APC及抗原遞呈抗原提呈細胞(APC)是人體免疫系統中起關鍵作用的一類特殊細胞。APC能夠捕獲、吞噬和分解抗原蛋白,并把抗原肽片段呈遞給T細胞,觸發特異性免疫應答。抗原遞呈簡介抗原識別抗原遞呈指免疫細胞可以識別和結合抗原分子的過程。抗原加工免疫細胞將抗原分子降解成小肽,并裝載到MHC分子上。抗原遞呈攜帶抗原肽的MHC分子在細胞表面呈遞給T細胞,激活免疫應答。抗原遞呈細胞類型樹突狀細胞樹突狀細胞(DC)是最專業的抗原遞呈細胞,能有效捕獲、加工和遞呈抗原,從而啟動特異性免疫應答。巨噬細胞巨噬細胞也是重要的抗原遞呈細胞,能吞噬和處理外源性抗原,并將抗原肽遞呈給T細胞。B細胞B細胞具有抗原受體,可通過抗原受體識別抗原、內化并加工,將抗原肽遞呈給T細胞。其他APC一些其他細胞,如肝細胞、內皮細胞等,在某些特殊情況下也可以發揮抗原遞呈功能。樹突狀細胞(DC)樹突狀細胞是一類專業的抗原遞呈細胞,在免疫系統中扮演著關鍵角色。它們能夠有效捕獲并呈遞抗原,激活并調節T細胞和B細胞的免疫反應。樹突狀細胞廣泛分布在人體各組織器官,是連接自然免疫和適應性免疫的重要細胞類型。樹突狀細胞(DC)的亞群及其功能1濁斑DC主要位于皮膚和粘膜表面,是第一道免疫防線,在感染、損傷等情況下迅速反應。2髓樣DC廣泛分布于淋巴組織,負責加工和遞呈抗原,強力激活T細胞免疫應答。3質樣DC在感染初期大量產生干擾素,發揮抗病毒作用,并能通過遞呈抗原激活T細胞。4調節性DC能抑制自身免疫反應和炎癥,維持免疫耐受,對于防止自身免疫疾病很重要。DC的成熟與活化1接觸抗原樹突狀細胞(DC)接觸抗原后開始進行成熟。2表面分子的變化成熟的DC會上調MHC分子和共刺激分子的表達。3功能的改變成熟的DC增強了抗原遞呈和T細胞激活的能力。4遷移到淋巴結成熟的DC會遷移到淋巴結,在那里與T細胞接觸。樹突狀細胞(DC)是最強大的抗原遞呈細胞(APC)。當DC接觸到抗原后,它們會經歷一個從不成熟到高度成熟的過程。這個過程包括表面分子的變化、功能的改變以及遷移到淋巴結等步驟。成熟的DC能更有效地將抗原遞呈給T細胞,從而啟動機體的免疫應答。MHC分子概況什么是MHC分子?主要組織相容性復合體(MHC)是一組在細胞表面表達的糖蛋白,負責將自身或外源性抗原肽呈遞給T細胞。MHC分子的作用MHC分子是免疫系統識別"自我"和"非自我"的關鍵,在抗原遞呈、T細胞活化及免疫應答中發揮核心作用。MHC分子的特點MHC分子具有高度多態性和種間保守性,這些特性確保了對多種病原體的廣泛識別。MHC分子結構及分類主要組織相容性復合體(MHC)分子由重鏈和輕鏈兩部分組成,呈現出高度多態性。按照重鏈的結構和功能,MHC分子可分為三類:I類、II類和III類。I類和II類MHC分子都能夠結合并遞呈抗原肽,參與免疫應答。MHC分子的細胞表達廣泛表達MHC分子廣泛存在于人體的各種細胞表面,尤其是淋巴細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞等抗原遞呈細胞。它們扮演著關鍵角色,參與免疫應答的啟動與調節。細胞膜表達MHC分子通常位于細胞膜表面,以利于抗原肽的結合和遞呈。這種膜表達方式使MHC分子能有效地與T細胞受體發生識別和結合。分類表達MHC分子主要分為MHC-I和MHC-II兩大類,它們在不同類型的細胞上有不同的表達模式,以滿足免疫系統的多樣化需求。MHC分子結合抗原肽1抗原肽的結合位點MHC分子在其疏水性的肽結合槽中結合特定長度的抗原肽。每種MHC分子都有其自身獨特的結合位點偏好。2結合位點的變化MHC分子的結合位點可因特定氨基酸序列而發生變化,從而影響可結合的抗原肽種類。