免疫细胞界的”姆巴佩“——NKT细胞

niwanmao

NKT细胞是在啮齿动物和灵长类中发现的先天样T淋巴细胞，本质上也是αβT细胞，只是它专门识别由非多态性MHC分子CD1d呈现的糖脂，表达半恒定TCR（由单个α链Vα14Jα18与有限数量的Vβ家族配对）。

NKT细胞大约在2004年Nature Rev. Immunol.一篇综述《NKT cells: what's in a name?》中提及，含量少，大约只占外周血T细胞的0.1％，但在迅速分泌大量细胞因子（如IFN-γ和IL-4）的能力方面是独一无二的，因此从”年龄“、”数量“、”反应速度“、”能力“等方面来说堪称免疫细胞界的”姆巴佩“。

一旦激活，NKT细胞可以向下游细胞（包括DC、NK细胞和淋巴细胞）提供成熟信号，从而有助于天然和获得性免疫。因此，NKT细胞可以影响广泛的免疫应答，包括肿瘤监测、维持自身耐受性和抗感染性防御。用NKT细胞缺陷小鼠进行的研究表明，这些细胞对各种病原体的清除至关重要。在细菌感染期间，NKT细胞可以通过DC间接活化或直接通过由CD1d呈递的细菌脂质抗原活化。尽管病毒不含脂质抗原，但NKT细胞也参与了抗病毒反应。 NKT细胞通过组成性或激活后调节病毒免疫监视的能力使其成为有吸引力的临床目标。


发育
表达半恒定TCR的DP前体在胸腺发育的双阳性（DP）阶段，识别其它DP胸腺细胞表达的自身脂质和CD1d复合物，从而获得独特的共刺激信号，偏离常规αβT细胞途径，发育为NKT。所以与常规T细胞依赖胸腺上皮细胞的选择性发育不同。

在阳性选择后，NKT细胞发育的常规模型经历4期，依次表达CD24、CD44和NK1.1分子：
- 0期细胞代表胸腺中NKT细胞发育的最早可检测阶段，这些细胞表达表面标志物CD24、CD69和转录因子Egr2，表明它们刚刚经历了正性选择。
- 当细胞不再表达CD24并且尚未表达活化或NK标记时，NKT细胞的1期发育阶段开始了，在这个阶段，NKT前体表达转录因子早幼粒细胞白血病锌指（PLZF），它指导NKT细胞的效应记忆程序。
- 向发育的2期过渡的标志是活化标志物CD44的上调。
- 最后，自然杀伤细胞标记NK1.1的表达标志着向3期的转变。

整个发育过程模式图如下：

上图中的NKT1、NKT2、NKT17是Hogquist研究小组提出的NKT分化末期三个亚群，这些亚群对应的也是Th1、Th2、Th17类似的功能，主要根据其核内转录因子区分：NKT1表达Tbet、NKT17表达RORγt、NKT2高表达PLZF和GATA3。


功能
与常规αβ T以初始状态释放、在外周接触抗原或炎症信号后才转变为效应T细胞的过程不同，NKT在胸腺内就完成功能重组，释放到外周就定位到不同组织，对抗原产生反应，产生不同的细胞因子。


检测实例
这是一个12色方案，样本是8周的BALB/c小鼠胸腺处理成单个细胞。方案如下，大家都可以看到，好的方案，大多数都会用上Fc Block和死活鉴别染料：


详细步骤请参考文献的原文，在此不翻译（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29956149）。

直接来看设门，首先依然是圈淋巴细胞区域（这里圈的比较大，可能也是为了避免遗漏一些FSC大或SSC偏大的淋巴细胞）、排除粘连体、排除死细胞，接着圈选CD8－细胞：


然后就是对PBS57:CD1d四聚体阳性的NKT细胞进行NKT1、NKT2、NKT17亚群分析，依据核内转录因子Tbet（NKT1）、RORγt（NKT17）、PLZF＋RORγt－（NKT2）：


最后就是对前述总NKT细胞进行发育阶段区分，以及各阶段的NKT亚群划分。根据CD44表达水平可将0－1期和2－3期分开，2－3期高表达CD44，此时已经有完整的NKT1、NKT2、NKT17三个亚群，而0－1期则需要进一步根据CD24、CD69、Erg2分为0期（CD69＋Erg2＋CD24＋）和1期（CD24－），1期可以分出NKT2和NKT17，却无法分出NKT1，因为从前面的模式发育图看出NKT1是在3期出现的：



至此，认识这个免疫细胞界的”姆巴佩“了没？

参考文献：
1、Godfrey, DI; MacDonald HR; Kronenberg M; Smyth MJ; Van Kaer L (2004). "NKT cells: what's in a name?". Nat. Rev. Immunol. 4 (3): 231–7.
2、Tuttle KD, Gapin L. Characterization of Thymic Development of Natural Killer T Cell Subsets by Multiparameter Flow Cytometry. Methods Mol Biol. 2018;1799:121-133. doi: 10.1007/978-1-4939-7896-0_11.