Tế bào giết người tự nhiên (NK): Những lưu ý hữu ích về tế bào giết người tự nhiên (NK)

Các tế bào giết người tự nhiên (NK) được phát hiện tình cờ trong các thí nghiệm về hoạt động in vitro của chuột T trên các tế bào khối u.

Trong các thí nghiệm, các tế bào T từ chuột có khối u và tế bào T từ chuột bình thường không có khối u đã được sử dụng. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi lưu ý rằng các tế bào T từ những con chuột bình thường cũng có hoạt động đáng kể chống lại các tế bào khối u. Những tế bào lympho được đặt tên là tế bào giết người tự nhiên (NK).

Tế bào NK là một tế bào lympho hạt lớn và nó chiếm 15 phần trăm tế bào lympho máu ngoại biên. Tế bào NK có nguồn gốc từ các tế bào gốc tạo máu trong tủy xương. Nhưng dòng dõi của họ là không chắc chắn. Có một số điểm tương đồng giữa các tế bào NK và tế bào T.

Tuy nhiên, có một số khác biệt quan trọng giữa tế bào NK và tế bào T:

tôi. Các tế bào NK không yêu cầu tuyến ức cho sự phát triển của chúng.

ii. Hầu hết các tế bào NK thể hiện các phân tử CD16 và CD56 trên bề mặt của chúng. Các tế bào NK không có các phân tử CDS, trong khi đó, các tế bào T là CD3 ⁺ . Do đó, một phân tích về CD3, CD16 và CD56 phục vụ để phân biệt các tế bào NK với các tế bào T. (Các tế bào NK là CD3 ^- và thường là CD16 ⁺, CD56 ⁺, tế bào T là CD3 ⁺ và thường là CD16 ^-, CD56 ^- ).

iii. Các tế bào NK có thể tiết ra một số tế bào khối u và các tế bào bị nhiễm virus trong ống nghiệm. Giống như tế bào T tế bào T (CTL), tế bào NK có các hạt tế bào chất chứa perforin và granzyme, tiêu diệt tế bào đích. Nhưng có sự khác biệt giữa các tế bào NK và CTL liên quan đến việc tiêu diệt tế bào đích của chúng.

Hoạt động của tế bào NK không yêu cầu bất kỳ phơi nhiễm trước đó với các kháng nguyên. Trong khi đó, CTL yêu cầu sự nhạy cảm trước với kháng nguyên.

Hơn nữa, các tế bào NK có thể hoạt động chống lại bất kỳ khối u hoặc tế bào bị nhiễm vi rút (tức là hoạt động của các tế bào NK là không đặc hiệu). Trong khi đó, các CTL chỉ hoạt động đối với các kháng nguyên mà chúng được kích hoạt (tức là hoạt động của CTL là cụ thể).

Cơ chế giết chết tế bào đích của tế bào NK:

1. Tế bào NK tiêu diệt tế bào khối u và tế bào nhiễm virus thông qua một quá trình tương tự như tế bào CTL. Giống như CTL, các hạt của tế bào NK cũng chứa granzyme và perforin. Sau khi tuân thủ các tế bào đích, các tế bào NK giải phóng granzyme và perforin. Granzyme và perforin được cho là làm trung gian tiêu diệt tế bào đích theo cách tương tự như của CTL (Hình 12.5). Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa tế bào NK và CTL liên quan đến tiêu diệt tế bào đích.

tôi. Các tế bào NK không yêu cầu APC trình bày các kháng nguyên cho chúng (trong khi đó, các CTL yêu cầu trình bày các kháng nguyên theo các phân tử MHC lớp I). Cơ chế nhận diện kháng nguyên tế bào đích của tế bào NK vẫn chưa được biết đến.

ii. Các tế bào NK không có thụ thể kháng nguyên trên màng tế bào của chúng (trong khi đó, CTL có TCR, liên kết với các kháng nguyên cụ thể).

iii. Các tế bào NK không phát triển bộ nhớ miễn dịch (trong khi các CTL được kích hoạt sẽ phát triển bộ nhớ miễn dịch và tạo ra các CTL bộ nhớ).

2. Các tế bào NK cũng có thể tiêu diệt các tế bào đích được phủ kháng thể thông qua cơ chế gây độc tế bào qua trung gian tế bào (ADCC).

Các phân tử CD16 trên các tế bào NK hoạt động như các thụ thể cho vùng kháng thể Fc. Tế bào NK liên kết với phức hợp kháng nguyên-kháng thể thông qua phân tử CD16.

↓

Sự gắn kết vùng kháng thể Fc với CD16 bắt đầu hoạt động của các tế bào NK (Hình 9, 9).

↓

Tế bào NK tiết ra các chất lytic của nó trên tế bào đích. Các chất lytic được giải phóng từ các tế bào NK tác động lên tế bào mang kháng nguyên và phá hủy tế bào. Vì các tế bào NK có thể hoạt động tự phát với bất kỳ kháng nguyên nào và chúng không yêu cầu sự nhạy cảm trước với các kháng nguyên (và do đó có tên là tế bào NK), nên nhiều khả năng các tế bào NK là một trong những người chơi quan trọng của các phản ứng miễn dịch bẩm sinh. Các tế bào NK hoạt động như một tuyến phòng thủ trước sự phát triển của các tế bào B và tế bào T cụ thể chống lại một kháng nguyên cụ thể.

