近年来,组织居留NK细胞越来越多地引起研究者们的兴趣,其在诸如肝脏、子宫、皮肤和唾液腺等多种组织中被发现。这些组织居留NK细胞不仅可以抵御入侵的病原微生物,而且参与多种生物学过程,如子宫组织居留NK细胞可以在早孕时期促进血管生成、胚胎生长并维持母胎免疫耐受。小鼠组织居留NK细胞和传统NK细胞的许多分子上有相似性表达,如NK1.1、NKp46、NKG2D和T-bet。但组织居留NK细胞高表达CD49a、CD69和TRAIL,而传统NK细胞表达CD49b,两者从而加以区分。肝脏组织居留NK细胞还缺少转录因子Eomes的表达,与传统NK细胞不同;子宫和唾液腺组织居留NK细胞则表达高水平的Eomes。然而,组织居留NK细胞表达Eomes的调控机制尚不十分清楚。由于组织居留NK细胞在组织中的数量较少,且分离方法比较复杂,因此建立一种体外诱导组织居留NK细胞的培养体系有助于研究其发育和功能,而且具有潜在的应用价值。然而,如何通过前体细胞诱导CD49a+组织居留NK样的细胞,乃至CD49a+Eomes+的细胞还不是很清楚。目前工作的主要结果如下:1.我们建立了一套基于细胞因子、无饲养细胞的体外培养系统,可以将小鼠骨髓前体细胞诱导分化成为CD49a+ NK细胞。为了探索CD49a+ NK细胞的发育条件,我们建立了一套体外诱导骨髓细胞分化为CD49a+NK1.1+细胞的培养体系。该体系应用多种细胞因子组合并且不使用饲养细胞。通过分子表达谱和转录因子依赖性的检测,我们进一步证明诱导的细胞为NK细胞。2.IL-15 和 IL-4 在 CD49a+Eomes-和 CD49a+Eomes+ NK 细胞的诱导中分别发挥不同的作用。IL-15对于不同组织NK细胞发育的重要作用是众所周知的,但不是所有ILC1的发育都需要IL-15。通过条件性培养以及后续的流式细胞术检测,我们发现1L-15是iNK(induced NK)细胞发育和维持的核心分子,而IL-2仅对其存活有帮助。我们还发现iNK细胞表达高水平的IL-4Ra,可以响应IL-4的刺激并上调表达Eomes。不仅如此,Il4ra-/-鼠的骨髓无法诱导出iNK细胞,说明IL-4不仅诱导Eomes表达,其对于iNK细胞的诱导发育也是必要的。通过使用STAT6的抑制剂,我们发现IL-4通过STAT6促进iNK细胞的发育和Eomes的表达。3.诱导的CD49a+Eomes-和CD49a+Eomes+NK细胞分别与肝脏和子宫组织居留NK细胞的表型相似。为了探索体外诱导的iNK细胞与体内细胞的相似性,我们使用流式细胞术和定量PCR检测,比较了诱导的CD49a+Eomes-和CD49a+Eomes+ NK细胞与组织NK细胞的标志性分子的表达的异同。结果显示诱导的CD49a+Eomes-NK细胞的表型与肝脏组织居留NK细胞相似,而CD49a+Eomes+ NK细胞的表型与子宫组织居留NK细胞相似。不仅如此,来自野生型鼠肝脏和子宫的传统NK细胞低表达IL-4Ra,而组织居留NK细胞和ILC1细胞则更高水平表达IL-4Ra。在Il4ra-/-的肝脏和子宫中,都检测到组织居留NK细胞和ILCI比例的减少。尾静脉注射IL-4会导致子宫组织居留NK细胞的增多,而肝脏组织居留NK细胞比例减少。4.诱导的CD49a+Eomes+NK细胞与子宫组织居留NK细胞功能相似并可以治疗胚胎生长受限。1L-4刺激的iNK细胞表达Eomes并发生功能的重编程。其表达IFN-y的水平在IL-4刺激后明显上调,且表达IFN-γ的细胞主要为Eomes+。IL-4还可以促进胎盘生长因子的表达,而子宫NK细胞可以分泌胎盘生长因子且促进早孕蜕膜的血管生成。此外,IL-4刺激后的iNK细胞对于YAC-1细胞的杀伤能力下降。重要的是,IL-4刺激的iNK细胞还表达促生长因子,如PTN、OGN和OPN,与早孕蜕膜NK细胞的相似。转输Eomes+的iNK细胞可以优先迁移到蜕膜且缓解了NfIl3-/-鼠和老龄鼠的胚胎生长受限。综上,我们的研究提供了一种诱导组织居留样CD49a+Eomes-/+NK细胞的方法,具有发育研究和治疗应用的潜在价值。