абстрактно

Естествените клетки убийци Т (NKT) са вродени лимфоцити, които обикновено разпознават липидните антигени и са обогатени в микросъдовите отделения на черния дроб. NKT клетките могат да бъдат активирани от техните собствени или микробни липидни антигени и сигнализиране чрез тол-подобни рецептори. При активиране, NKT клетките бързо отделят провъзпалителни или противовъзпалителни цитокини и хемокини, като по този начин определят средата за последващ имунитет или толерантност. Ясно е, че две различни подгрупи на NKT тип I и тип II клетки имат различни начини за разпознаване на антиген и имат противоречиви роли при възпалителни чернодробни заболявания. Фокусираме се главно върху ролите на двете подгрупи на НКТ в поддържането на имунната толерантност и възпалителните заболявания в черния дроб. По-нататък се обсъжда как диференциалното активиране на NKT тип I и тип II клетки засяга други вродени клетки и адаптивни имунни клетки, което води до важни последици за целостта на тъканите. Важно е при клинични изпитвания да се използват по-добри агенти, включително CD1d тетрамери, за да се определят ролите на NKT клетките при чернодробни заболявания при пациентите.

ключови

ДВЕТЕ ОСНОВНИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ НА NKT КЛЕТКИ В ЖИВОТА

NKT клетките са вродени Т клетки, които в допълнение към типичните NK клетъчни маркери експресират TCR-αβ вериги и играят важна имунорегулаторна роля при възпалителни състояния, включително автоимунни заболявания, инфекциозни заболявания и рак. 4, 5, 6 NKT клетки действат като мост между вродения и адаптивния имунитет. Тези клетки могат да разпознават както екзогенни, така и ендогенни липидни антигени в контекста на основна молекула, подобна на CD1d комплекса за хистосъвместимост. 8, 9, 10 Проучвания, използващи мишки Cxcr6 gfp/+, демонстрират, че NKT тип I клетки мигрират към чернодробни синусоиди в рамките на минути след инжектирането на α-галактозилцерамид (aGalCer). 11, 12 Обогатяването и конститутивното активиране на NKT клетки в чернодробните синусоиди предполагат, че тези клетки участват в механизми, които контролират индукцията и/или предотвратяването на чернодробно възпаление при различни имунни отговори. 4, 13, 14

CD1d-ограничените NKT клетки се класифицират в две основни подгрупи, т.е. тип I или инвариантни NKT клетки и тип II или различни NKT клетки. NKT клетки тип I преобладават при мишки, отколкото NKT клетки тип II и се образуват

50% от мишки интрахепатални лимфоцити. 4, 15, 16, 17 NKT клетки тип I експресират консервиран полуинвариант aTCTCR, който е кодиран предимно от зародишна линия Va гени (V244 при хора и Vad14 при мишки) и Jal18 генни сегменти, сдвоени с по-разнообразен набор от зародишна линия Vp не- гени (Vp8.2, Vp7 или Vp2 при мишки и Vp11 при хора). При хората NKT тип I клетки съставляват приблизително 0,1-1% от циркулиращите Т клетки. NKT CD4 и CD4 + клетки тип I предимно секретират Th1 и Th2 тип цитокини, съответно и Th1-подобни NKT клетки също са описани.

NKT тип II клетки са по-богати на хора от клетки тип I и при мишки експресират относително различни TCR-α- и TCR-β вериги. Наскоро демонстрирахме, че една основна подгрупа от NKT тип II клетки, която реагира на β-свързан самогликолипиден сулфатид, изразява олигоклоналния TCR репертоар, който преобладава при използване на Vad3/Val-J77/Ja9 и Vp8.1/Vp3.1- Jp2.7 генни сегменти. 19 Последни наблюдения, получени от кристалните структури на TCR-αGalCer/CD1d тип I NKT клетъчен комплекс и TCR-сулфатид/CD1d тип II NKT клетъчен комплекс предполагат, че различни молекулярни мотиви действат при разпознаването на TCR от тип I и тип II NKT клетки. 21, 22, 23 NKT тип I TCR се свързва с CD1d в паралелна конфигурация, която се отнася главно до α-веригата. Доказано е, че решаващи остатъци във веригите CDR2p, CDR3a и CDR1a на полуинвариантните клетки TCR NKT тип I участват в разпознаването на aGalCer/CD1d комплекса. За разлика от това, NKT TCR-сулфатно-реактивен тип II свързва своите лиганди предимно със своята β-верига, като ги прикрепя към CD1d повърхността.

