV感染患者CD4_T淋巴细胞数与病毒载量分析.中华感染学杂志,2014.24(2):268-270

[6]杨银莉. 慢性HBV感染引起NK细胞功能受损的分子机制研究[D].山东大学,2014.

[7]唐翔宇. 广西桂北地区慢性HBV感染者不同免疫状态与外周血T、B细胞亚群和NK细胞的相关性研究[D].桂林医学院,2013.

[8]付笑迎,秦慧,郎家庆,杨方华,马东礼,陈运生.腺病毒与呼吸道合胞病毒肺炎患儿外周血淋巴细胞亚群差异分析[J].现代检验医学杂志,2018,33(04):87-89+94.

[9] 袁伟.姬诺.徐娟娟.NK细胞临床应用进展.中国医科大学[A].1673-9701(2009)08-51-04

[10]周静,彭慧,田志刚.NK细胞负向调控适应性免疫应答研究进展[J].中国免疫学杂志,2016,32(06):769-77

[11]余少鸿,汤荣春,Per H Basse.NK细胞上清液提高CTL细胞对肿瘤细胞杀伤力及机制的研究[J].重庆医学,2012,41(21):2136-2138.

[12]李文婷. NK细胞受体KIR的基础和临床研究[D].中国科学技术大学,2018.

[13].NK细胞抵抗甲流病毒感染分子机制[J].浙江中西医结合杂志,2019,29(10):859.

[14]韦武均,邓益斌.抗乙型肝炎病毒免疫治疗研究新进展[J].右江医学,2019,47(08):561-565.

[15]李岩,杨勇.NK细胞在肝脏疾病中的作用机制研究进展[J].药学研究,2019,38(06):348-350+354.

[16]张秋月,吴昊.自然杀伤细胞在HIV感染中的预防和治疗作用[J].北京医学,2019,41(10):869-871.

[17]February 7, 2020Clinical Characteristics of 138Hospitalized Patients With 2019 NovelCoronavirus-infected Pneumonia inWuhan, ChinaDawei Wang, MD: Bo Hu, MD: hang Hu, MD: Fangfang Zhu, MD Xing Liu, MD Jing Zhang, MDBinbin Wang, MD; Hui Xiang, MD: Zhenshun Cheng, MD2: Yong Xiong, MD Yan Zhao, MD+Yirong Li, MD,: Xinghuan Wang, MD, Zhiyong Peng, MD

[18].YokoyamaWM.HumanaPress,2002;321~339