Особенности распознавания и функции
В отличие от миелоидных клеток (макрофагов, нейтрофилов), NK-клетки не распознают PAMP (патоген-ассоциированные молекулярные паттерны). В отличие от классических Т- и В-лимфоцитов, у них нет антигенспецифических рецепторов, кодируемых перестраиваемыми генами. Как следствие, популяция естественных киллеров лишена клональной структуры — все клетки идентичны по строению ключевых рецепторов.
NK-клетки распознают эндогенные стрессорные молекулы (сигналы опасности). Механизм их работы строится на поликлональном распознавании маркеров клеточного стресса в сочетании с контролем «свой–чужой» (оценка экспрессии клетками-мишенями молекул MHC-I).
Основные функции:
- Цитотоксическая активность: направлена против трансформированных (опухолевых), инфицированных вирусами или подвергшихся сильному стрессу клеток.
- Секреция цитокинов: в первую очередь IFNγ, который важнейшим образом регулирует иммунные процессы.
Морфология и гранулярный аппарат
Визуально естественные киллеры описываются как большие гранулярные лимфоциты диаметром 10–12 мкм с характерной азурофильной зернистостью в цитоплазме. Гранулы (размером 100–500 нм) по своему генезу являются разновидностью лизосом с чертами секреторных везикул.
Для осуществления цитолиза в зрелых гранулах содержатся специфические белки:
- Перфорин: белок массой 66–70 кДа, структурный аналог терминального компонента комплемента С9. Полимеризуется в гидрофобной среде и формирует поры в мембране клетки-мишени.
- Гранзимы (А, В, С): сериновые протеазы. Например, гранзим В, проникая через перфориновые поры, запускает в клетке-мишени апоптоз.
- Гранулизин: связанный с липидами белок (активная изоформа — 9 кДа).
Помимо цитолитических белков, гранулы содержат биогенные амины (гистамин, серотонин), катехоламины (адреналин, норадреналин), протеогликаны (гепарин, хондроитинсульфат), пептидные гормоны и различные ферменты (кислые фосфатазы, катепсины).
Субпопуляции NK-клеток
У человека выделяют две основные субпопуляции в зависимости от уровня мембранной экспрессии маркеров CD56 и CD16 (где hi — высокая, а lo — низкая экспрессия).
| Признак | Эффекторные (CD56lo CD16+) | Регуляторные (CD56hi CD16-) |
|---|---|---|
| Локализация | Кровоток (90–95%) | Ткани (печень, лимфоузлы, эндометрий) |
| Стадия развития | Терминальная | Промежуточная |
| Функция | Высокая цитотоксичность | Мощная продукция цитокинов (IFNγ, TNFα, IL-10) |
| Рецептор к IL-2 | Низкоаффинный (β- и γ-цепи) | Высокоаффинный (α-цепь, CD25) |
| Пролиферация | Слабая (только при высоких дозах IL-2) | Интенсивная (в ответ на IL-2 in vitro) |
Примечание: ни CD56 (молекула гомофильной адгезии), ни CD16 (низкоаффинный рецептор FcγRIII) не являются строго специфичными только для NK-клеток. Они встречаются на нервных клетках, моноцитах и нейтрофилах.
Развитие клеток
Развитие популяции происходит в костном мозге. Исходная клетка — общий лимфоидный предшественник (CLP), из которого также образуются Т- и В-лимфоциты. На этапе расхождения линий сохраняется пул клеток с двойным потенциалом — пре-Т/NK-клетки (T/NKP).
Для успешной дифференцировки критически важно микроокружение костного мозга:
- Прямые контакты: взаимодействие мембранного лимфотоксина α с рецепторами стромальных клеток.
- Цитокины: in vitro для созревания необходима смесь IL-7, IL-15 и Flt-3-лиганда.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем главное отличие NK-клеток от других лимфоцитов?
В отсутствии антигенспецифических рецепторов, которые собираются путем перестройки генов. Из-за этого у NK-клеток нет клональной структуры.
Какие еще лимфоидные клетки относятся к врожденному иммунитету?
К группе так называемых «подобных клеткам врожденного иммунитета» (innate-like cells) также относят γδT-клетки, NKT-клетки и B1-лимфоциты.
Что происходит при генетических дефектах CD3ε?
При дефектах, затрагивающих гены мембранных молекул CD3ε, блокируется нормальное развитие общих клеток-предшественников (T/NKP-клеток).
Что ещё разобрать по теме
- Молекулярный механизм контроля «свой-чужой» (взаимодействие с MHC-I)
- Антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC) и роль CD16
- Специфические рецепторы: KIR, NKG2A, NKG2D, NKp30, NKp46
- Особенности LAK-клеток (лимфокин-активированных киллеров)
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Естественные киллеры» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Врождённый иммунитет»
Весь раздел «Врождённый иммунитет»Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.