एनके कोशिकाएं: विशेषताएं, कार्य, प्रकार, मूल्य - जीवविज्ञान - 2025

एन के कोशिकाओं (कोशिकाओं iller अंग्रेजी n atural कश्मीर से), प्राकृतिक हत्यारा कोशिकाओं या प्राकृतिक cytocidal कोशिकाओं, लिम्फोसाइट सहज प्रतिरक्षा प्रणाली या unspecific की प्रतिक्रियाओं में शामिल प्रेरक का एक प्रकार है।

इन कोशिकाओं को 40 साल से अधिक समय पहले खोजा गया था और कुछ लेखकों ने उन्हें "दानेदार लिम्फोसाइट्स" के रूप में वर्णित किया है, जो कि टी और बी लिम्फोसाइटों के विपरीत, जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं और उनकी रोगाणु लाइनों में आनुवंशिक पुनर्व्यवस्था प्रक्रियाओं से नहीं गुजरते हैं।

एक मानव प्राकृतिक हत्यारे के सेल की तस्वीर (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से एनआईएआईडी)

चूंकि वे लिम्फोसाइटों के अन्य दो वर्गों के लिए आम मार्करों को व्यक्त नहीं करते हैं, इसलिए एनके कोशिकाओं को शुरू में "अशक्त कोशिकाएं" कहा जाता था। हालांकि, आगे के अध्ययनों से पता चला कि वे बड़े ग्रैन्यूलोसाइट्स के साथ लिम्फोसाइट थे।

ये कोशिकाएं अपने प्रसार और ऊतक क्षति को सीमित करके विभिन्न प्रकार के ट्यूमर और माइक्रोबियल संक्रमण को नियंत्रित करने में सक्षम हैं। इसके अलावा, वे एक परिभाषित एंटीजेनिक उत्तेजना के बिना विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं को ग्रहण कर सकते हैं।

एनके कोशिकाएं रोगजनकों के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति में बेहद महत्वपूर्ण कोशिकाएं हैं, एक तथ्य जो अध्ययनों के माध्यम से दिखाया गया है जिसमें एनके कोशिकाओं में कमी वाले मनुष्यों को बचपन में घातक संक्रमण हो सकता है।

विशेषताएँ

मानव शरीर में प्राकृतिक हत्यारे की कोशिका, रोग और स्थान के संबंध। स्रोत: एलर्जी और संक्रामक रोगों के राष्ट्रीय संस्थान (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

NK कोशिकाएं लिम्फोसाइटों के अन्य दो वर्गों की तुलना में कम अनुपात में पाई जाती हैं (वे परिसंचारी लिम्फोसाइटों के 2 से 10% का गठन करती हैं) और, चूंकि वे जन्मजात रक्षा प्रणाली से संबंधित हैं, इसलिए यह माना जाता है कि वे पहले सेलुलर तत्वों में शामिल थे। बहुकोशिकीय जीवों के संरक्षण में।

टी लिम्फोसाइट्स और बी लिम्फोसाइट्स की तरह, एनके कोशिकाएं स्तनधारी हेमटोपोइएटिक प्रणाली का हिस्सा हैं और पूर्वज हेमटोपोइएटिक कोशिकाओं से प्राप्त होती हैं जो सीडी 34 + झिल्ली मार्करों को व्यक्त करती हैं, जिन्हें एचपीसी कोशिकाओं के रूप में भी जाना जाता है।

जबकि टी लिम्फोसाइट्स को थाइमस में और बी लिम्फोसाइट्स को अस्थि मज्जा में परिपक्व करने के लिए जाना जाता है, एचपीसी पूर्वजों से एनके के लिए पूर्ण विकासात्मक मार्ग का निर्धारण करने का प्रयास पूरी तरह से सफल नहीं रहा है; वे केवल थाइमस-स्वतंत्र होने के लिए जाने जाते हैं।

