자연 살해 세포: 가이드

자연 살해 세포: 가이드

자연 살해 세포란 무엇입니까?



자연살해세포(NK)는 림프구의 필수 하위 집합으로 B 세포 및 T 세포와 동일한 계열에 속하며 총칭하여 림프구로 알려져 있습니다. 이들은 선천성 면역 체계에서 중요한 역할을 하며, 사전 노출이나 활성화 없이 감염된 세포나 암세포에 대해 신속한 반응을 제공합니다. NK 세포는 사전 감작이나 항원 제시 없이 표적 세포를 직접 인식하고 죽일 수 있기 때문에 "천연"이라고 명명됩니다.


자연살해세포

자연살해세포의 기능



NK 세포는 다면적인 메커니즘을 통해 세포독성 기능을 발휘합니다. 표적 세포를 만나면 NK 세포는 활성화 수용체와 억제 수용체를 통해 수신된 신호의 균형을 평가합니다. 활성화 신호가 지배적이거나 억제 신호가 감소하면 NK 세포가 활성화됩니다.


활성화된 NK 세포는 퍼포린과 그랜자임을 포함하는 세포독성 과립의 내용물을 표적 세포 가까이에 방출합니다. 퍼포린은 표적 세포막에 구멍을 만들어 그랜자임이 들어가 세포사멸을 시작할 수 있도록 합니다. 이 과정을 통해 감염된 세포나 암세포를 통제되고 표적화하여 제거할 수 있습니다.
세포독성 활성 외에도, 활성화된 NK 세포는 인터페론-감마(IFN-γ)를 비롯한 다양한 사이토카인을 분비할 수 있습니다. IFN-γ는 대식세포 및 수지상 세포와 같은 다른 면역 세포의 활성화를 촉진하여 적응성 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하며 감염이나 종양에 대한 면역 반응을 더욱 향상시킵니다.


NK 세포는 면역 조절에도 중추적인 역할을 합니다. 수지상세포, 대식세포 등 다양한 면역세포와의 상호작용을 통해 이들의 활동에 영향을 주고 면역균형을 유지하는 데 도움을 줍니다. 또한, NK 세포는 자가반응성 T 세포를 제거하여 자가 관용을 촉진하고 자가 면역 반응을 예방할 수 있습니다. NK 세포는 또한 Fc 수용체를 통해 항체로 코팅된 표적 세포를 인식하고 파괴하는 항체 의존성 세포 독성(ADCC)을 나타냅니다.


특정 NK 세포는 적응성 NK 세포라고 불리는 기억과 유사한 특성을 보여 특정 항원을 다시 만날 때 더 효과적으로 반응합니다. 임신 중에 NK 세포는 산모-태아 관용을 지원하여 산모-태아 경계면에서 혈관 재형성 및 조직 발달에 기여합니다.



NK 세포 대 B 세포 및 T 세포



NK 세포, T 세포, B 세포는 면역 반응에 중요한 역할을 하는 백혈구 유형입니다. NK 세포와 T 세포의 주요 차이점은 기능입니다. NK 세포는 세포 독성이 있어 감염되거나 손상된 세포를 직접 죽일 수 있는 반면, T 세포는 면역 반응을 조절하고 항체를 생성하는 데 도움을 줍니다. 한편, NK 세포는 선천성 면역 체계의 일부로 감염되거나 손상된 세포를 빠르게 표적으로 삼고, B 세포는 적응 면역 체계의 일부로 특정 항원에 반응하여 항체를 생성합니다.


NK 세포는 바이러스와 암으로부터 신체를 방어하는 데 필수적인 반면, T 세포는 박테리아 및 기타 병원성 감염으로부터 신체를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. B 세포는 면역 반응 중에 병원체를 특이적으로 표적으로 삼아 중화시키는 항체를 생산함으로써 기여합니다.




NK셀
B 세포
T 세포
선천적 면역 체계
적응 면역 체계
적응 면역 체계
신속하고 비특이적인 방어
항체 생산
항원 인식
면역 기억 없음
메모리 B 세포
기억 T 세포

NK세포의 기원과 발달



자연 살해 세포는 골수 내의 공통 림프 전구 세포에서 발생합니다. 특정 사이토카인이 있는 조혈 줄기 세포는 결국 성숙한 NK 세포로 분화되는 림프 전구 세포를 생성합니다. NK 세포의 발달은 크게 NK 세포 계통에 대한 헌신, 최종 성숙, 기능 교육 등 여러 단계로 나눌 수 있습니다.


투입 단계에서 Id2, E4BP4 및 T-bet과 같은 주요 전사 인자는 림프 전구 세포가 NK 세포가 되는 계통의 운명을 결정합니다. 헌신 단계 이후, 전구 세포는 최종 성숙을 거쳐 성숙한 NK 세포의 특징을 획득합니다. 이 과정에는 CD56 및 CD16(FcγRIIIa)을 포함한 다양한 표면 수용체의 발현이 포함되지만 T 세포의 마커인 CD3의 발현은 상실됩니다. NK 세포의 성숙은 자가 관용을 유지하면서 세포 독성 능력을 획득하는 것을 보장하는 엄격하게 규제되는 과정입니다.