3結合性及親和力抗原肽與MHC分子的結合性和親和力決定了能否有效刺激T細胞免疫應答。錨定位點及抗原肽長度錨定位點的重要性MHC分子表面上存在特定的疏水性口袋,能夠容納抗原肽的特定氨基酸殘基,這些區域稱為"錨定位點"。這些位點的特性決定了MHC分子能夠結合哪些肽段。最適肽長度通常情況下,結合MHCI分子的肽長為8-10個氨基酸,結合MHCII分子的肽長為13-17個氨基酸。這些長度可以使肽段完全容納在MHC分子的抗原結合槽內。靈活的肽段長度部分肽段雖然超出了最適長度,但也可以通過彎曲或伸展的方式適配于MHC分子的結合槽,從而被有效裝載和遞呈。MHC上抗原肽的裝載1抗原肽結合抗原肽被運輸到ER腔內,與MHC分子結合2裝載裝置TAP等傳輸體將抗原肽運輸至ER,裝載進MHC3編碼及折疊MHC基因編碼,并在ER內正確折疊MHC分子在內質網內完成裝載抗原肽的過程。首先,抗原肽通過TAP等運輸體運輸至內質網腔內,與MHC分子結合。MHC分子在此過程中進行正確的編碼和折疊,最終形成穩定的MHC-抗原肽復合物。外源性抗原遞呈通路抗原攝取抗原遞呈細胞(APC)通過吞噬作用或受體介導的方式攝取外源性抗原。抗原加工抗原被分解成短肽,并與MHC類II分子結合。MHC-II-抗原肽復合物表達MHC-II-抗原肽復合物轉運到細胞表面,供CD4+T細胞識別。T細胞激活CD4+T細胞識別MHC-II-抗原肽復合物,在共刺激信號的作用下被激活。內源性抗原遞呈通路1細胞內抗原處理細胞內病原體或自身蛋白質被分解成肽段。2MHC-I分子裝載肽段被裝載到MHC-I分子上運輸到細胞表面。3細胞表面展示展示MHC-I-抗原肽復合物供CD8+T細胞識別。內源性抗原遞呈是指細胞內源性抗原被加工處理,經由MHC-I分子遞呈呈現于細胞表面,供CD8+細胞識別的一種抗原遞呈過程。這種通路主要針對細胞內部產生的抗原,如病毒感染或腫瘤細胞產生的自身抗原。交叉遞呈通路1外源性抗原細胞外入侵的病原體或腫瘤細胞抗原2DC捕獲外源性抗原樹突狀細胞通過吞噬作用捕獲外源性抗原分子3抗原進入MHC-I途徑捕獲的外源性抗原進入細胞內MHC-I遞呈通路4CD8+T細胞識別樹突狀細胞在表面表達MHC-I-抗原肽復合物,被CD8+T細胞識別交叉遞呈通路是樹突狀細胞特有的一種抗原遞呈機制。它允許樹突狀細胞將外源性抗原進入MHC-I遞呈通路,最終被CD8+T細胞識別和激活,這對于產生細胞毒性T細胞免疫應答很重要。T細胞受體與MHC分子結合T細胞受體T細胞表面的T細胞受體(TCR)可以識別MHC分子上展示的抗原肽。這種特異性識別是T細胞免疫反應的基礎。MHC分子MHC分子的兩個亞基以及其展示的抗原肽共同形成了T細胞識別的抗原復合物。細胞間接觸T細胞受體與MHC-抗原肽復合物的結合需要T細胞與APC細胞之間的密切接觸。這種接觸觸發了T細胞的激活信號。T細胞活化的共刺激信號信號1：肽抗原+MHCT細胞受體識別來自抗原遞呈細胞(APC)表面的肽-MHC復合物,這是T細胞活化的第一個信號。信號2：共刺激分子T細胞上的共刺激受體(如CD28)與APC上的配體(如B7分子)結合,提供共刺激信號,增強T細胞活化。共刺激路徑共刺激信號通過激活多種信號通路(如PI3K/AKT、RAS/MAPK等)促進T細胞增殖、分化和存活。負調節機制為避免過度激活,免疫系統還有CTLA-4、PD-1等負調節共刺激信號的機制。T細胞分化與功能T細胞分化T細胞在胸腺中經歷多個分化階段,最終發展成為不同功能的效應T細胞。T細胞活化T細胞需要通過抗原刺激和共刺激信號才能全面激活,進而發揮自身功能。T細胞功能效應T細胞可以直接殺傷靶細胞或者協調其他免疫細胞的免疫反應。B細胞抗原遞呈B細胞表面受體B細胞通過表面的B細胞受體(BCR)來識別和結合抗原分子。