NK कोशिकाएं CD2, LFA-1, NCAM या CD56 के रूप में जानी जाने वाली अपनी झिल्ली की सतह पर आसंजन अणुओं को व्यक्त करती हैं। वे इम्युनोग्लोबुलिन आईजीजी के निरंतर भाग (एफसी) के लिए कम-आत्मीयता वाले रिसेप्टर्स को भी व्यक्त करते हैं जिन्हें सामूहिक रूप से एफसीआरआईआईआईए या सीडी 16 कहा जाता है।

साइटोसोलिक घटक

एक प्राकृतिक साइटोकाइडल सेल के इंटीरियर को बड़े साइटोसोलिक ग्रैन्यूल के साथ पैक किया जाता है जो पेर्फोरिन, ग्रैनजाइम और प्रोटिओग्लीकेन्स से भरे होते हैं।

पेरफ़ोरिन्स रोमकूप बनाने वाले प्रोटीन होते हैं जो कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली को "पियर्स" करते हैं जो एनके द्वारा हमला किया जाता है। दूसरी ओर, ग्रैनजाइम, सेरीन प्रोटीज होते हैं जो छिद्रों द्वारा निर्मित छिद्रों के माध्यम से कोशिकाओं में अपना रास्ता बनाते हैं और इंट्रासेल्युलर प्रोटीन को नीचा दिखाते हैं।

पेर्फिन और ग्रैनजाइम की संयुक्त कार्रवाई वायरल या बैक्टीरियल प्रोटीन के उत्पादन की गिरफ्तारी और संक्रमित कोशिका के एपोप्टोसिस या प्रोग्राम्ड सेल डेथ में परिणत होती है।

विशेषताएं

मानव दाता से एक प्राकृतिक हत्यारा सेल के रंगीन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ। स्रोत: एलर्जी और संक्रामक रोगों के राष्ट्रीय संस्थान (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

प्राकृतिक हत्यारे कोशिकाएं "टारगेट" या "टार्गेट" कोशिकाओं के प्राकृतिक रूप से उन्मूलन में कार्य करती हैं, जो कि अनायास और बहुत अधिक विशिष्टता के बिना होती हैं, क्योंकि उन्हें किसी भी प्रकार के एंटीजेनिक प्राइमिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

कोशिकाओं के इस समूह के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक ट्यूमर कोशिकाओं को मारने की उनकी क्षमता है, विशेष रूप से हेमटोपोइएटिक वंशावली के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के वायरस और / या बैक्टीरिया द्वारा आक्रमण की गई कोशिकाएं।

इसकी गतिविधि IFN-α और, इंटरफेरॉन जैसे कारकों के साथ-साथ इंटरल्यूकिन IL-12 द्वारा जोरदार रूप से प्रेरित है।

इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि ये कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए कुछ महत्वपूर्ण साइटोकिन्स का उत्पादन करती हैं, एनके प्रतिरक्षा में भाग लेते हैं, दोनों जन्मजात और अनुकूली या विशिष्ट प्रणालियों में।

उदाहरण के लिए, NK कोशिकाओं में इंटरफेरॉन गामा (IFN-in) का उत्पादन जन्मजात प्रतिरक्षा में मैक्रोफेज भागीदारी को बाधित कर सकता है, क्योंकि यह अणु फागोसाइटिक और माइक्रोबायिकाइड गतिविधियों के साथ हस्तक्षेप करता है।

एक ही समय में, प्राकृतिक साइटोकाइड्स द्वारा उत्पादित IFN-γ सहायक टी कोशिकाओं की संपूर्ण आबादी की प्रतिबद्धता को संशोधित कर सकता है, क्योंकि IFN-γ भी एक के सापेक्ष एक जनसंख्या के विस्तार और विकास को रोकता है।

एनके कोशिकाएं वायरल संक्रमण के दौरान रक्षा की पहली पंक्ति का प्रतिनिधित्व करती हैं, क्योंकि वे वायरस की प्रतिकृति को नियंत्रित करते हैं जबकि साइटोटॉक्सिक टी कोशिकाओं को सक्रिय, प्रोलिफ़रेट और विभेदित किया जाता है, जिसमें 6 से अधिक दिन लग सकते हैं।