ПРИЗНАВАНЕ НА АНТИГЕН И АКТИВИРАНЕ НА ТИП I NKT КЛЕТКИ

NKT клетки тип I първоначално се характеризират като основна подгрупа при мишки, които реагират на гликолипид aGalCer, получен от морска гъба; този гликолипид стимулира тези мишки като суперантиген, тъй като се свързва с висок афинитет към CD1d и NKT TCR от тип I. Други гликолипиди, като изоглоботрихексозилцерамид, също са в състояние да активират NKT тип I клетки по CD1d-зависим начин, но нито един не е толкова ефективен, колкото aGalCer. 27, 28, 29, 30 В допълнение към липидните антигени, NKT тип I клетки се активират и при сигнализиране, медиирано от тол-подобен рецептор (TLR) и/или цитокини (интерлевкин (IL) -12, IL-18 или тип I) . интерферон (IFN), секретиран от активирани антиген представящи клетки (APC), като KC, хепатоцити и миелоидни DC. При активиране, NKT тип I клетки могат да секретират Th1, Th2 или Th17-подобни цитокини. В зависимост от тъканната среда, антиген-представящата клетка и липидния антиген, NKT тип I клетки могат да секретират различни цитокинови профили. Например, NKT клетки тип I секретират предимно IFN-γ след индуцирана от токсин исхемия, нараняване или стимулация в присъствието на IL-18 плюс IL-12, но тези клетки секретират IFN-γ, IL-4 и IL-17 в отговор. и αGalCer. 33

При активиране, NKT тип I клетки могат допълнително да стимулират DC, NK клетки, В клетки и нормални CD4 + и CD8 + Т клетки, които могат допълнително да медиират увреждането на черния дроб. В допълнение, цитокините и хемокините, секретирани от активирани NKT клетки тип I, водят до възстановяване на неутрофили, миелоидни клетки и моноцити в черния дроб. 35, 36, 37, 38, 39, 40 NKT клетки тип I могат да насърчават фиброгенезата, включваща пътя на таралежа, 41, 42 и цитокини, включително остеопонтин (OPN), водят до активиране на чернодробни звездни клетки (HSC). В допълнение, активираните NKT клетки тип I могат също така да убиват хепатоцитите директно чрез Fas/FasL взаимодействия или индиректно чрез активиране на NK клетки. KCs са разположени на интерфейса на порталната вена (в синусоидалното съдово пространство) и системното кръвообращение и това критично място прави тези клетки ключови фактори за активиране на имунния отговор чрез разпознаване на сигнали за опасност (молекулни модели и опасности, свързани с патогени). молекулни модели) чрез експресията на TLR и рецептори, подобни на нуклеотидно свързващия олигомеризационен домен. Активираните KC произвеждат разнообразие от противовъзпалителни цитокини, като IL-1β, IL-18, фактор на туморна некроза (TNF) -α и IL-12, които играят важна роля в регулирането на набирането и активирането на NKT тип I клетки, 44, 45

ПРИЗНАВАНЕ НА АНТИГЕН И АКТИВИРАНЕ НА ТИП II

За разлика от преобладаващо провъзпалителната роля на NKT тип I клетки при увреждане на черния дроб, NKT тип II клетки са способни да потискат противовъзпалителния отговор, индуциран от NKT тип I клетки и впоследствие да предпазват от увреждане на черния дроб. В допълнение, активирането на NKT клетки от сулфатид тип II не предизвиква активиране на В, NK или Т клетки. Следователно, проучване на NKT тип II след активиране на сулфатид разкрива доминиращ имунорегулаторен път, за който е доказано, че участва в защитата срещу чернодробна исхемична реперфузия (IRI), диабет тип 1 55 и експериментален автоимунен енцефаломиелит. 20.

