реферат

Клітини природних кілерів Т (NKT) - це вроджені лімфоцити, які загалом розпізнають ліпідні антигени і збагачуються в мікросудинних відділах печінки. Клітини NKT можуть активуватися власними або мікробними ліпідними антигенами та передавати сигнали через подібні до давальницьких рецепторів. Після активації клітини NKT швидко виділяють прозапальні або протизапальні цитокіни та хемокіни, тим самим визначаючи середовище для подальшого імунітету або толерантності. Зрозуміло, що два різні підмножини клітин NKT типу I і типу II мають різні способи розпізнавання антигену і мають суперечливу роль при запальних захворюваннях печінки. Ми зосереджуємося головним чином на ролі обох підгруп НЗТ у підтримці імунної толерантності та запальних захворювань печінки. Далі обговорюється, як диференційна активація клітин NKT типу I та типу II впливає на інші вроджені клітини та адаптивні імунні клітини, що призводить до важливих наслідків для цілісності тканин. Важливо, щоб у клінічних випробуваннях використовувались кращі агенти, включаючи CD1d-тетрамери, для визначення ролі клітин NKT у захворюваннях печінки у пацієнтів.

ключових

ДВА ОСНОВНІ ПІДРОЗДІЛИ КЛІТИН NKT В ЖИТТІ

Клітини NKT - це вроджені Т-клітини, які, крім типових клітинних маркерів NK, експресують ланцюги TCR-αβ і відіграють важливу імунорегуляторну роль при запальних станах, включаючи аутоімунні захворювання, інфекційні захворювання та рак. 4, 5, 6 клітини NKT діють як місток між вродженим та адаптивним імунітетами. Ці клітини можуть розпізнавати як екзогенні, так і ендогенні ліпідні антигени в контексті основної молекули, подібної до комплексу гістосумісності CD1d. 8, 9, 10 Дослідження з використанням мишей Cxcr6 gfp/+ продемонстрували, що клітини NKT типу I мігрують до печінкових синусоїдів протягом декількох хвилин після ін’єкції α-галактозилцераміду (aGalCer). 11, 12 Збагачення та конститутивна активація клітин NKT у печінкових синусоїдах свідчать про те, що ці клітини беруть участь у механізмах, які контролюють індукцію та/або попередження запалення печінки при різних імунних реакціях. 4, 13, 14

Клітини NKT, обмежені CD1d, класифікуються на дві основні підгрупи, тобто клітини типу I або інваріантні NKT клітини та тип II або різні клітини NKT. Клітини NKT типу I переважають у мишей, ніж клітини NKT типу II і утворюють

50% мишачих внутрішньопечінкових лімфоцитів. 4, 15, 16, 17 NKT-клітини типу I експресують консервативний напівінваріантний aTCTCR, який кодується переважно генами Va зародкової лінії (V244 у людини та Vad14 у мишей) та сегментами гена Jal18 в парі з більш різноманітним набором зародкової лінії Vp, не гени (Vp8.2, Vp7 або Vp2 у мишей та Vp11 у людини). У людини клітини NKT типу I складають приблизно 0,1-1% циркулюючих Т-клітин. Клітини NKT CD4 та CD4 + типу I переважно секретують цитокіни типу Th1 та Th2 відповідно, а також описані Th1-подібні клітини NKT.

Клітини NKT типу II в більшій мірі зустрічаються у людей, ніж клітини типу I, і у мишей експресують відносно різні ланцюги TCR-α- і TCR-β. Нещодавно ми продемонстрували, що одна основна підгрупа клітин NKT типу II, яка реагує на β-зв’язаний самогліколіпід сульфатид, виражає олігоклональний репертуар TCR, який переважає за допомогою Vad3/Val-J77/Ja9 та Vp8.1/Vp3.1- Сегменти гена Jp2.7. 19 Останні спостереження, отримані на основі кристалічних структур клітинного комплексу NKT TCR-αGalCer/CD1d типу I та комплексу клітин NKT TCR-сульфатиду/CD1d типу II, дозволяють припустити, що різні молекулярні мотиви діють на розпізнавання TCR за типом I та типом II NKT клітин. 21, 22, 23 NKT TCR типу I пов'язується з CD1d в паралельній конфігурації, яка в основному стосується α-ланцюга. Показано, що вирішальні залишки в петлях CDR2p, CDR3a та CDR1a напівінваріантних клітин TCR NKT типу I беруть участь у розпізнаванні комплексу aGalCer/CD1d. На відміну від цього, NKT TCR, реагуючий на сульфат типу II, пов'язує свої ліганди головним чином зі своїм β-ланцюгом, приєднуючи їх до поверхні CD1d.