प्रकार

एनके सेल आबादी काफी विषम हैं, दोनों फेनोटाइपिक, कार्यात्मक और शारीरिक रूप से। इसके अलावा, इसकी विशेषताओं का अध्ययन किए जाने वाले जीव के प्रकार पर निर्भर करता है।

कृन्तकों में

मुराइन (माउस) मॉडल में, प्राकृतिक साइटोकाइडल कोशिकाओं के तीन अलग-अलग सेटों का वर्णन किया गया है, जो मार्कर CD11b और CD27 की अभिव्यक्ति से एक दूसरे से भिन्न होते हैं। इस अर्थ में, CD11bdullCD27 +, CD11b + CD27 + और CD11b + CD27dull कोशिकाएँ हैं।

सुपरस्क्रिप्ट "सुस्त" का अर्थ "बंद" या "निष्क्रिय" है और इसका उपयोग किया जाता है, इस मामले में, murine कोशिकाओं की सतह पर सुस्त की स्थिति का वर्णन करने के लिए।

CD11bdullCD27 + कोशिकाएँ एक दोहरे सकारात्मक प्रकार के अग्रदूत (CD11b + CD27 +) से भिन्न होती हैं, जो बदले में कृन्तकों में अधिक परिपक्व प्रकार के NK कोशिकाओं को जन्म देती हैं: CD11b + CD27dull।

डबल पॉजिटिव लाइन्स और CD11b + CD27dull दोनों लाइनों को उनके टारगेट सेल्स को खत्म करने और इंटरफेरॉन (INF-γ) के रूप में जाना जाने वाले साइटोकाइन को स्रावित करके बनाया जाता है। हालाँकि, बाद वाले कुछ "रेप्लिकेटिव सेनेन्स" कहलाते हैं।

तीन प्रकार के एनके कोशिकाओं को विभिन्न ऊतकों में वितरित किया जाता है। CD11bdullCD27 + कोशिकाएं मुख्य रूप से लिम्फ नोड्स और अस्थि मज्जा में होती हैं। CD11b + CD27dull कोशिकाएं रक्त, तिल्ली, फेफड़े और यकृत में प्रचुर मात्रा में होती हैं; इस बीच, दोहरी सकारात्मक कोशिकाओं में अधिक सजातीय या प्रणालीगत वितरण होता है।

इंसानों में

मनुष्यों में एनके कोशिकाओं को भी उनके द्वारा व्यक्त सतह मार्करों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, लेकिन इस मामले में उन्हें मार्कर CD56dim और CD56bright की उपस्थिति से विभेदित किया जाता है। सुपरस्क्रिप्ट "मंद" और "उज्ज्वल" क्रमशः "डार्क" और "लाइट" को संदर्भित करता है।

इन कोशिकाओं के बीच के अंतर प्रत्येक के "लक्ष्य खोज" गुणों में निहित हैं, जो एक या किसी अन्य मार्कर की उपस्थिति द्वारा दिए गए हैं।

मनुष्यों के परिधीय रक्त और प्लीहा में एनके सेल का मुख्य प्रकार CD56dimCD16 + के रूप में जाना जाता है, जो आमतौर पर पोर्फिरीन प्रोटीन को व्यक्त करते हैं और साइटोटोक्सिक होते हैं। वे इन विट्रो स्थितियों के तहत ट्यूमर कोशिकाओं के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप IFN--का उत्पादन भी करते हैं।

CD56brightCD16- कोशिकाएं लिम्फ नोड्स और टॉन्सिल में पाई जाती हैं, जो कि पोर्फिरीन का उत्पादन करने के बजाय, इंटरलोकिंस IL-12, IL-15 और IL-18 द्वारा उत्तेजना के जवाब में साइटोकाइन IFN-cyt का स्राव करती हैं।

