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免疫细胞 | NK细胞简介及指标选择

Source: Elabscience®Published: 2023-12-25

免疫系统就像是人体的护卫队,默默地守护着我们的健康。而组成这支护卫队的则是免疫细胞,它们一方面发挥着清除细菌、病毒、外来异物的功能;另一方面消除体内衰老细胞以及发生突变的细胞,为健康奠定基础,是“人体最好的医生”。

免疫系统的成员

图1. 免疫系统的成员


NK细胞、T细胞、B细胞等都属于免疫系统的成员,在之前的流式课堂中,我们介绍了Th1/Th2/Th17Treg细胞及其指标选择,今天给大家简要介绍NK细胞,并讲解其检测指标及实例分析。


1 NK细胞简介

NK细胞是淋巴细胞中的一员,又称自然杀伤细胞(Natural killer cell,NK细胞),是机体内重要的免疫细胞。NK细胞形态上属于大颗粒淋巴细胞,是除T细胞、B细胞之外的第三大类淋巴细胞,约占血液中所有免疫细胞(白细胞)数量的15%,属于天然免疫系统的核心细胞,主要分布于外周血、肝脏和脾脏。它无需抗原预先致敏就能破坏靶细胞,且无MHC限制性,应答速度快,在免疫应答的早期即可发挥作用

NK细胞示意图

图2. NK细胞示意图

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”。并且,在面对癌细胞时,NK细胞不需要其他细胞的激活与致敏,便能直接识别并杀死癌细胞,因此,也被称为人体抗癌第一道防线。如果NK细胞数量减少或功能下降,机体发生肿瘤性疾病的机会明显增高。

■ 与同属先天性免疫细胞家族的中性粒细胞、巨噬细胞等相比,其清除细菌、抵御病毒的范围更加广泛

■ 与获得性免疫细胞T细胞相比,其在预见“敌人”入侵这件事上反应更加灵敏,同时“杀敌”更广谱,不仅限于杀伤肿瘤细胞,更在抵御病毒、抗衰老上有所建树。


2 NK细胞的发育和分类

目前主流的NK细胞发育模型认为,NK细胞来源于骨髓中的CD34+CD45RA+造血祖细胞(HPCs)。在骨髓中,NK细胞由HPCs通过常见的淋巴样祖细胞(CLPs)和NK细胞前体(NKPs)发展而来,然后迁移到外周血(Conventional NK cells,cNK细胞)或组织(tissue-resident NK cells,trNK细胞)。

trNK细胞的分化发生在不同的组织部位,包括肺、胸腺、肝脏、子宫、皮肤、皮下脂肪组织和肾脏。在这些位点,NK细胞具有不同的表型特征和功能,构成了NK细胞在不同成熟阶段的循环。除了不同的组织类型外,即使在同一器官和同一组织中,NK细胞也具有高度的异质性

NK细胞的发育和亚群

图3. NK细胞的发育和亚群

NK细胞常被定义为CD3CD56+细胞,通常根据表面蛋白CD56和CD16的相对表达分为两类:CD56hiCD16-(免疫调节,细胞因子产生)和CD56lowCD16+(细胞毒性)。其中,CD56lowCD16+占全部NK细胞的90%,CD56hiCD16-/low只占约10%。


3 NK细胞检测指标选择及案例

要检测NK细胞,应当如何选择指标呢?根据过往的实验经验,为大家进行了如下总结:

Human:CD3-CD56+CD16+

Mouse:CD3-CD49b+/NK1.1+


人外周血NK细胞检测案例

人的NK细胞在发育的过程中表达出特异性的指标CD56,也有部分NK细胞表达FcγRIIIA(CD16),发育终末还会表达CD57。外周血或其他非纯化NK细胞的样本,检测时还要加上CD3同时检测,以排除一类特殊T细胞——NKT(CD3+CD56+)。人外周血NK细胞检测结果如下图所示:

人外周血NK细胞检测流式结果图

图4. 人外周血NK细胞检测流式结果图

① NK细胞的检测标准是CD3-CD16+CD56+

CD16和CD56最好要有同型对照,其它指标因分群明显可以省去。

③ 人外周血样本建议染CD45,通过CD45与SSC,有利于淋巴细胞圈门。可以利用CD45的单染管,低速上机,设置阈值。


C57BL/6小鼠NK细胞检测案例

CD49b和NK1.1是小鼠NK细胞鉴定的两个标志物,实验时,需要根据小鼠品系从中选择一个。例如,BALB/c小鼠用CD49b(DX5),C57BL/6小鼠用NK1.1,分析时圈CD3-CD49b+或者CD3-NK1.1+。C57BL/6小鼠NK细胞检测结果如下图所示:

C57BL/6小鼠NK细胞检测流式结果图

图5. C57BL/6小鼠NK细胞检测流式结果图

① 外周血样本增加CD45指标,直接通过CD45和SSC圈出淋巴细胞群

② C57BL/6小鼠NK细胞的检测标准是CD3-NK1.1+

③ 该实验的关键因素为红细胞裂解,红细胞裂解过度或者裂解不足,均会导致淋巴细胞群分群不明显。


4 NK细胞检测流式抗体推荐

种属

指标

荧光素

克隆号

货号

Human

CD45

PerCP

HI30

E-AB-F1137F

CD3

PE/Cyanine7

OKT-3

E-AB-F1001H

CD16

PE

3G8

E-AB-F1236D

CD56

PE

5.1H11

E-AB-F1239D

Mouse IgG1, κ Isotype Control

PE

MOPC-21

E-AB-F09792D

Mouse

CD45

Elab Fluor® Red 780

30-F11

E-AB-F1136S

CD3

FITC

17A2

E-AB-F1013C

NK1.1

APC

PK136

E-AB-F0987E

Mouse IgG2a, κ Isotype Control

APC

C1.18.4

E-AB-F09802E

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