ВПІЗНАННЯ АНТИГЕНІВ ТА ТИП I АКТИВАЦІЯ КЛІТИНИ NKT

Клітини NKT типу I спочатку характеризувались як основна підмножина у мишей, які реагують на похідний морською губкою гліколіпід aGalCer; цей гліколіпід стимулює цих мишей як суперантиген, оскільки він з високою спорідненістю пов'язується з CD1d та TCR типу I NKT. Інші гліколіпіди, такі як ізоглоботрігексозилцерамід, також здатні активувати клітини NKT типу I залежно від CD1d, але жоден з них не є таким ефективним, як aGalCer. 27, 28, 29, 30 На додаток до ліпідних антигенів, клітини NKT типу I також активуються при передачі сигналів, опосередкованих платоподібним рецептором (TLR) та/або цитокінами (інтерлейкін (IL) -12, IL-18 або тип I) . інтерферон (IFN), що секретується активованими антигенпрезентаційними клітинами (APC), такими як KC, гепатоцити та мієлоїдні DC. Після активації клітини NKT типу I можуть секретувати Th1, Th2 або Th17-подібні цитокіни. Залежно від середовища тканини, антиген-презентуючої клітини та ліпідного антигену, клітини NKT типу I можуть секретувати різні цитокінові профілі. Наприклад, NKT-клітини типу I секретують переважно IFN-γ після індукованої токсином ішемії, травми або стимуляції в присутності IL-18 плюс IL-12, але ці клітини секретують IFN-γ, IL-4 та IL-17 у відповідь. та αGalCer. 33

Після активації клітини NKT типу I можуть додатково стимулювати DC, NK-клітини, В-клітини та нормальні CD4 + і CD8 + Т-клітини, що може додатково опосередковувати пошкодження печінки. Крім того, цитокіни та хемокіни, що секретуються активованими клітинами NKT типу I, призводять до відновлення нейтрофілів, мієлоїдних клітин та моноцитів у печінці. 35, 36, 37, 38, 39, 40 клітини NKT типу I можуть сприяти фіброгенезу, що включає шлях Їжака, 41, 42 і цитокіни, включаючи остеопонтин (OPN), призводять до активації зірчастих клітин печінки (HSC). Крім того, активовані NKT-клітини I типу можуть також вбивати гепатоцити безпосередньо через Fas/FasL-взаємодії або опосередковано, активуючи NK-клітини. КК розташовані на межі розділу ворітної вени (в синусоїдальному судинному просторі) та системного кровообігу, і це важливе місце робить ці клітини ключовими факторами для активації імунної відповіді, розпізнаючи сигнали небезпеки (молекулярні структури та небезпеки, пов’язані з патогенами). молекулярні структури) через експресію TLR і рецепторів, подібних до нуклеотидно-зв'язуючого домену олігомеризації. Активовані КС продукують різноманітні прозапальні цитокіни, такі як IL-1β, IL-18, фактор некрозу пухлини (TNF) -α та IL-12, які відіграють важливу роль у регулюванні вербування та активації NKT типу I клітини, 44, 45

ВПІЗНАННЯ АНТИГЕНІВ ТА ТИП II АКТИВАЦІЯ

На відміну від переважно прозапальної ролі клітин NKT типу I у пошкодженні печінки, клітини NKT типу II здатні пригнічувати прозапальну реакцію, індуковану клітинами NKT типу I, і згодом захищати від пошкодження печінки. Крім того, активація NKT клітин сульфатидом II типу не індукує активацію B, NK або Т клітин. Отже, дослідження клітин NKT типу II після активації сульфатиду виявило домінуючий імунорегуляторний шлях, який, як було доведено, бере участь у захисті від ішемічної реперфузійної травми печінки (ІРІ), діабету 1 типу 55 та експериментального аутоімунного енцефаломієліту. 20