मनुष्यों और कृन्तकों में, टॉन्सिल और अन्य माध्यमिक लिम्फोइड अंगों को अधिकांश एनके कोशिकाओं के उत्पादन और परिपक्वता की साइट माना जाता है।

कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि मानव CD56bright कोशिकाओं और कृंतक CD11dull कोशिकाओं के बीच शारीरिक स्थान, phenotypic विशेषताओं, perforin साइटोसोलिक सामग्री, प्रसार क्षमता, और इंटरलेकिन IL-7R की सतह अभिव्यक्ति के संदर्भ में कुछ समानता है।

सामान्य मूल्य

इनका जीवनकाल काफी छोटा होता है (लगभग 2 सप्ताह) और यह माना जाता है कि एक वयस्क मानव में लगभग 2 ट्रिलियन कोशिकाएं प्रचलन में होती हैं। वे रक्त, प्लीहा और अन्य लिम्फोइड और गैर-लिम्फोइड ऊतकों में प्रचुर मात्रा में हैं।

अध्ययन से पता चलता है कि वयस्क पुरुषों और महिलाओं में सामान्य एकाग्रता लगभग 200 से 600 कोशिकाओं प्रति माइक्रोलीटर रक्त की जांच की जाती है।

सक्रियण और परिपक्वता

एनके सेल-मध्यस्थता कैंसर सेल हत्या (स्रोत: जू वाई, झोउ एस, लाम वाईडब्ल्यू, विकी कॉमन्स के माध्यम से पैंग SW)

एनके कोशिकाओं की साइटोटोक्सिक प्रतिक्रियाओं की तीव्रता और गुणवत्ता साइटोकिन्स द्वारा उत्पन्न माइक्रोनिनिफायर और प्रतिरक्षा प्रणाली के अन्य कोशिकाओं के साथ बातचीत पर निर्भर करती है, विशेष रूप से टी कोशिकाओं, डेंड्राइटिक कोशिकाओं और मैक्रोफेज के साथ।

एनके कोशिकाओं के सक्रिय साइटोकिन्स में इंटरल्यूकिन हैं, विशेष रूप से आईएल -12, आईएल -18 और आईएल -15; साथ ही टाइप I इंटरफेरॉन (IFN-I)। इंटरफेरॉन और इंटरल्यूकिन्स एनके के प्रभावकारक कार्य के प्रबल सक्रियकर्ता हैं।

इंटरल्यूकिन आईएल -2 एनके कोशिकाओं द्वारा प्रसार, साइटोटॉक्सिसिटी और साइटोकिन्स के स्राव को बढ़ावा देने में भी शामिल है।

IL-15 NK के विभेदन के लिए महत्वपूर्ण है, जबकि IL-2 और IL-18 ऐसी कोशिकाओं की बाद की परिपक्वता के लिए आवश्यक हैं।

सक्रियण प्रक्रिया

प्राकृतिक साइटोकाइडल कोशिकाएं स्वयं अणुओं की मान्यता के लिए सक्रिय होती हैं (अंग्रेजी में "स्व अणुओं की मान्यता" के रूप में जानी जाने वाली एक प्रक्रिया) जो संवैधानिक रूप से स्थिर राज्य स्थितियों के तहत व्यक्त की जाती है।

उनकी झिल्लियों में, ये कोशिकाएँ सतही प्रोटीन के एक परिवार के विभिन्न सदस्यों को व्यक्त करती हैं, जिसमें उनके बाह्य भाग में दो या तीन इम्युनोग्लोबुलिन जैसे डोमेन होते हैं और उनके अंतःकोशिकीय क्षेत्र में टायरोसिन के माध्यम से इम्युनोसेप्टर्स के सक्रियण डोमेन के समान रूपांकनों होते हैं।