КРЪСТОРЕГУЛИРАНЕ МЕЖДУ КЛЕТКИТЕ НА ТИП I И ТИП II

Предложен модел, показващ противоположните роли на NKT тип I и тип II клетки при възпалителни заболявания на черния дроб. NKT клетки тип I се активират бързо след алкохолно увреждане на черния дроб, диета с високо съдържание на мазнини, исхемия и/или чревни производни микробни продукти. Антиген-представящите клетки в черния дроб, като KCs, и TLRs/цитокини медиират тяхното активиране, което води до набиране на цитокини/хемокини (CD11b + Gr-1 +) и неутрофилно-зависими миелоидни клетки и неутрофили и HSC и NK клетъчно активиране . Тези клетъчни взаимодействия водят до стеатоза, фиброза и некроза на хепатоцитите. Тези събития също участват в развитието на HCC. За разлика от тях, NKT тип II клетки се активират при представяне на вътрешни липиди като сулфатид и LPC, което води до индукция на кръстосано регулаторен път, който инхибира NKT тип I клетки, толерира cDC и блокира възпалителната каскада и черния дроб. заболявания. cDC, конвенционален DC; HCC, хепатоцелуларен карцином; HSC, чернодробни звездни клетки; KC, клетка на Kupffer; LPC, лизофосфатидилхолин; NK, естествен убиец; NKT, естествени убийствени Т клетки; OPN, остеопонтин; TLR, рецептор, подобен на таксата.

Изображение в пълен размер

За разлика от това, има експериментални данни, които предполагат, че NKT тип I клетки могат потенциално да регулират кръстосано активността на NKT тип II. Доказано е, че сулфатидната стимулация на NKT клетки от тип II напълно инхибира защитния ефект на aGalCer в модела на фибросаркома 15-12RM, но не намалява напълно защитата, осигурена от aGalCer при белодробни метастази на CT26 карцином на дебелото черво и този тип I NKT клетките могат да имат лек потискащ ефект върху NKT активността на клетки от тип II. По-доброто разбиране на механизмите, участващи в кръстосаната регулация между NKT подтипове на клетки тип I и тип II, е от решаващо значение за разработването на стратегии за манипулиране на резултатите от имунния отговор при възпалителни чернодробни заболявания на човека.

Напоследък е показано, че IL-25-индуцираното активиране на NKT тип II клетки участва в регулирането на възпалението на мастната тъкан и предотвратяването на затлъстяването, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини при мишки. Предаването на NKT тип II на затлъстели мишки предизвиква по-голяма и по-продължителна загуба на тегло и подобрен глюкозен толеранс. 60

Интересното е, че подобно на конвенционалните Т клетки, NKT тип I клетки също стават нереагиращи или анергични след вторично активиране след първично активиране на TCR и GalCer. NKT клетки от анергичен тип I изразяват по-високи нива на програмирана смърт 1 (PD-1). В допълнение, блокирането на пътя на PD-1/PD лиганд 1 (PD-L1) предотвратява индуцирана от αGalCer, но не и бактериална липидна или сулфатидна индуцирана анергия в NKT тип I 61, 62. Последните проучвания допълнително предполагат участието на E3- сигнализиране на убиквитин лигаза Cbl- b и mTOR при индуциране на анергия в NKT клетки тип I. 63

ЗАДАЧИ НА NKT КЛЕТНИТЕ ПОДПОДГОТОВКИ В ПАТОЛОГИЧНИ УСЛОВИЯ НА ЖИВОТА

В повечето експериментални модели на хронично чернодробно заболяване, включително IRI, 64-A-индуциран хепатит, 36, 54, 65 първична билиарна цироза (PBC) 66 и безалкохолна мастна чернодробна болест (NAFLD), тип 67, 68, 69, е доказано, че I NKT клетките имат патогенна роля. Въпреки това, при остри модели на увреждане на черния дроб, NKT тип I клетки могат да играят защитна роля. Например, в миши модел на билиарна обструкция и холестаза и в CCl4-индуциран модел на остра фиброза, инхибирането на макрофаги възпалителен протеин-2, KC и TNFα, зависими от NKT тип I клетки, води до инхибиране на неутрофилите. инфилтрация и увреждане на черния дроб. 70, 71, 72 Взети заедно, тези данни предполагат, че докато активирането на NKT тип I клетки може да бъде защитно при остро нараняване, при хронични състояния, NKT тип I клетки насърчават увреждането на черния дроб. В съответствие с двойната роля на NKT тип I клетки, Wang et al. 73 гласи, че αGalCer-медиираното активиране на тези клетки насърчава инфилтрацията на неутрофили и хепатита по зависим от STAT-6 начин, докато това активиране може също да контролира увреждането на черния дроб чрез индуциране на неутрофилна апоптоза чрез механизъм, зависим от STAT-1.

