NK 细胞来源于骨髓造血干细胞，在骨髓中经历一系列复杂的分化和发育过程，最终成熟并释放到外周血中。在这个过程中，多种细胞因子和转录因子参与调控 NK 细胞的发育，使其逐渐获得独特的生物学功能。与 T 细胞和 B 细胞不同，NK 细胞无需预先接触抗原即可发挥免疫作用，这使得它们能够在病原体入侵的早期迅速做出反应。
NK 细胞表面表达多种特异性的标志物，这些标志物不仅有助于对 NK 细胞进行识别和鉴定，还与它们的免疫功能密切相关。例如，NK 细胞表面表达 CD56 和 CD16 等分子。CD56 是一种神经细胞黏附分子，根据其表达水平的不同，可将 NK 细胞分为 CD56bright 和 CD56dim 两个亚群。CD56bright 亚群主要分泌细胞因子，发挥免疫调节作用；而 CD56dim 亚群则具有更强的细胞毒性，能够直接杀伤靶细胞。CD16 是一种低亲和力的 Fc 受体，它可以结合抗体包被的靶细胞，通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）杀伤靶细胞。
- 识别靶细胞
NK 细胞具有独特的识别机制，能够区分正常细胞和异常细胞。它们通过细胞表面的多种受体来感知靶细胞表面的分子变化。NK 细胞表面存在两类重要的受体：激活性受体和抑制性受体。正常情况下，抑制性受体与靶细胞表面的主要组织相容性复合体 I 类分子（MHC - I）结合，传递抑制信号，使 NK 细胞处于抑制状态，避免对自身正常细胞的攻击。然而，当细胞发生病毒感染或恶变时，MHC - I 分子的表达往往会下调或缺失，此时抑制信号减弱，而激活性受体则识别靶细胞表面上调的应激配体，激活 NK 细胞，启动杀伤程序。
- 杀伤过程
一旦 NK 细胞识别并激活，它会迅速对靶细胞发动攻击。NK 细胞通过释放穿孔素和颗粒酶来杀伤靶细胞。穿孔素在靶细胞膜上形成孔道，使颗粒酶能够进入靶细胞内。颗粒酶可以激活靶细胞内的半胱天冬酶（caspase）级联反应，导致靶细胞凋亡。此外，NK 细胞还可以通过表达 Fas 配体（FasL），与靶细胞表面的 Fas 受体结合，诱导靶细胞凋亡。这种直接杀伤靶细胞的能力使得 NK 细胞在抵御病毒感染和肿瘤发生发展过程中发挥着至关重要的作用。
- 免疫调节因子的分泌
NK 细胞不仅能够直接杀伤靶细胞，还可以分泌多种细胞因子，参与免疫调节过程。其中，干扰素 - γ（IFN - γ）是 NK 细胞分泌的一种重要细胞因子。IFN - γ 具有广泛的免疫调节作用，它可以激活巨噬细胞，增强巨噬细胞的吞噬和杀伤能力；促进 T 细胞和 B 细胞的活化和分化，调节适应性免疫应答；还可以抑制病毒的复制，增强机体对病毒感染的抵抗力。此外，NK 细胞还能分泌肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）、白细胞介素 - 10（IL - 10）等细胞因子，这些细胞因子相互协作，共同调节免疫系统的平衡。
- 对免疫细胞的影响
NK 细胞分泌的细胞因子对其他免疫细胞的功能和活性具有重要影响。例如，IFN - γ 可以促进树突状细胞的成熟，增强树突状细胞摄取、加工和呈递抗原的能力，从而激活 T 细胞，启动适应性免疫应答。TNF - α 可以诱导靶细胞凋亡，同时还能调节炎症反应，吸引其他免疫细胞到感染或炎症部位，增强免疫防御。IL - 10 则具有抗炎作用，它可以抑制巨噬细胞和 T 细胞的过度活化，防止免疫反应过度导致的组织损伤。通过分泌这些细胞因子，NK 细胞在协调先天性免疫和适应性免疫之间的平衡方面发挥着关键作用。
- 早期抗病毒反应