प्रत्येक एनके सेल इन रिसेप्टर प्रोटीनों में से एक या एक से अधिक को व्यक्त कर सकता है, और प्रत्येक रिसेप्टर एक प्रमुख वर्ग I हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (MHC-I) अणु के एक विशिष्ट रूप को पहचानने में सक्षम है।

प्राकृतिक अणु कोशिका की सतह पर इस अणु और रिसेप्टर के बीच की मान्यता "आत्म" प्रोटीन से प्राप्त प्रचुर मात्रा में पेप्टाइड्स के साथ एक जटिल के गठन की ओर ले जाती है।

रिसेप्टर्स ज्यादातर निरोधात्मक प्रोटीन होते हैं जो एक टाइरोसिन फॉस्फेट को सक्रिय करते हैं जो सेल को सामान्य प्रतिक्रियाओं को उत्सर्जित करने से रोकता है।

कारवाई की व्यवस्था

प्राकृतिक हत्यारे कोशिकाओं द्वारा मध्यस्थता या मौत की मध्यस्थता उसी के समान होती है जो सीडी 8 टी लिम्फोसाइट्स (साइटोटॉक्सिक) के साइटोलिटिक कार्रवाई के दौरान होती है, हालांकि अंतर यह है कि एनके संवैधानिक साइटोटॉक्सिक हैं, अर्थात, उन्हें पहले सक्रिय होने की आवश्यकता नहीं है।

सक्रिय NKs FasL ligand को व्यक्त करते हैं, इस प्रकार लक्ष्य कोशिकाओं की मृत्यु को प्रेरित करते हैं जो कि वसा सतह पर अपनी सतह पर सापेक्ष सहजता से व्यक्त करते हैं।

पूर्ण FasL / Fas के गठन के बाद, एक प्रक्रिया जिसे "अवक्रमण" के रूप में जाना जाता है, जो अंतराकोशिकीय संपर्क स्थलों पर पोर्फिरीन और ग्रानजाइम की रिहाई के साथ समाप्त होती है।

एनके सेल-मध्यस्थता कैंसर सेल हत्या (स्रोत: जू वाई, झोउ एस, लाम वाईडब्ल्यू, विकी कॉमन्स के माध्यम से पैंग SW)

उपर्युक्त समानताओं के बावजूद, NKs साइटोटॉक्सिक टी सेल की मध्यस्थता तंत्र से अलग है कि उनके लक्ष्य कोशिकाओं की मान्यता प्रमुख हिस्टोकोम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स के प्रोटीन पर निर्भर नहीं है।

एक और अंतर यह है कि एनके कोशिकाओं में "प्रतिरक्षा स्मृति" प्रणाली नहीं होती है, जो इस तथ्य से प्रदर्शित होती है कि उनके लक्ष्य कोशिकाओं के लिए एक दूसरे प्रदर्शन के बाद उनकी गतिविधि में वृद्धि नहीं होती है।

स्वस्थ और संक्रमित कोशिकाओं के बीच अंतर

प्राकृतिक साइटोकाइड एक स्वस्थ कोशिका और एक संक्रमित या ट्यूमर (कैंसर) कोशिका के बीच अंतर को सक्रिय करने और संकेतों को बाधित करने के लिए धन्यवाद करते हैं, जो विशिष्ट सतह रिसेप्टर्स द्वारा पहचाने जाते हैं।

ये रिसेप्टर्स दो प्रकार के होते हैं: लेक्टिन प्रकार (प्रोटीन जो कार्बोहाइड्रेट और अन्य प्रोटीन को बांधते हैं) और इम्युनोग्लोबुलिन प्रकार (इम्युनोग्लोबुलिन के निरंतर क्षेत्र के समान)।

