醫學免疫學/抗原呈遞細胞的抗原呈遞作用

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細胞在其表面以能被T細胞受體(TcR)特異性識別的方式表達抗原的過程稱為抗原呈遞。APC以MHC-Ⅱ分子限制的方式將抗原遞給輔助性T細胞(TH);各種靶細胞心以MHC-Ⅰ限制的方式將抗原呈遞給細胞毒性T細胞(TC)。APC的抗原呈遞作用是一個涉及抗原攝取、處理與呈遞的複雜過程。各類APC呈遞抗原的機制不盡相同,本章主要以巨噬細胞對非已抗原的呈遞為例敘述。

一、抗原攝取

非已抗原(如細菌抗原或可溶性抗原)以非特異性方式與巨噬細胞結合,後者藉助吞噬、胞飲、吸附或FcR、CR1介導的調理作用攝取抗原。這個過程也稱為內吞作用(endocytosis)。

二、抗原加工

T細胞通常不能識別天然蛋白抗原的決定簇。被APC攝入的天然抗原須在胞內通過代謝而修飾成能與MHC-Ⅱ類分子結合的、具有強免疫原性的肽段,此過程稱為抗原的處理(antigen processing)。被巨噬細胞攝入的抗原在胞內形成吞噬小體(phagosome),然後與溶酶體融合,形成吞噬酶體(phagolysosome)。後者是一種酸性的囊泡,天然抗原在其內受多種酸性水解酶作用,90%以上的成分被完全裂解為胺基酸並失去免疫原性,10%左右降解為具有α-螺旋結構的免疫原性肽段。後者暴露出與MHC-Ⅱ類分子具有特異親和力的疏水性殘基,並以抗原識別位(agretope)通過非共價鍵與MHC-Ⅱ類分子肽結合區結合成穩定的螺旋結構。由細胞內粗面內質網合成的MHC-Ⅱ類分子通過與免疫原性多肽的結合,使後者得以避免被完全水解。所形成的多肽MHC-Ⅱ分子複合物可能在高爾基複合體參與下被轉運到細胞膜表面TcR識別。

巨噬細胞對抗原的攝取、加工及呈遞


圖9-1 巨噬細胞對抗原的攝取、加工及呈遞

A.內吞

B.天然抗原在吞噬溶酶體中降解;

C.免疫性多肽與MHC-Ⅱ分子結合複合物;

D.多肽-MHC-Ⅱ分子複合物的轉動與表達;

E.TH的TCR聯合識別多肽-MHC-Ⅱ分子複合物;

F.未與-MHC-Ⅱ分子結合的肽鏈徹底降解

三、抗原呈遞

表達於巨噬細胞表面的多肽-MHC-Ⅱ分子複合物被呈遞給TH細胞。供TcR識別的先決條件是兩種細胞的直接接觸並相互作用。這種細胞間的相互作用涉及APC與TH表面多種分子。除了TcR特異性地同時識別多肽-MHC-Ⅱ分子的複合物外,某些粘附分子也參與抗原呈遞過程。例如TH表面的淋巴細胞功能相關抗原1(lymphocytefunctiom-associatedantigen-1,LFA-1)、CD2和CD4分子可分別與APC表面的細胞間粘附分子1(ICAM-1)、淋巴細胞功能相關抗原3(LFA-3)和MHC分子形成共軛物,並促進TcR與多肽-MHC分子複合物的相互作用。此外,在TcRαβ鏈識別抗原過程中,TH細胞表面的CD3分子參與刺激信號的傳遞並介導T細胞產生淋巴因子及發揮效應功能。

由上可見,APC呈遞抗原供TcR識別並導致T細胞激活是一個受到嚴格調節的複雜過程。其中某些細節尚未弄清,有待進一步探討。

32 內皮細胞及其他抗原呈遞細胞 | 免疫應答 32
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