Алкохолно чернодробно заболяване

Ролята на NKT тип I клетки при ALD не е проучена внимателно при хората. Въпреки това, в съответствие с данните от модели на мишки, провъзпалителните цитокини, включително TNFα, IL-6, IL-8, OPN и IL-1, са повишени в серумни и чернодробни биопсии при хора с алкохолен хепатит и могат да бъдат свързани с тежестта смъртност болести. В допълнение, експресията на Е-селектин е силно регулирана в алкохолните мазнини на човека в черния дроб, но не и при алкохолната цироза, което предполага, че Е-селектинът може да играе роля в чернодробната инфилтрация на неутрофили и ранен стадий на заболяването. В допълнение, при пациенти с алкохолен хепатит е установено, че намалената експресия на NKG2D в CTL, NK клетките и NKT тип I клетки корелира с тежестта на заболяването, което предполага, че тези клетки участват в насърчаването на увреждането на черния дроб. За разлика от това, повишената честота на IL-22-продуциращите клетки и повишените плазмени нива на IL-17 са свързани с подобрена прогноза при пациенти с алкохолен хепатит. 79, 80, 81

Безалкохолна мастна чернодробна болест

Автоимунен хепатит

PBC и първичен склерозиращ холангит

Жлъчните заболявания, като първичен склерозиращ холангит (PSC) и PBC, се характеризират с възпалителен имунен отговор, който води до разрушаване на жлъчните пътища. Смята се, че мангиоцитите играят активна роля в имунните отговори. По-специално, миши и човешки холангиоцити експресират CD1d и могат да представят екзогенни и ендогенни липидни антигени както за NKT клетки тип I, така и за тип II. Чернодробната CD1d експресия и NKT тип I брой клетки постоянно се увеличават при пациенти с PBC 95. Експресията на CD1d обаче е намалена в билиарния епител на пациенти с късен PSC и PBC. В съответствие с патогенната роля на NKT клетки от тип I при други чернодробни заболявания, наскоро беше демонстрирана значителна роля за NKT клетки от тип I в инициирането на PBC в два модела на мишки. При тези модели бе установено, че дефицитът на NKT облекчава развитието на РВС, индуцирано от свръхекспресия на доминиращ отрицателен TGF-βR в Т-клетки или инфекция на новосфингобиум ароматициворанс. Ясно е, че NKT тип I клетки се кръстосват с други автореактивни интрахепатални В клетки и конвенционални CD4/CD8 Т клетки, които участват в тези автоимунни заболявания. 90, 96, 97

Хроничен хепатит В и HCV инфекция

Хепатоцелуларен карцином

HCC често се свързва с хронични възпалителни чернодробни заболявания като NASH и вирусен хепатит. Като цяло, NKT клетките играят решаваща двойна роля при рака: те могат да насърчат антитуморен отговор чрез активиране на ефектор CD4/CD8 + Т клетки; и може също така да стимулира растежа на тумора чрез набиране на супресорни или регулаторни Т клетки, за да индуцира толерантност или да произведе Th2 цитокини, което от своя страна води до инхибиране на туморното антиген-специфично разширяване на CD8 + Т клетки. Въпреки че NKT клетките са в изобилие в черния дроб, сравнително малко проучвания се опитват да изяснят тяхната роля в HCC.

Доказано е, че дългосрочното дозиране на CD-HFD предизвиква активиране на интрахепатални CD8 + Т клетки и NKT клетки, както и секреция на възпалителни цитокини при мишки. NKT клетките причиняват главно стеатоза чрез ЛЕКА секреция, докато CD8 + и NKT клетките съвместно индуцират увреждане на черния дроб. Хепатоцелуларният TLR4 и каноничният ядрен фактор-KB сигнализиране улесняват прехода на NASH към HCC, което предполага участието на различни молекулярни механизми в развитието на NASH и HCC. NKT CD4 + тип I клетки също могат да медиират антитуморни ефекти чрез инхибиране на възпалителния отговор, предизвикан от активирането на онкогенния път на β-катенин. В допълнение, NKT клетките потискат туморния растеж при мишки след приемащо предаване на HCC туморни линии. 50, 108 При пациенти с HCC има увеличение на честотата на NKT в тумора в сравнение с кръвта и CD4 + V24/Vp11 тип I NKT клетки, секретиращи Th2 цитокини, се натрупват в човешки интрахепатални злокачествени заболявания и инхибират специфични за тумора CD8 + T -клеточни отговори. 105