बाद के समूह में, किलर-सेल इम्युनोग्लोबुलिन-जैसे रिसेप्टर्स (केआईआर) को मान्यता दी जाती है, जो प्रमुख हिस्टोकोम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स I (HLA-) के प्रोटीन के विशिष्ट रूपों को पहचानने और उन्हें बांधने में सक्षम है। बी या एचएलए-सी)।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एनकेएस कोशिकाओं पर "हमला" नहीं करते हैं जो एमएचसी वर्ग I के अणुओं के सामान्य स्तर को व्यक्त करते हैं, लेकिन वे ऐसी कोशिकाओं को मारते हैं जो इस प्रकार के विदेशी अणुओं को व्यक्त करते हैं या जिनके पास मार्करों की कमी है (जो ट्यूमर कोशिकाओं में विशिष्ट है) वायरस से संक्रमित)।

मार्करों

NK, मोनोसाइट्स और ग्रैनुलोसाइट्स के लिए कुछ सामान्य झिल्ली मार्करों को व्यक्त करते हैं, और अन्य टी लिम्फोसाइटों के लिए विशिष्ट होते हैं।

दूसरी ओर, प्राकृतिक साइटोकाइड सतह मार्करों के विभिन्न समूहों को व्यक्त करते हैं, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि क्या विषमता कोशिका सक्रियण या परिपक्वता के दौरान सेल उप-योगों या चरणों को इंगित करता है।

एनके सेल मार्कर के कुछ उदाहरण हैं:

सीडी 7, सीडी 2 और सीडी 5

NK कोशिकाएं एक ही माता-पिता से ली गई हैं जो T कोशिकाओं को जन्म देती हैं। यह मूल कोशिका आम तौर पर मार्कर CD7, CD2 और कभी-कभी CD5 को व्यक्त करती है।

सीडी 2 एक 50 केडीए आणविक भार प्रोटीन है जो टी कोशिकाओं में भी मौजूद है। इसे सतह आसंजन अणु के रूप में जाना जाता है और टी कोशिकाओं के सक्रियण में शामिल होता है।

सीडी 5 आम तौर पर टी कोशिकाओं और कुछ बी सेल उप-योगों पर मौजूद होता है। यह एक 67 केडीए मार्कर है और इसमें चिपकने वाले कार्य भी हैं।

CD7 मार्कर हेमटोपोइएटिक स्टेम सेल की खासियत है और यह कुछ निश्चित टी सेल सब-पॉप्युलेशन में भी पाया गया है। इसमें 40 kDa का आणविक भार होता है और सिग्नल ट्रांसडक्शन में कार्य करता है।

CD11b

यह रिसेप्टर एनके, मोनोसाइट्स और ग्रैनुलोसाइट्स के बीच साझा किया जाता है। इसमें 165 kDa का आणविक भार है और यह अन्य सतह मार्करों के साथ जुड़ने में सक्षम है। इसके मुख्य कार्य चिपकने वाले हैं, विशेष रूप से फागोसाइटोसिस या "ओप्सोनेज़ेशन" प्रक्रियाओं के दौरान।

CD16

यह एक 50-70 केडीए रिसेप्टर है जो एक ट्रांसमेम्ब्रेनर फॉस्फेटिडिल इनोसिटॉल अणु से बंधा है। यह प्राकृतिक हत्यारे कोशिकाओं की सक्रियता में भाग लेता है और ग्रैनुलोसाइट्स और मैक्रोफेज में भी पाया जाता है।

यह कुछ एंटीबॉडी के गामा श्रृंखला के निरंतर क्षेत्र के लिए एक रिसेप्टर के रूप में भी कार्य करता है।

CD27

यह सबसे अधिक टी लिम्फोसाइटों में पाया जाता है और एक 55 केडीए पेप्टाइड श्रृंखला होमोडीमर है। यह ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर रिसेप्टर (TNF-R) परिवार का सदस्य प्रतीत होता है और टी कोशिकाओं के सह-उत्तेजना में भी शामिल है।

CD56

यह रिसेप्टर एनके कोशिकाओं के लिए अद्वितीय है और 135 और 220 केडीए श्रृंखलाओं से बना है। इन कोशिकाओं के "होमोटाइपिक" आसंजन में भाग लेता है।

संदर्भ

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