自然杀伤细胞(Natural killer，NK)是细胞毒性淋巴细胞的一种类型，是天然免疫系统的主要组成部分。NK细胞在肿瘤和病毒感染细胞的宿主排斥反应中起重要作用。它们之所以被命名为“Natural killer”，是因为最初认为它们不需要激活就能杀死“缺失自我识别”的细胞(“缺失自我识别”是用来描述MHC-I类细胞表面标记表达水平较低的细胞，这种情况可能是由病毒感染引起的，或者是在杀伤T细胞的强选择压力下发生的）。

NK细胞与ILC1s（1型天然淋巴细胞）具有许多相似特征，包括转录因子T-bet的表达、活化诱导的IFNγ和TNFα的产生，但NK细胞还表达转录因子Eomes以及granzyme B和performin，而ILC1s不表达。因此，NK细胞更被认为是CD8⁺T细胞在天然免疫系统里的对应细胞。

NK细胞的功能由多种细胞表面受体控制，这些受体要么具有激活的细胞毒性功能，要么具有免疫调节作用¹，这些受体分类见下表1a和1b。NK细胞的细胞毒性受激活和抑制信号相互作用的调节，抑制性受体通过识别自身MHC-I类分子来阻止NK细胞的激活。

图1a：人NK表面受体的分类

图1b：小鼠NK表面受体的分类

人NK细胞常用的分型标志物

CD56

CD56，又被称作神经细胞相关粘附分子（NCAM），在人NK细胞上的表达强度被视为一种功能指标。在血液中，我们至少鉴定出NK细胞的两个主要群体²：CD56^Dim（CD56表达水平较低）和 CD56^bright（CD56表达水平较高）。一般认为，CD56^Dim NK细胞(占NK细胞总数90%)是细胞毒性的，CD56^bright的NK细胞(占NK细胞总数10%)是抑制性的(产生细胞因子)²。

CD16

另一个典型的NK细胞标志CD16³，又称作FCγRIII，是一种激活受体，它能产生ADCC现象(抗体依赖的细胞毒性)⁴。CD16表达增强NK细胞对抗体调理细胞的识别能力并直接杀死这些细胞⁵。

在人类中，NK细胞通常被定义为CD3^-CD56⁺细胞（也有一部分人用CD7^- CD127^- NKp46⁺T-bet⁺ Eomes⁺来定义）。如前面所述，人NK细胞的两种不同亚型分别为CD3^- CD56^DimCD16⁺或CD3^-CD56^bright CD16^-。CD3^- CD56^DimCD16⁺亚群主要存在于血液中，具有很强的细胞毒性，而CD3^- CD56^bright CD16^-亚群是淋巴结中的主要亚型，仅具有较弱的细胞毒性。

人NK细胞分化或功能标志物

已有研究表明，CD3^-CD56^bright CD16^-亚群是成熟CD3^- CD56^Dim CD16⁺细胞的前体细胞⁶。NK细胞成熟的后期与CD 57的表达有关。该分子在CD56^DimNK细胞上表达，并被认为是以KIR⁺、LIR-1⁺和CD94/NKG2A⁻表型^7,8为主要特征的终末分化NK细胞亚群。

在HLA-I特异性受体的表达上，这两种NK细胞亚群存在差异。CD56^bright NK细胞只表达CD94/NKG2A，而CD56^DimNK细胞也表达KIR和/或LIR-1^9,10。

此外，CD56^Dim NK细胞亚群在自然细胞毒性受体(NCRs：NKp46、NKp30和NKp44)的表达水平上往往是异质性的，这一事实导致了CD56^Dim NK细胞又可以再被细分¹¹，即NCR^dull和NCR^bright。NCR表面密度与NK介导的自然细胞毒性大小相关，在健康人群中大多数CD56^Dim KIR⁺ NKG2A⁻ CD57⁺ NK细胞的NCRs表达水平较低^7,8。另一方面，CD56^bright NK细胞的NKp46表达水平明显高于CD56^Dim NK细胞。

在正常人中，除了CD56^bright和CD56^Dim NK细胞亚群外，还检测到低比例的CD56 ^neg CD16^bright NK细胞存在。在慢性病毒感染患者中，CD56 ^neg NK细胞亚群扩大，各种NK细胞亚群发生病理再分布。事实上，CD56 ^neg NK细胞的百分比在几种病理条件下都有增加，包括丙型肝炎病毒(HCV) ^12,13、人巨细胞病毒¹⁴(HCMV)、汉坦病毒感染¹⁵和自身免疫性疾病^16-18。

最后，尽管NK细胞一直被认为是先天免疫系统的成员，但新的越来越多的证据表明，NK细胞可以表现出一些通常归因于适应性免疫细胞的特征，如亚群的扩张和收缩、寿命的延长以及对同一抗原(类似记忆的特性)的第二次识别时出现更有力的反应¹⁹。

小鼠NK细胞常用的分型标志物

在小鼠中，NK细胞被定义为CD3^- NK1.1⁺或CD3^-NKp 46⁺细胞，它们通常也表达CD49b、CD11b、CD27、T-bet和Eomes，但CD127/IL-7Rα缺乏表达。根据CD11b和CD 27的差异表达，小鼠NK细胞被分为四个顺序发育阶段²⁰：CD11b^Dim CD27^Dim、CD11b^Dim CD27^bright、CD11b^bright CD27^bright、CD11b^brightCD27^Dim。这些NK细胞亚群在组织分布上差异很大：CD11b^Dim CD27^brightNK细胞主要分布于骨髓和淋巴结，而CD11b^brightCD27^Dim NK细胞在血液、脾脏、肺和肝脏中较多，而CD11b^bright CD27^bright NK细胞分布更为均匀（如下图2所示）²¹。

图2：小鼠NK细胞的四个亚群

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