自然殺手細胞，簡稱NK細胞，是人體天然免疫系統中的一種免疫細胞，主要負責對抗病毒感染、腫瘤細胞及異常細胞的生長。它們的名字來自於它們的能力，可以直接認出並殺死癌症細胞。
相比其他的免疫細胞，NK細胞更加靈敏和快速，並且對外來病原體和疾病的破壞力也更強大。因此，NK細胞被認為是人體天然免疫系統中最重要的細胞之一。
自然殺手細胞 (Natural killer cell；NK cell)起源於淋巴前驅細胞，佔人類血液中淋巴球的5~10％。NK細胞表面缺乏專一性的抗原受體，負責非專一性防禦，可以毒殺腫瘤細胞和被病毒感染細胞。 NK細胞表面雖然沒有抗原專一性受體，但其表面有許多其他的膜蛋白接受來自目標細胞的刺激，以調節NK細胞的活性，這些膜蛋白大致可分為「抑制性受體」(inhibitory recepter)和「活化性受體」(activating recepter)。
當NK細胞與細胞接觸後，獲得活化性受體的訊息，若與正常細胞接觸，則正常細胞表面的第一型MHC分子與抑制性受體結合，傳遞了「抑制」NK細胞活性的訊息，故 NK細胞不會被活化，以避免殺死正常細胞；若正常細胞被病毒感染或轉為腫瘤細胞後，第一型 MHC 分子的表現常會發生異常，因此當 NK 細胞接觸不正常細胞時，便無法獲得抑制性受體的訊息，於是NK細胞便活化進行胞殺作用。也就是說，只有「活化」訊息存在，且「抑制」的訊息異常或不存在時，NK細胞才會進行細胞毒殺作用。
第一型 MHC 分子是一種細胞表面上的蛋白質分子，主要在人體的細胞表面上呈現並介紹細胞內產生的胞內抗原，並通過這些抗原呈現，幫助免疫系統識別和消滅被感染的細胞或異常細胞，是免疫系統正常運作的重要元素之一。第一型MHC分子主要在核糖核酸（RNA）合成和蛋白質產生過程中表達，主要在細胞表面上呈現的抗原類型為具有細胞質基質來源的抗原，如病毒蛋白質、細菌蛋白質等。
NK細胞透過NKp46、 NKp30及NKp44 等活化性接受器可以辨識腫瘤細胞表面蛋白質分子(活化訊息)，啟動免疫反應，分泌生物激素以及大量表現免疫調節蛋白如 IFNr、NKp44 、穿孔素(perforin)、顆粒酶 (granzymes)、Fas ligand (FasL)及TRAIL。其中穿孔素 (perforin)可在標的細胞的細胞膜上形成孔洞，顆粒酶 (granzymes)顆粒酶經由孔洞進入受感染細胞或腫瘤細胞內，並誘導受感染的細胞或腫瘤細胞走向凋亡 (apoptosis) 47,48。 FasL與TRAIL 為細胞膜表面蛋白可與標的細胞表面的 FADD (Fas-associated death domain)及TRADD (TNF receptor-associated death domain)結合，誘導標的細胞走向凋亡 。
除此之外， NK細胞的擴張及其活性亦受細胞激素 (cytokines) 如 IL-1, IL-2, IL-12, IL-15, IL-18, IL-21, and type I IFNs 刺激活化。在這些細胞激素的刺激下 NK 細胞變成 LAK 細胞 (lymphokine-activated killer cells) 並大量增生、分泌生物激素以及大量表現免疫調節蛋白如 IFNr 。IFNr除了活化具毒殺能力的 NK細胞外，亦會活化巨噬細胞 (Macrophage) 吞噬破壞微生物。
Papamichail, M., Perez, S. A., Gritzapis, A. D. & Baxevanis, C. N. Natural killer lymphocytes: biology, development, and function. Cancer Immunol Immunother 53, 176-186, doi:10.1007/s00262-003-0478-4 (2004).
Levy, E. M., Roberti, M. P. & Mordoh, J. Natural killer cells in human cancer: from biological functions to clinical applications. J Biomed Biotechnol 2011, 676198, doi:10.1155/2011/676198 (2011).
Stewart, C. A., Vivier, E. “Strategies ofNK cell recognition and their roles in tumor immunosurveillance,” in How the Immune System Recognizes Self and Nonself: Immunoreceptors and Their Signaling, D. Kitamura, Ed. Springer, Tokyo, 37-81 (2007).
Trinchieri, G. Biology of natural killer cells. Adv Immunol 47, 187-376 (1989).
Ruggeri, L., Capanni, M., Mancusi, A., Martelli, M. F. & Velardi, A. The impact of donor natural killer cell alloreactivity on allogeneic hematopoietic transplantation. Transpl Immunol 14, 203-206, doi:S0966-3274(05)00037-7 10.1016/j.trim.2005.03.008 (2005).
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