Увреждане на черния дроб, причинено от токсини и лекарства

Черният дроб е специализиран в метаболизма на циркулиращите лекарства или токсини, но метаболизмът на тези лекарства често причинява увреждане на черния дроб. Патологичната роля на NKT клетките в лекарствено-индуцирано увреждане на черния дроб беше изследвана с помощта на миши модел на ацетаминофен-увредено чернодробно увреждане. Установено е, че мишките с дефицит на NKT тип I са по-податливи на индуцирано от ацетаминофен увреждане на черния дроб, отколкото мишки от див тип. По подобен начин хроничното увреждане на черния дроб, индуцирано от CCl4-, ConA и парацетамол, се притъпява при мишки с дефицит на NKT тип I. Лекарството или неговите метаболити задействат активирането на клетки NKT тип I, които са отговорни за масовото освобождаване на високи нива на цитокини, включително OPN, IFN-α и IL-4 и повишена експресия на FasL от хепатоцитите, което води до масивна хепатоцелуларна некроза. 4, 14, 39, 109

Исхемия и реперфузионно увреждане и чернодробна трансплантация

При чернодробната трансплантация, както остатъчните гостоприемници, така и донорните NKT клетки проявяват защитни функции, които са особено добре описани при заболяване присадка срещу гостоприемник. Докато подмножество от NKT тип I участва в медиирана от домакините Т-клетъчна защита, NKT тип II клетки играят критична роля в донорните защитни ефекти. 116, 117 Всъщност, от една страна, приемният трансфер на NKT тип I клетки или приложението на aGalCer може да облекчи заболяването присадка срещу гостоприемник при реципиентни мишки поради интензивна секреция на IL-4 от NKT тип I клетки и последваща Th2 поляризация на имунен отговор. От друга страна, NKT тип II донорни клетки не само произвеждат IL-4-подобни NKT клетки, но също така произвеждат IFN-γ, който индуцира апоптоза в донорни CD4 + и CD8 + T клетки по Fas-зависим начин. В допълнение, установено е, че човешки CD161 + CD1d-реактивен BM-получен от тип II NKT клетки специфично потискат смесен лимфоцитен отговор и са в състояние да индуцират толерантност към алотрансплантант. 119 В обобщение, подходящото насочване на NKT клетъчните подмножества може да играе важна роля при разработването на стратегии за намаляване на увреждането на тъканите поради IRI и чернодробна трансплантация.

Чернодробна регенерация

Черният дроб има значителна способност да се регенерира след загуба на тъкан или нараняване. Този процес на регенерация се контролира от различни цитокини, растежни фактори и хормони. 120, 121, 122 Натрупването на NKT тип I клетки в черния дроб след частична хепатектомия предполага, че NKT тип I клетки могат да играят роля в регенерацията на черния дроб. Следователно, при възпалителни състояния (например частична хепатектомия при HBV трансгенни мишки), изчерпването на NKT клетки значително подобрява регенерацията на черния дроб. 98, 102 Наскоро Yin et al. 123 също разкри, че активирането на NKT клетки от тип I с αGalCer силно инхибира чернодробната регенерация чрез механизъм, който зависи от NKT-получената IFN-γ и IL-4 секреция. По същия начин, намаляването на коменсалния бактериален товар след перорално лечение с ампицилин предизвиква разширяване на IL-12-секретиращи KC, които свръхактивират чернодробните NKT клетки от тип I, за да произведат по-високи нива на IFN-γ, които инхибират регенерацията на черния дроб. 124 Колективно, активирането на NKT клетки от тип I при възпалителни състояния инхибира регенерацията на черния дроб.

$ config [ads_text16] не е намерен

БЪДЕЩА ПЕРСПЕКТИВА