B細胞吞噬抗原B細胞會吞噬和降解抗原分子,并將抗原肽段結合到自身的MHC-II分子上。B細胞抗原遞呈B細胞將抗原肽段遞呈給輔助T細胞,激活T細胞的免疫反應。B細胞活化及分化與T細胞的共刺激信號后,B細胞會發生活化和分化,產生特異性抗體。B細胞活化與分化1B細胞識別抗原B細胞通過表面的B細胞受體(BCR)識別特異性抗原,觸發其活化過程。2B細胞共刺激信號B細胞還需要輔助性T細胞提供共刺激信號,才能全面激活并分化。3漿細胞分化經過活化和分化,B細胞可以分化為大量分泌特異性抗體的漿細胞。漿細胞分化與抗體產生抗原識別B細胞受體識別特異的抗原，激活B細胞進入分裂增殖。輔助T細胞活化輔助T細胞提供共刺激信號，激發B細胞快速分化成漿細胞。漿細胞形成B細胞高度分化為漿細胞，失去表達B細胞受體而專注于大量分泌抗體。抗體分泌漿細胞高度表達免疫球蛋白基因，大量分泌特異性抗體。記憶B細胞的形成1初次接觸抗原B細胞初次接觸到特定抗原會發生激活和分化,形成抗體分泌的效應B細胞和記憶B細胞。2記憶B細胞儲備記憶B細胞會在體內儲備下來,當再次遇到該抗原時可快速應答和產生大量抗體。3二次免疫應答當機體再次暴露于相同抗原時,記憶B細胞可迅速分化和增殖,產生更強更快的抗體反應。主要組織相容性復合體(MHC)MHC的定義主要組織相容性復合體(MajorHistocompatibilityComplex,MHC)是人體免疫系統中一組重要的基因復合體,在抗原遞呈、免疫識別及自身免疫反應中發揮關鍵作用。MHC在人體中的重要性MHC分子能夠識別和結合外來抗原肽,呈遞給T細胞,激活機體免疫應答,保護機體免受病原體侵害。MHC分子的多態性及其意義基因多態性MHC基因高度多態性,擁有成百上千種不同的等位基因形式,可以編碼出不同的MHC分子。識別多種抗原這種多態性使MHC分子能識別廣泛的外來抗原,提高機體對病原體的識別和應答能力。個體差異不同個體MHC基因型的差異,是人類個體免疫應答能力和疾病易感性存在差異的基礎。MHC與疾病的關系自身免疫性疾病某些MHC基因型與類風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病有關。感染性疾病某些MHC基因型會影響對艾滋病、乙肝等病原體感染的易感性。腫瘤MHC基因型的多態性也與某些惡性腫瘤的發生有一定關聯。MHC與免疫應答的關系MHC分子結構MHC分子由重鏈和輕鏈組成,其中重鏈含有可變區和常數區,負責與T細胞受體和抗原肽結合。輕鏈則負責穩定整個分子結構。MHC與T細胞的互作T細胞受體可以特異性識別和結合MHC分子上呈遞的抗原肽,從而激活T細胞,引發特異性的免疫應答。MHC調控免疫反應MHC分子在抗原遞呈、T細胞活化和免疫耐受等免疫過程中起到關鍵作用,是維持機體免疫平衡的重要因素。APC與免疫耐受的關系1抗原遞呈細胞維持免疫耐受未成熟的APC如未活化的樹突狀細胞可誘導T細胞無應答狀態,從而維持機體的免疫耐受。2抑制性信號調節免疫耐受APC上的抑制性分子如CTLA-4可抑制T細胞的活化,促進免疫耐受的建立。3調節性T細胞誘導免疫耐受APC可誘導調節性T細胞的分化和增殖,通過溶解性因子或細胞接觸方式維持免疫耐受。4微環境調節免疫耐受APC分泌的抑制性細胞因子如IL-10和TGF-β可抑制炎癥反應,增強免疫耐受。APC與免疫調節的關系1抗原遞呈細胞(APC)在免疫調節中的關鍵作用APC可以激活T細胞,誘導其分化為不同亞群,從而發揮對免疫應答的調節作用。2APC通過共刺激信號調控T細胞活化APC表達的共刺激分子可以為T細胞提供第二信號,促進T細胞的完全活化和分化。3APC在免疫耐受中的調節功能APC還可以誘導調節性T細胞的產生,幫助