Nhiễm virus tái phát xảy ra ở những người bị thiếu tế bào NK chọn lọc. Do đó, dường như các tế bào NK đóng vai trò bảo vệ chính chống lại nhiễm virus. Tế bào NK cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn và ký sinh trùng.

Các tế bào NK tấn công các tế bào ung thư, cấy ghép tế bào lạ và tế bào nhiễm virus. Nhưng các phân tử bề mặt tế bào trên các tế bào khối u và virus, được công nhận bởi các tế bào NK, vẫn chưa được biết đến.

Các tế bào NK được kích hoạt tạo ra nhiều cytokine như IFNγ và TNFα. IFNγ được tiết ra bởi các tế bào NK có thể làm tăng các phản ứng CMI của các đại thực bào được kích hoạt. Nhiều hơn IFNγ được tiết ra bởi các tế bào NK có thể giúp định hướng các tế bào T _H theo hướng phản ứng T _H 1.

Miễn dịch qua trung gian tế bào:

Các kháng thể không xâm nhập vào tế bào sống và tấn công các vi khuẩn nội bào. Do đó, phản ứng miễn dịch thể dịch không hiệu quả đối với các vi khuẩn sống bên trong tế bào chủ. Việc phát hiện và loại bỏ các vi khuẩn nội bào được trung gian bởi các phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào (CMI).

Các tế bào CD8 ⁺ T _C thực hiện nhận biết và loại bỏ các vi khuẩn nội bào. Tuy nhiên, kích hoạt và hoạt động của các tế bào T CD8 ⁺ cần sự giúp đỡ từ các tế bào _H CD4 ⁺ . Do đó, một phản ứng CMI hiệu quả cần cả hai tế bào T _H và T _C.

Hội chứng DiGeorge:

Hội chứng DiGeorge là một rối loạn suy giảm miễn dịch bẩm sinh, trong đó đứa trẻ được sinh ra không có tuyến ức. Do đó, các phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào T không có. Đứa trẻ phải chịu đựng các cuộc tấn công lặp đi lặp lại của nhiễm trùng nội bào, vi khuẩn và nấm. Nhưng đứa trẻ có thể đối phó với nhiễm trùng ngoại bào (vì chúng được xử lý bằng kháng thể).

Ở trẻ em mắc hội chứng DiGeorge, ngay cả một loại vắc-xin virus suy yếu cũng có thể gây nhiễm trùng đe dọa tính mạng. Rối loạn này nhấn mạnh sự cần thiết của các tế bào T để hành động chống lại các vi khuẩn nội bào. Phản ứng CMI cũng nhận ra và loại bỏ các tế bào ung thư và tế bào của cơ quan cấy ghép.

Tổ chức gen TCR và sản xuất TCR:

Các thụ thể tế bào T (TCR) luôn luôn có mặt như các thụ thể gắn màng và TCR không được tiết ra dưới dạng các phân tử tự do bởi các tế bào T. (Trong khi đó, immunoglobulin tồn tại ở hai dạng; các hạt giống tồn tại dưới dạng liên kết màng và immunoglobulin được tiết ra không bị ràng buộc với bề mặt tế bào B.)

Có hai dạng TCR được thể hiện trên bề mặt tế bào T, αβ TCR và TCR. Tế bào AT chỉ có các TCR αβ hoặc TC8 y8. Các chuỗi polypeptide α, β, và TC của TCR được mã hóa bởi bốn họ đa gen TCR. Họ đa gen cho α,, và, sắp xếp lại bộ gen của DNA TCR, và sản xuất polypeptide TCR thường giống với tổ chức gen immunbulbulin và sản xuất immunoglobulin.

tôi. Sự sắp xếp lại DNA dòng mầm của gen TCR tương tự như sự sắp xếp lại dòng DNA của gen immunoglobulin.

ii. Các chuỗi tín hiệu nhận biết heptamer và nonome được bảo tồn (RSS) chứa các chuỗi spacer 12 bp (một lượt) hoặc 23 bp (hai lượt) ở mỗi phân đoạn V, D và J trong DNA dòng mầm TCR.

iii. Chuỗi TCR α (như chuỗi ánh sáng immunoglobulin) được mã hóa bởi các đoạn gen V, J và C. Chuỗi TC của TCR được mã hóa bởi các đoạn gen V, D, J và C.

iv. Sự sắp xếp lại gen TCR tuân theo quy tắc nối một lượt / hai lượt được thấy trong các sắp xếp lại gen immunbulbulin.

v. Các tế bào T cũng biểu hiện tái tổ hợp gen kích hoạt RAG-1 và RAG-2. Enzym recombinase RAG-l / RAG-2 nhận ra tín hiệu nhận biết heptamer và nonamer và xúc tác cho VJ và VDJ tham gia trong quá trình sắp xếp lại gen TCR bằng các cơ chế xóa hoặc đảo ngược tương tự xảy ra trong quá trình sắp xếp lại gen immunbulin.