ВПЕРЕЧНЕ РЕГУЛЮВАННЯ МІЖ КЛІТИНАМИ I ТИПУ II NKT

Запропонована модель, що показує протилежну роль клітин NKT типу I та типу II при запальних захворюваннях печінки. Клітини NKT типу I швидко активуються після індукованого алкоголем пошкодження печінки, дієти з високим вмістом жиру, ішемії та/або мікробних продуктів, отриманих з кишечника. Антиген-презентуючі клітини в печінці, такі як KC, та TLRs/цитокіни опосередковують їх активацію, що призводить до набору цитокінів/хемокінів (CD11b + Gr-1 +) та нейтрофільно-залежних мієлоїдних клітин та активації HSC та NK клітин. Ці клітинні взаємодії призводять до стеатозу, фіброзу та некрозу гепатоцитів. Ці події також беруть участь у розвитку HCC. На відміну від цього, клітини NKT типу II активуються при пред’явленні власних ліпідів, таких як сульфатид та LPC, що призводить до індукції перехресно-регуляторного шляху, який інгібує клітини NKT типу I, переносить кДК та блокує запальний каскад та печінку. хвороби. cDC, звичайний постійний струм; HCC, гепатоцелюлярна карцинома; HSC, печінкові зірчасті клітини; KC, комірка Купфера; LPC, лізофосфатидилхолін; NK, природний вбивця; NKT, природні Т-клітини-кілери; OPN, остеопонтин; TLR, платний рецептор.

Повнорозмірне зображення

На відміну від цього, існують експериментальні дані, які свідчать про те, що клітини NKT типу I можуть потенційно перехресно регулювати активність NKT типу II. Було показано, що сульфатидна стимуляція клітин NKT типу II повністю пригнічує захисний ефект aGalCer в моделі фібросаркоми 15-12RM, але не повністю знижує захист, що забезпечується aGalCer в метастазах легенів CT26 карциноми товстої кишки CT26 клітини можуть мати м’який пригнічуючий вплив на активність NKT клітин II типу. Краще розуміння механізмів, що беруть участь у перехресній регуляції між NKT підтипами клітин типу I та типу II, є вирішальним для розробки стратегій маніпулювання результатами імунної відповіді при запальних захворюваннях печінки людини.

Нещодавно було показано, що активована IL-25 активація клітин NKT типу II бере участь у регуляції запалення жирової тканини та запобіганні ожирінню, спричиненому дієтою з високим вмістом жиру у мишей. Передача клітин NKT типу II мишам, що страждають ожирінням, індукує більшу і тривалішу втрату ваги та покращення толерантності до глюкози. 60

Цікаво, що подібно до звичайних Т-клітин, клітини NKT типу I також стають нечутливими або анергічними після вторинної активації після первинної активації TCR та GalCer. Клітини NKT анергічного типу I експресують вищі рівні запрограмованої смерті 1 (PD-1). Крім того, блокування шляху ліганду PD-1/PD (PD-L1) запобігає індуковану αGalCer, але не бактеріальну ліпідну або сульфатид-індуковану анергію в NKT типу I 61, 62. Недавні дослідження також припустили участь E3- сигналізація убиквитин-лігази Cbl- b і mTOR в індукції анергії в клітинах NKT типу I. 63

ЗАВДАННЯ ПІДРОБЛІВ КЛІТИН NKT У ПАТОЛОГІЧНИХ УМОВАХ ЖИТТЯ

У більшості експериментальних моделей хронічних захворювань печінки, включаючи ІРІ, гепатит, викликаний 64-А, 36, 54, 65 первинний біліарний цироз (PBC) 66 та неалкогольну жирову хворобу печінки (NAFLD), тип 67, 68, 69, це було показано, що I клітини NKT виконують патогенну роль. Однак у гострих моделях ураження печінки клітини NKT типу I можуть відігравати захисну роль. Наприклад, у мишачої моделі обструкції жовчних шляхів та холестазу та у моделі гострого фіброзу, індукованого CCl4, інгібування запального білка-2, KC та TNFα макрофагів, залежного від клітин NKT типу I, призводить до інгібування нейтрофілів. інфільтрація і пошкодження печінки. 70, 71, 72 У сукупності ці дані свідчать про те, що хоча активація клітин NKT типу I може бути захисною при гострій травмі, в хронічних станах клітини NKT типу I сприяють ураженню печінки. Відповідно до подвійної ролі клітин NKT типу I, Wang et al. 73 сказано, що опосередкована αGalCer активація цих клітин сприяє інфільтрації нейтрофілів та гепатиту залежно від STAT-6, тоді як ця активація може також контролювати пошкодження печінки, викликаючи апоптоз нейтрофілів через механізм, залежний від STAT-1.