NK 세포의 발달은 세포 표면 발현에 따라 별개의 단계로 더 자세히 설명될 수 있습니다. 1단계는 골수의 조혈 줄기 세포에서 발생하는 NKP(pre-NK 세포 전구체)로 시작됩니다. NKP의 독특한 점은 성숙한 NK 세포로만 분화하는 능력입니다. 2단계는 CD117(c-Kit)과 인터루킨 1 수용체 1(IL-1R1)의 발현 수준에 따라 2단계, 2단계로 나누어집니다. 발달이 진행됨에 따라 3단계에서는 더 높은 수준의 IL-1R1과 NKG2D, CD335(NKp46), CD337(NKp30) 및 CD161(NK1.1)과 같은 주요 활성화 수용체를 발현하는 미성숙 NK 세포(iNK)가 표시됩니다.


후속 단계인 4a단계와 4b단계에는 iNK에서 성숙한 NK 세포로의 전환이 포함됩니다. 이 단계에서 NKp80, NKG2D, CD335, CD337 및 CD161을 포함한 다양한 마커의 발현이 최고 수준에 도달합니다. 5단계는 NK 세포의 하위 집합에서 CD56dim의 우세한 발현과 CD16(FcγRIIIA) 및 킬러 면역글로불린 유사 수용체(KIR)(CD158)의 시작을 특징으로 하는 NK 세포의 완전한 성숙을 나타냅니다. 마지막 단계인 6단계는 높은 수준의 NKG2C를 발현하는 '적응' 또는 '기억 유사' NK 세포의 생성으로 정의됩니다.



발달 과정에서 발현되는 NK 세포 마커

발달 단계
세포 마커

Stage 1

Stage 2a

Stage 2b

Stage 3

Stage 4a

Stage 4b

Stage 5

Stage 6

NK 세포 구조와 수용체



자연 살해 세포는 효과기 기능을 촉진하는 뚜렷한 구조적 특징을 가지고 있습니다. 형태학적으로 NK 세포는 풍부한 세포질과 큰 핵을 특징으로 하는 큰 과립형 림프구입니다. 이는 NK 세포 매개 세포독성의 중요한 효과인 퍼포린과 그랜자임을 저장하는 세포질에 세포독성 과립을 함유하고 있습니다.

NK 세포는 표적 세포 인식 및 NK 세포 활성화에 중추적인 역할을 하는 다양한 세포 표면 수용체를 발현합니다. NK 세포에는 활성화 수용체와 억제 수용체라는 두 가지 주요 유형의 수용체가 있습니다. NKG2D, NKp46, NKp30 및 NKp44와 같은 활성화 수용체는 표적 세포 또는 바이러스 리간드의 스트레스 유발 리간드와 결합하여 NK 세포 활성화를 유발합니다. 대조적으로, 인간의 킬러 세포 면역글로불린 유사 수용체(KIR) 및 쥐의 Ly49 수용체와 같은 억제 수용체는 건강한 세포의 MHC 클래스 I 분자를 인식합니다. 활성화 수용체 신호와 억제 수용체 신호 사이의 균형이 표적 세포에 대한 NK 세포 반응의 결과를 결정합니다.



NK 세포 활성화 및 조절



NK 세포 활성화는 활성화 수용체와 억제 수용체의 신호 통합에 의해 엄격하게 조절되는 과정입니다. 이러한 복잡한 균형을 통해 NK 세포는 건강한 세포에 대한 부당한 공격을 피하면서 감염된 세포나 암세포를 식별하고 제거할 수 있습니다. 다양한 요인이 NK 세포 활성화에 영향을 미칩니다.

MHC 클래스 I 분자의 손실: 건강한 세포는 표면에 MHC 클래스 I 분자를 발현하는데, 이 분자는 NK 세포의 억제 수용체와 상호 작용하여 자기 인식을 위한 신호를 제공하고 NK 세포 활성화를 방지합니다. 그러나 바이러스에 감염된 세포나 암세포는 면역 회피 전략으로 MHC 클래스 I 발현을 하향조절할 수 있습니다. MHC 클래스 I 분자의 이러한 손실은 억제 신호를 감소시키고 NK 세포 활성화에 대한 균형을 기울입니다.
활성화 수용체 참여: NK 세포의 활성화 수용체는 감염되거나 형질전환된 세포에서 발현되는 스트레스 유발 리간드를 인식합니다. 이러한 리간드는 세포 스트레스, 바이러스 감염 또는 세포 변형 중에 유도될 수 있습니다. 활성화 수용체가 리간드와 결합하면 NK 세포 활성화 및 세포 독성을 유발하는 양성 신호를 제공합니다.
사이토카인 매개 활성화: 수용체 매개 활성화 외에도 NK 세포는 사이토카인에 의해 자극될 수 있습니다. 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-12(IL-12) 및 인터루킨-15(IL-15)는 NK 세포 증식, 생존 및 활성화를 촉진하는 필수 사이토카인입니다. 이러한 사이토카인은 감염에 반응하여 다른 면역 세포에 의해 생성되며 NK 세포 활동을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.