Chuỗi polypeptide TCR α có vùng Vα (biến) và vùng Cα (không đổi). Tương tự, chuỗi TCR have có các vùng Vβ và Cβ. Chuỗi α và được kết nối bằng liên kết disulphide.

Gia đình đa chuỗi chuỗi TCR α và sản xuất polypeptide chuỗi TCR α:

Họ gen chuỗi chuột TCR α trong nhiễm sắc thể 14 bao gồm các phân đoạn gen 100Vα, 50Jα và một phân đoạn Cα duy nhất. (Một đặc điểm độc đáo của TCR một họ gen chuỗi là các phân đoạn gen thuộc họ gen TCR nằm ở giữa các phân đoạn gen Vα và Jα của họ gen chuỗi TCR).

Bất kỳ phân đoạn gen Vα nào tham gia với bất kỳ phân đoạn gen Jα nào (tham gia VJ). Các phân đoạn can thiệp sau đó được gỡ bỏ.

↓

V _α J _α C _α được sắp xếp lại được phiên mã bởi enzyme RNA polymerase để tạo ra bản phiên mã RNA chính.

↓

Các enzyme xử lý RNA loại bỏ các intron trong bản phiên mã RNA chính và mRNA chuỗi TCR kết quả thoát ra từ nhân vào tế bào chất.

↓

MRNA được dịch bởi các ribosome thành chuỗi polypeptide TCR.

↓

Trình tự lãnh đạo chỉ đạo chuỗi peptide vào mạng lưới nội chất thô (RER). Sau đó, các axit amin của trình tự lãnh đạo được phân tách và TCR cuối cùng một chuỗi polypeptide được hình thành.

TCR Family Gia đình đa gen chuỗi và TCR Production Sản xuất chuỗi polypeptide:

Họ gen đa gen chuỗi TCR trên chuột trong nhiễm sắc thể 7 có các đoạn gen từ 20 đến 30 V and và hai lần lặp lại gần như giống hệt nhau của các phân đoạn D, J và C. (Mỗi lần lặp lại bao gồm một phân đoạn D,, 6 hoặc 7 phân đoạn J và một phân đoạn gen C.

Sự sắp xếp lại chuỗi chuỗi TCR tương tự như sắp xếp lại chuỗi nặng immunoglobulin. Sự tham gia D _β và J First đầu tiên xảy ra (tham gia DJ) (Hình 12.10).

Sau đó D _β J kết hợp với một V để tạo thành một đơn vị V _β D J (tham gia VDJ).

↓

Đơn vị V _β D _β J _β C được phiên mã bởi enzyme RNA polymerase và bản phiên mã RNA chính được tạo ra. Các enzyme xử lý RNA loại bỏ các intron trong bản phiên mã RNA chính và mRNA chuỗi TCR tạo ra rời khỏi nhân và xâm nhập vào tế bào chất.

↓

Ribosome liên kết với mRNA và dịch nó thành chuỗi polypeptide TCR.

↓

Trình tự lãnh đạo chỉ đạo chuỗi polypeptide TCR vào RER. Sau đó, các trình tự lãnh đạo được phân tách và chuỗi polypeptide TCR cuối cùng được tạo ra.

↓

Các chuỗi TCR α và move di chuyển đến bộ máy Golgi và sau đó vào các túi thư ký. Màng của túi mật hợp nhất với màng tế bào T, và do đó, các TCR được thể hiện ở mặt ngoài của tế bào T. Chuỗi TCR α và được biểu thị dưới dạng dị vòng liên kết disulphide trên màng tế bào T.

Thế hệ đa dạng TCR:

Một số cơ chế (như được tìm thấy trong thế hệ đa dạng immunoglobulin) cũng hoạt động để tạo ra số lượng lớn TCR để nhận ra các kháng nguyên khác nhau.

tôi. Sự kết hợp kết hợp của VJ (trong chuỗi α) và VDJ (trong chuỗi)) tạo ra số lượng lớn các tổ hợp gen ngẫu nhiên.

ii. Linh hoạt khớp nối.

iii. Bổ sung P-nucleotide.

iv. Bổ sung N-nucleotide.

v. Liên kết kết hợp của chuỗi α và or hoặc chuỗi y và.

Đột biến soma của gen immunoglobulin là một trong những cơ chế làm tăng thêm sự đa dạng cho việc tạo ra globulin miễn dịch. Nhưng đột biến soma không xảy ra trong các gen TCR được sắp xếp lại. Bất cứ sự sắp xếp lại DNA nào đã xảy ra trong quá trình trưởng thành của tế bào T trong tuyến ức vẫn tồn tại sau đó. (Nếu đột biến soma của TCR xảy ra trong các tế bào T trưởng thành, các tế bào T phản ứng tự động có thể được tạo ra ở ngoại vi, điều này có thể dẫn đến tấn công tự miễn vào tự kháng nguyên của vật chủ).