Алкогольна хвороба печінки

Роль клітин NKT типу I у ALD не була ретельно досліджена у людей. Однак, згідно з даними моделей мишей, прозапальні цитокіни, включаючи TNFα, IL-6, IL-8, OPN та IL-1, підвищені в біоптатах сироватки та печінки у людей з алкогольним гепатитом і можуть корелювати з тяжкістю/смертність. хвороби. Крім того, експресія Е-селектину сильно регулюється в алкогольних жирах печінки людини, але не при алкогольному цирозі, що свідчить про те, що Е-селектин може відігравати певну роль у печінковій інфільтрації нейтрофілів та на ранніх стадіях захворювання. Крім того, у пацієнтів з алкогольним гепатитом виявлено, що знижена експресія NKG2D у клітинах CTL, NK та NKT типу I корелює з тяжкістю захворювання, що свідчить про те, що ці клітини беруть участь у сприянні ураженню печінки. На відміну від цього, збільшення частоти клітин, що продукують IL-22, і підвищення рівня IL-17 у плазмі пов’язані з поліпшенням прогнозу у пацієнтів з алкогольним гепатитом. 79, 80, 81

Безалкогольна жирова хвороба печінки

Аутоімунний гепатит

PBC та первинний склерозуючий холангіт

Жовчні захворювання, такі як первинний склерозуючий холангіт (ПСК) та РВС, характеризуються запальною імунною реакцією, що призводить до руйнування жовчних проток. Вважається, що мангіоцити відіграють активну роль у імунних реакціях. Зокрема, мишачий та людський холангіоцити експресують CD1d і можуть представляти екзогенні та ендогенні ліпідні антигени як для клітин NKT типу I, так і для типу II. Експресія печінкової CD1d та кількість клітин NKT типу I постійно зростали у пацієнтів з РВС 95. Однак експресія CD1d знижується в жовчному епітелії у пацієнтів з пізнім PSC та PBC. Відповідно до патогенної ролі клітин NKT типу I в інших захворюваннях печінки, нещодавно було продемонстровано значну роль клітин NKT типу I у ініціації PBC на двох моделях мишей. У цих моделях було виявлено, що дефіцит NKT полегшує розвиток РВС, викликаний надмірною експресією домінантного негативного TGF-βR в Т-клітинах або інфекцією ароматичних мікробів новосфінгобію. Зрозуміло, що клітини NKT типу I перехресно розмовляють з іншими аутореактивними внутрішньопечінковими В-клітинами та звичайними CD4/CD8-Т-клітинами, які беруть участь у цих аутоімунних захворюваннях. 90, 96, 97

Хронічний гепатит В та ВГС-інфекція

Гепатоцелюлярна карцинома

HCC часто асоціюється з хронічними запальними захворюваннями печінки, такими як NASH та вірусний гепатит. Загалом, клітини NKT відіграють вирішальну подвійну роль у раку: вони можуть сприяти протипухлинній реакції шляхом активації ефекторних CD4/CD8 + Т-клітин; а також може сприяти росту пухлини шляхом набору супресорів або регуляторних Т-клітин для індукції толерантності або продукування цитокінів Th2, що, в свою чергу, призводить до пригнічення розширення пухлинних антиген-специфічних CD8 + Т-клітин. Хоча в печінці багато клітин NKT, порівняно менше досліджень намагалися з'ясувати їх роль у HCC.