在病毒感染的早期，NK 细胞能够迅速响应，发挥重要的抗病毒作用。由于 NK 细胞无需预先接触抗原即可活化，它们可以在病毒感染的初始阶段就对感染细胞发动攻击，限制病毒的复制和扩散。例如，在流感病毒感染时，NK 细胞可以在感染后的数小时至数天内被激活，通过直接杀伤感染病毒的上皮细胞，减少病毒的传播。研究发现，NK 细胞缺陷的个体更容易发生严重的病毒感染，且感染后的恢复时间也更长，这充分说明了 NK 细胞在抗病毒感染中的重要性。
- 与其他免疫细胞协同抗病毒
NK 细胞还可以与其他免疫细胞协同作用，共同抵御病毒感染。在病毒感染过程中，NK 细胞分泌的细胞因子如 IFN - γ 可以激活巨噬细胞和 T 细胞，增强它们的抗病毒能力。同时，NK 细胞与 T 细胞之间存在相互调节的关系。NK 细胞可以通过分泌细胞因子促进 T 细胞的活化和分化，而活化的 T 细胞又可以进一步增强 NK 细胞的功能。这种协同作用使得免疫系统能够更有效地清除病毒，促进机体的康复。
- 识别和杀伤肿瘤细胞
NK 细胞在抗肿瘤免疫中扮演着重要角色。肿瘤细胞在发生发展过程中，往往会出现 MHC - I 分子表达下调或缺失，以及应激配体表达上调的现象，这使得肿瘤细胞容易被 NK 细胞识别并杀伤。NK 细胞可以通过直接杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤的生长和转移。多项临床研究表明，肿瘤患者体内 NK 细胞的数量和活性与肿瘤的预后密切相关。NK 细胞数量较多、活性较高的患者，其肿瘤复发率较低，生存率较高。
- 免疫监视与肿瘤预防
NK 细胞还具有免疫监视功能，能够及时发现并清除体内发生恶变的细胞，从而预防肿瘤的发生。在正常生理状态下，机体细胞会不断发生基因突变，但大多数情况下，这些突变细胞会被 NK 细胞及时识别并清除，避免其发展为肿瘤细胞。然而，随着年龄的增长、生活方式的改变以及环境污染等因素的影响，NK 细胞的功能可能会受到抑制，导致免疫监视作用减弱，增加肿瘤发生的风险。因此，维持 NK 细胞的正常功能对于肿瘤的预防具有重要意义。
- 肿瘤免疫治疗
基于 NK 细胞强大的抗肿瘤功能，NK 细胞免疫治疗成为近年来肿瘤治疗领域的研究热点。目前，NK 细胞免疫治疗主要包括自体 NK 细胞治疗和异体 NK 细胞治疗。自体 NK 细胞治疗是从患者自身采集 NK 细胞，经过体外扩增和活化后回输到患者体内；而异体 NK 细胞治疗则是使用健康供体的 NK 细胞进行治疗。临床研究显示，NK 细胞免疫治疗在多种肿瘤的治疗中取得了一定的疗效，如白血病、淋巴瘤、肺癌、乳腺癌等。例如，在一些晚期白血病患者中，采用 NK 细胞免疫治疗联合化疗，可以显著提高患者的缓解率，延长患者的生存期。
- 感染性疾病治疗
除了肿瘤治疗，NK 细胞免疫治疗在感染性疾病的治疗中也具有潜在的应用价值。对于一些难治性病毒感染，如艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎等，通过输注活化的 NK 细胞，可以增强机体的抗病毒能力，促进病毒的清除。此外，在一些严重的细菌感染和真菌感染中，NK 细胞也可以通过调节免疫反应，协助机体清除病原体。
- 靶向 NK 细胞受体的药物
针对 NK 细胞表面的受体研发相关药物，是目前 NK 细胞治疗领域的一个重要方向。例如，开发能够激活 NK 细胞激活性受体或阻断抑制性受体的单克隆抗体，可以增强 NK 细胞的活性，提高其抗肿瘤和抗病毒能力。一些靶向 NK 细胞表面受体的单克隆抗体已经进入临床试验阶段，并取得了初步的疗效。
- 调节 NK 细胞功能的小分子药物
研发能够调节 NK 细胞功能的小分子药物也是一个研究热点。这些小分子药物可以通过调节 NK 细胞的代谢、信号转导等过程，增强 NK 细胞的活性和功能。例如，一些小分子化合物可以促进 NK 细胞的增殖和活化，提高其杀伤靶细胞的能力。这些 NK 细胞相关药物的研发将为疾病的治疗提供更多的选择和可能性。
