综述:线粒体动力学在自然杀伤细胞中的免疫调控作用

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:TRENDS IN Molecular Medicine 12.8

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  这篇综述聚焦线粒体(Mitochondria)如何通过调控代谢、结构与动态变化影响自然杀伤细胞(NK细胞)功能,提出在癌症、病毒感染及炎症性疾病中,靶向线粒体(如CAR-NK工程、细胞因子刺激)可恢复NK细胞活性,为免疫治疗提供新策略。

  

Highlights

自然杀伤细胞(NK细胞)作为先天淋巴细胞,在清除恶性细胞和病毒感染中具有核心作用。与T细胞疗法相比,自体或异体NK细胞过继移植(Adoptive NK cell transfer)展现出更优的安全性和抗癌/抗病毒潜力。然而,在肥胖、癌症或HIV等病理环境下,NK细胞功能常因代谢紊乱和线粒体损伤而受限。最新研究提出通过嵌合抗原受体(CAR)改造、细胞因子刺激及抑制性受体阻断等手段优化NK细胞功能,但提升其线粒体代谢能力才是突破病理微环境的关键。

Abstract

线粒体作为NK细胞的能量工厂,通过调控氧化磷酸化(OXPHOS)和活性氧(ROS)产生,直接影响细胞毒性和细胞因子分泌能力。在肿瘤微环境(TME)中,低氧和营养竞争导致NK细胞线粒体碎片化,功能衰竭。针对线粒体膜电位(ΔΨm)、融合蛋白(如MFN2)或自噬(Mitophagy)的干预,可显著增强NK细胞持久性。例如,白介素-15(IL-15)能促进线粒体生物合成,而AMPK激动剂可逆转代谢抑制。

病理环境中的线粒体失调

在慢性病毒感染(如HIV)中,NK细胞线粒体DNA(mtDNA)突变积累,导致ATP合成不足。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)分泌的TGF-β通过Smad3通路抑制线粒体动力学,而PD-1/PD-L1轴进一步诱导线粒体自噬过度激活。肥胖患者中,游离脂肪酸(FFAs)诱导线粒体脂毒性,降低NK细胞对肿瘤的杀伤效力。

治疗策略与未来方向

靶向线粒体的疗法包括:①使用线粒体抗氧化剂(如MitoQ)减少ROS损伤;②调控Drp1磷酸化以改善线粒体网络稳定性;③联合CD16抗体与IL-12/IL-18预激(Priming)提升代谢适应性。亟待解决的科学问题包括:线粒体如何特异性调控NK细胞记忆亚群?跨器官线粒体转移(如从间充质干细胞到NK细胞)的机制能否被利用?

(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非文献支持信息)

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