Показано, що тривале дозування CD-HFD викликає активацію внутрішньопечінкових CD8 + Т-клітин і NKT-клітин, а також секрецію запальних цитокінів у мишей. Клітини NKT в основному викликають стеатоз через СВІТЛУ секрецію, тоді як клітини CD8 + і NKT спільно індукують пошкодження печінки. Гепатоклітинна TLR4 та канонічна сигналізація ядерного фактора-KB полегшують перехід NASH у HCC, припускаючи участь різних молекулярних механізмів у розвитку NASH та HCC. Клітини NKT CD4 + типу I також можуть опосередковувати протипухлинні ефекти, пригнічуючи запальну реакцію, викликану активацією онкогенного шляху β-катеніну. Крім того, клітини NKT пригнічують ріст пухлини у мишей після адоптивної передачі ліній пухлини HCC. 50, 108 У пацієнтів з HCC спостерігається збільшення частоти NKT в пухлині порівняно з кров’ю, а клітини NKT CD4 + V24/Vp11 типу I, що секретують Th2, цитокіни накопичуються у внутрішньопечінкових злоякісних пухлинах та інгібують специфічний для пухлини CD8 + T -реакції клітин. 105

Пошкодження печінки, спричинені токсинами та наркотиками

Печінка спеціалізується на метаболізмі циркулюючих наркотиків або токсинів, але метаболізм цих препаратів часто спричиняє пошкодження печінки. Патологічну роль клітин NKT у медикаментозному ураженні печінки досліджували, використовуючи мишачу модель пошкодження печінки, спричиненого ацетамінофеном. Було виявлено, що миші з дефіцитом NKT типу I більш сприйнятливі до пошкодження печінки, спричиненого ацетамінофеном, ніж миші дикого типу. Подібним чином хронічне пошкодження печінки, індуковане CCl4-, ConA та парацетамолом, притупляється у мишей з дефіцитом NKT типу I. Препарат або його метаболіти запускають активацію клітин NKT типу I, які відповідають за масове вивільнення високих рівнів цитокінів, у тому числі OPN, IFN-α та IL-4, а також підвищена експресія FasL гепатоцитами, що призводить до масивного гепатоцелюлярного некрозу. 4, 14, 39, 109

Ішемія та реперфузійна травма та трансплантація печінки

При трансплантації печінки як залишкові, так і донорські NKT-клітини проявляють захисні функції, які особливо добре описані при хворобі трансплантат проти господаря. Хоча підмножина NKT типу I бере участь у опосередкованому Т-клітинним захистом, клітини NKT типу II відіграють важливу роль у захисних ефектах, отриманих донорами. 116, 117 Справді, з одного боку, адоптивний перенос клітин NKT типу I або введення aGalCer може полегшити захворювання трансплантат проти господаря у мишей-реципієнтів завдяки інтенсивній секреції IL-4 клітинами NKT типу I та подальшій поляризації Th2 імунна відповідь. З іншого боку, донорні клітини NKT типу II не тільки продукують IL-4-подібні NKT-клітини, але також продукують IFN-γ, який індукує апоптоз у донорських CD4 + і CD8 + T-клітинах Fas-залежним чином. Крім того, було виявлено, що людські CD161 + CD1d-реактивні BM-похідні NKT типу II NKT-клітини специфічно пригнічують змішану відповідь лімфоцитів і здатні викликати толерантність до алотрансплантата. 119 Таким чином, відповідне націлювання на підмножини клітин NKT може зіграти важливу роль у розробці стратегій зменшення пошкодження тканин внаслідок ІРІ та трансплантації печінки.

Регенерація печінки

Печінка має значну здатність до регенерації після втрати тканин або травм. Цей процес регенерації контролюється різними цитокінами, факторами росту та гормонами. 120, 121, 122 Накопичення клітин NKT типу I у печінці після часткової гепатектомії свідчить про те, що клітини NKT типу I можуть відігравати роль у регенерації печінки. Отже, при запальних станах (наприклад, часткова гепатектомія у трансгенних мишей HBV) виснаження клітин NKT значно покращує регенерацію печінки. 98, 102 Нещодавно Інь та співавт. 123 також виявив, що активація клітин NKT типу I за допомогою αGalCer сильно пригнічує регенерацію печінки за допомогою механізму, який залежить від секреції IFN-γ та IL-4, отриманих з NKT. Подібним чином, зменшення коменсального бактеріального навантаження після перорального лікування ампіциліном індукує розширення IL-12-секретуючих KC, які надмірно активують печінкові клітини NKT типу I, виробляючи більш високі рівні IFN-γ, що інгібують регенерацію печінки. 124 У сукупності активація клітин NKT типу I при запальних станах пригнічує регенерацію печінки.

$ config [ads_text16] не знайдено

МАЙБУТНЯ ПЕРСПЕКТИВА