다른 면역 세포와의 상호 작용



NK 세포는 다양한 면역 세포 집단과 역동적인 상호 작용을 하며 전반적인 면역 반응에 영향을 미치고 면역 조절에 기여합니다. 몇 가지 주요 상호 작용은 다음과 같습니다.

수지상 세포(DC): NK 세포는 중요한 항원 제시 세포인 DC와 상호 작용할 수 있습니다. NK 세포와 DC 사이의 상호 상호 작용은 DC 성숙과 항원 제시에 영향을 주어 적응 면역 반응을 형성할 수 있습니다. NK 세포는 DC 기능에 영향을 줌으로써 특정 병원체에 대한 적응 면역 반응을 조율하는 데 도움을 줍니다.
대식세포: NK 세포는 IFN-γ 분비를 통해 대식세포 활동을 조절함으로써 1차 방어선에서 중요한 역할을 합니다. 감염되거나 비정상적인 세포를 만나면 NK 세포는 대식세포를 활성화하는 IFN-γ를 방출하여 식세포 및 살균 활동을 강화합니다. NK 세포와 대식세포 사이의 이러한 조화로운 반응은 잠재적인 위협을 신속하게 제거하고 감염의 확산을 방지하는 데 도움이 됩니다.
T 세포: NK 세포와 T 세포는 활성화 수용체의 발현 및 사이토카인 분비 능력과 같은 몇 가지 공통된 특징을 공유합니다. NK 세포와 T 세포 사이의 누화는 감염이나 염증 반응 중에 발생할 수 있으며, 이는 면역 활성화를 강화하고 외부 침입자에 대한 조화로운 반응을 촉진합니다.
종양 침윤 림프구(TIL): 암의 맥락에서 NK 세포는 종양 미세 환경에 침윤하는 TIL 집단의 일부입니다. NK 세포는 암세포를 직접 인식하고 제거할 수 있어 종양에 대한 면역 감시에 기여합니다.



건강과 질병에서의 NK세포



자연살해세포는 건강을 유지하고 다양한 질병을 퇴치하는 데 중요한 역할을 합니다. 감염된 세포나 암세포를 인식하고 제거하는 타고난 능력으로 인해 면역 체계의 필수 구성 요소가 됩니다.


바이러스 감염에 대한 방어:
NK 세포는 바이러스 감염 시 최초 대응자 중 하나입니다. 그들은 바이러스에 감염된 세포를 신속하게 인식하고 죽일 수 있어 바이러스 확산을 제한할 수 있습니다.
활성화된 NK 세포에 의한 IFN-γ와 같은 사이토카인의 생성은 다른 면역 세포의 활성화를 도와 항바이러스 면역 반응을 증폭시킵니다.


암 감시 및 면역 감시:
NK 세포는 암에 대한 면역 감시에 중요한 역할을 합니다. 그들은 MHC 클래스 I 분자를 하향 조절하거나 스트레스 유발 리간드를 발현하는 종양 세포를 인식하고 제거할 수 있습니다.
암세포는 리간드 발현 감소, 면역억제 인자 유도 등 다양한 메커니즘을 통해 NK 세포 공격을 회피할 수 있습니다.


자가면역 질환:
NK 세포는 자가면역 반응 조절에 관여합니다. 활성화 신호와 억제 신호 사이의 불균형은 자가면역 질환에서 NK 세포 매개 조직 손상을 초래할 수 있습니다.
류마티스 관절염 및 다발성 경화증과 같은 특정 자가면역 질환에서 발병기전에서의 NK 세포의 역할은 활발한 연구 분야입니다.


면역결핍 및 NK 세포 기능 장애:
NK 세포 기능 또는 수의 결핍은 바이러스 감염 및 특정 암에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다.
가족성 혈구탐식성 림프조직구증가증(HLH)과 같이 NK 세포에 영향을 미치는 원발성 면역결핍 장애는 심각한 면역 조절 장애와 관련이 있습니다.


이식 및 이식편대숙주병(GVHD):
NK 세포는 동종 조혈모세포 이식에서 이식편대숙주병을 조절하는 데 중요합니다.
기증자와 수혜자 사이의 "KIR-리간드 불일치"는 GVHD의 위험과 이식 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.


NK 세포 기반 면역치료:
최근 면역요법의 발전으로 암 치료를 위한 NK 세포 기반 치료법이 개발되었습니다.
접근법에는 체외 확장된 자가 또는 동종 NK 세포의 입양 전달과 키메라 항원 수용체(CAR) NK 세포의 사용이 포함됩니다.



NK세포 관련 Kit

인간 CD34 ELISA 키트
ELISA형 샌드위치
감도 0.094ng/ml
범위 0.156-10ng/ml
키트 보기
인간 CD34 ELISA 키트
ELISA형 샌드위치
감도 0.094ng/ml
범위 0.156-10ng/ml
키트 보기
인간 CD34 ELISA 키트
ELISA형 샌드위치
감도 0.094ng/ml
범위 0.156-10ng/ml
키트 보기
19th Sep 2024 Sana Riaz

Recent Posts