免疫学基础:抗原呈递与T细胞活化

文摘   2024-08-27 11:18   北京  

T细胞受体与抗原识别

  • 抗原受体的类型:脊椎动物的适应性免疫系统依赖于两种抗原受体:B细胞表面的免疫球蛋白(Ig)和T细胞表面的T细胞受体(TCR)。免疫球蛋白可以识别原始的、未经处理的抗原,而T细胞受体仅识别通过主要组织相容性复合体(MHC)展示在细胞表面的抗原。

  • αβ T细胞:主要通过识别肽复合物发挥作用,特别是由MHC I类和MHC II类分子呈递的肽抗原。MHC I类分子主要与CD8+ T细胞相互作用,而MHC II类分子则主要与CD4+ T细胞相互作用。


MHC复合体的类型和功能

  • MHC I类:普遍存在于所有有核细胞上,允许这些细胞在被病毒或其他胞内病原体感染时,通过MHC I类分子呈递抗原片段。CD8+ T细胞(细胞毒性T细胞)通过识别这些复合物,杀灭受感染细胞。

  • MHC II类:主要在专职抗原呈递细胞上表达,如树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。CD4+ T细胞(辅助性T细胞)识别这些复合物,并激活其他免疫细胞来应对外源性病原体。

抗原处理和呈递机制

  • 胞质途径(Cytosolic Pathway):病毒蛋白或胞内细菌蛋白在胞质中降解,形成肽片段。肽片段通过TAP(抗原处理相关转运体)转运进入内质网,结合到MHC I类分子上,随后展示在细胞表面。

  • 内体途径(Endosomal Pathway):外源性抗原通过内吞或吞噬作用进入抗原呈递细胞的内体系统,在低pH条件下被降解为肽片段。这些肽与MHC II类分子结合,激活CD4+ T细胞。

交叉呈递(Cross-Presentation)

某些树突状细胞(特别是cDC1类型)可以将外源抗原呈递给MHC I类分子。这种能力对于在不直接感染树突状细胞的病原体(如某些病毒或肿瘤抗原)的免疫应答中尤为重要。

自噬在抗原呈递中的作用

自噬是一种将胞质成分运送到溶酶体进行降解的过程。这一机制不仅有助于清除损伤的细胞器和蛋白质,还可以将这些蛋白质加工为肽,并与MHC II类分子结合,从而在免疫耐受和抗病原体免疫中发挥作用。

MHC分子的多态性

MHC基因高度多态性,有助于个体和种群应对广泛的病原体。不同的MHC分子可以呈递不同的抗原肽,从而增加免疫系统识别和应对病原体的能力。

抗原加工中的关键分子

  • TAP转运体:负责将胞质中的肽片段转运到内质网,与MHC I类分子结合。

  • ERAP1:一种内质网氨肽酶,修饰肽片段的氨基端,使其适合与MHC I类分子结合。

  • HLA-DM和HLA-DO:在MHC II类分子中,HLA-DM促进CLIP的释放和抗原肽的加载,而HLA-DO作为HLA-DM的负性调节子,调节肽的编辑过程。

MARCH-1 E3连接酶的调控作用

MARCH-1通过泛素化调节MHC II类分子的降解,从而控制其在细胞表面的表达。病原体存在时,MARCH-1的表达减少,延长了MHC II类复合物的寿命,从而增强了抗原呈递能力。

病原体的免疫逃逸机制

病原体进化出多种机制来干扰MHC分子的抗原加载和呈递,例如通过干扰TAP转运体或抑制MHC分子的表达,从而逃避T细胞的识别和杀伤。

Janeways Immunobiology (Kenneth Murphy, Casey Weaver, Leslie Berg)

Dr Leo
ENT医生的科研分享
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