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NK细胞来源的细胞外囊泡有望成为慢性病调节和治疗新机遇

在我们的身体内部,有一支精干的免疫部队,它们总是处于战备状态,随时准备出击,消灭那些企图侵入我们身体的病原体。这支部队就是自然杀伤细胞(Natural Killer Cells,简称 NK 细胞),被誉为免疫系统的“快速反应部队”。

 

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作为免疫系统的“快速反应部队”,NK 细胞的作用不容忽视。首先,它们能够迅速识别并清除受病毒感染的细胞和异常细胞。当病原体侵入人体时,NK 细胞会迅速做出反应,通过释放细胞毒素等方式,直接杀伤这些被感染的细胞,从而阻止病原体的扩散。

 

此外,NK 细胞还具有重要的免疫调节作用。它们能够通过分泌多种细胞因子,如干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子(TNF)等,来激活或抑制其他免疫细胞的功能。这种调节作用有助于协调整个免疫系统的反应,确保对病原体的有效清除。

 

NK 细胞在抗病毒感染和抗肿瘤方面具有显著的应用价值。许多研究表明,NK 细胞在控制病毒感染,尤其是疱疹病毒、流感病毒等常见病原体的感染过程中发挥着重要作用。同时,NK 细胞也被证明对某些肿瘤细胞具有杀伤作用,因此在肿瘤免疫治疗领域具有广阔的应用前景。

 

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而来源于 NK 细胞的 EVs 是免疫细胞功能的重要组成部分。这些 EVs 已被证明携带多种源自 NK 细胞的有毒蛋白质和核酸,并在恶性肿瘤、肝纤维化和肺损伤等疾病中发挥治疗作用。然而,天然 NK 衍生的 EVs(NKEVs)在疾病治疗中具有一定的局限性,如产量低和靶向性差。同时,NK 细胞表现出记忆样 NK 细胞的特征,具有更强的增殖能力,增加 IFN-γ 的产生,增强细胞毒性,使其更有利于疾病治疗。

 

近期,美国俄亥俄大学杨观虎教授,澳门科技大学吴其标教授和西南医科大学池浩团队合作在 frontiers in immunology 发表了题为“Immunoregulatory functions and therapeutic potential of natural killer cell-derived extracellular vesicles in chronic diseases”的综述,介绍了 NK 细胞衍生的细胞外囊泡在慢性病中的免疫调节功能和治疗潜力。

 

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在文章中,作者先后总结了 NK 细胞和细胞外囊泡的生物学功能,包括 NK 细胞的免疫调节作用和它们在慢性疾病治疗中的应用进展;以及分析和总结了NKEVs 的提取、内容物和可能作用的机制与免疫作用和靶向性。NK 细胞是先天免疫系统的重要组成部分。越来越多研究表明,NK 细胞可以获得“记忆样”功能特征,其特征是杀伤活性提高,并可以产生特异性回忆应答,一直受到广泛的关注。因此,作者着重于记忆样 NK 细胞来源的 EVs,介绍了暴露于巨细胞病毒 MCMV和成纤维细胞细胞瘤的 NK 细胞对癌细胞都显示出更强的毒性。另外,细胞因子激活在 NK 细胞获得记忆样特性上起到了重要作用。例如,研究发现相同数量的 NK 细胞经 IL-15 激发后产生 EVs 总数量、蛋白量和颗粒数量均增加了两倍以上。NK-EVs IL-15 具有更强的肿瘤靶向作用和更长的循环周期,能够显著抑制小鼠胶质母细胞瘤异种移植细胞的生长。

 

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为了提高 NKEVs 提取的效率,作者比较讨论了外周血、脐血来源的 NK 细胞衍生的 EVs ;NK-92、NK3.3 来源的 EVs;iPSC 和 CAR-NK 细胞来源的 EVs 在数量、毒性和安全性等方面的特征,并介绍了一种具有抗 NK 细胞抗体功能的流线型微流控平台,称为 NK-go 芯片和一种具有连续流体流的往复运动生物反应器 seesaw-motion bioreactor(SMB)系统,他们能大大增加来源于 NK 细胞的 EVs 的数量。最后,作者讨论了 NKEVs 的载药系统在慢性疾病治疗的作用,并对 NKEVs 在工程化方面的应用进行了展望。

 

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