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抗原呈递是免疫系统中的一个关键过程,指抗原呈递细胞将抗原加工处理后,通过主要组织相容性复合体分子呈递给T淋巴细胞,从而启动适应性免疫应答的过程。这是连接先天性免疫和适应性免疫的桥梁,对于机体识别和清除病原体至关重要。
抗原呈递主要有两种途径。第一种是MHC I类途径,主要处理内源性抗原,如病毒感染细胞产生的抗原或肿瘤抗原。这些抗原在细胞质中被蛋白酶体降解成肽段,然后被转运到内质网,在那里与MHC I类分子结合,最终复合物被转运到细胞表面。第二种是MHC II类途径,主要处理外源性抗原,如细菌和毒素。这些抗原被细胞吞噬后在内吞体和溶酶体中被降解,然后与MHC II类分子结合,复合物随后被转运到细胞表面。
T细胞通过其表面的T细胞受体识别抗原呈递细胞表面MHC分子呈递的抗原肽段。CD8阳性T细胞,也称为细胞毒性T细胞,主要识别MHC I类分子呈递的抗原肽段,这些通常来自病毒感染的细胞或肿瘤细胞。而CD4阳性T细胞,也称为辅助性T细胞,主要识别MHC II类分子呈递的抗原肽段,这些通常来自细菌等外源性病原体。T细胞的完全激活不仅需要TCR与MHC-抗原肽复合物的结合,还需要共刺激信号,如CD28与B7分子的相互作用。这种双信号机制确保了免疫系统只对真正的威胁做出反应。
抗原呈递后,T细胞被激活并启动免疫应答。CD8阳性T细胞被激活后,分化为细胞毒性T淋巴细胞,简称CTL。这些CTL能够直接识别并杀伤表达特定抗原的靶细胞,如病毒感染的细胞或肿瘤细胞。它们通过释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性物质,诱导靶细胞凋亡。而CD4阳性T细胞被激活后,可以分化为不同亚型的辅助性T细胞,如Th1、Th2、Th17等。这些辅助性T细胞主要通过分泌各种细胞因子来调控其他免疫细胞的功能。例如,Th1细胞分泌干扰素γ,激活巨噬细胞参与细胞免疫;Th2细胞分泌IL-4、IL-5等,促进B细胞产生抗体,参与体液免疫。这种协同作用确保了免疫系统能够有效清除各种病原体。
总结一下,抗原呈递是连接先天性免疫和适应性免疫的关键桥梁,对于机体识别和清除病原体至关重要。抗原呈递主要通过两条途径进行:MHC I类途径主要处理内源性抗原,如病毒感染细胞产生的抗原或肿瘤抗原;MHC II类途径主要处理外源性抗原,如细菌和毒素。CD8阳性T细胞识别MHC I类分子呈递的抗原肽段,而CD4阳性T细胞识别MHC II类分子呈递的抗原肽段。抗原呈递的异常可能导致自身免疫疾病或免疫缺陷。理解抗原呈递的机制对于开发疫苗、免疫治疗和治疗免疫相关疾病具有重要意义。