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抗原呈递细胞

抗原呈递细胞(Antigen-Presenting Cells, APCs)

抗原呈递细胞是一类能够摄取、加工抗原,并将其与主要组织相容性复合体(MHC)分子结合后呈递给T细胞的免疫细胞。它们是连接先天免疫与适应性免疫的核心桥梁,在启动特异性免疫应答中发挥关键作用。


主要类型与特征

1. 专职抗原呈递细胞

细胞类型来源分布核心功能
树突状细胞(DC)骨髓造血干细胞皮肤(朗格汉斯细胞)、黏膜、淋巴器官最强APC,激活初始T细胞,启动免疫应答
巨噬细胞单核细胞分化全身组织(肝、肺、脾等)吞噬病原体,呈递抗原,分泌炎症因子
B细胞骨髓B祖细胞淋巴组织、血液通过BCR高效摄取抗原,辅助Th细胞活化

2. 非专职抗原呈递细胞

  • 内皮细胞/成纤维细胞:炎症时表达MHC II,呈递局部抗原。

  • 活化T细胞:罕见情况下表达MHC II,参与免疫调节。


抗原呈递的核心机制

1. 抗原加工途径

  • 外源性抗原途径(MHC II类):

    1. 摄取:通过吞噬、胞饮或受体介导内吞(如B细胞的BCR)。

    2. 降解:在溶酶体中被酶解为10-30个氨基酸的肽段。

    3. 装载:肽段与MHC II类分子结合,转运至细胞表面。

    • 作用对象:激活CD4+辅助T细胞(Th)。

  • 内源性抗原途径(MHC I类):

    1. 降解:胞质内蛋白酶体将病毒/肿瘤抗原切成8-10肽。

    2. 转运:TAP蛋白将肽段送入内质网,与MHC I类分子结合。

    3. 呈递:MHC I-肽复合物表达于所有有核细胞表面。

    • 作用对象:激活CD8+细胞毒性T细胞(CTL)。

2. 共刺激信号

  • 关键分子:

    • B7(CD80/CD86):APC表面分子,结合T细胞CD28,提供激活第二信号。

    • 细胞因子:IL-12促进Th1分化,IL-4诱导Th2应答。

  • 无共刺激→免疫耐受:T细胞失能或凋亡。


功能与免疫学意义

  1. 启动适应性免疫:

    • DC迁移:未成熟DC在组织中捕获抗原后,成熟并迁移至淋巴结,激活T细胞。

    • 交叉呈递:DC可将外源性抗原通过MHC I类途径激活CD8+ T细胞,对抗胞内病原体。

  2. 免疫调控:

    • Th细胞极化:DC分泌IL-12诱导Th1(抗病毒/细菌),IL-4诱导Th2(抗寄生虫/过敏)。

    • 调节性T细胞(Treg)激活:某些DC亚群(如耐受性DC)促进免疫耐受。

  3. 疾病关联:

    • 感染逃逸:病原体抑制APC功能(如HIV下调DC的MHC表达)。

    • 肿瘤免疫抑制:肿瘤微环境中DC功能受损,无法有效呈递肿瘤抗原。

    • 自身免疫病:APC异常呈递自身抗原(如狼疮中核抗原被B细胞呈递)。


应用与研究方向

  1. 疫苗开发:

    • DC疫苗:体外负载肿瘤抗原的DC回输患者,增强抗肿瘤免疫(如Provenge治疗前列腺癌)。

    • 靶向递送:纳米颗粒携带抗原直接靶向APC(如淋巴结靶向疫苗)。

  2. 免疫治疗:

    • 检查点抑制剂:阻断APC的PD-L1与T细胞PD-1结合,恢复T细胞活性(如Keytruda)。

    • CAR-T辅助:改造APC增强肿瘤抗原呈递,提升CAR-T疗效。

  3. 炎症性疾病干预:

    • 抑制APC过度激活(如用抗CD40L抗体阻断共刺激信号)。


与其他免疫细胞的协同

相互作用机制效应
DC与T细胞MHC-肽-TCR结合 + 共刺激分子T细胞活化、分化
巨噬细胞与Th1细胞IFN-γ激活巨噬细胞,增强杀菌能力清除胞内病原体(如结核杆菌)
B细胞与滤泡Th细胞(Tfh)B细胞呈递抗原给Tfh,促进生发中心反应抗体类别转换与亲和力成熟

抗原呈递细胞是免疫系统的“情报官”,其精准调控决定免疫应答的强度与方向。理解其机制不仅揭示疾病发生原理,更为疫苗设计、肿瘤免疫及自身病治疗开辟新途径。

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参考文献

[1].  http://www.xietong.com/wenxian/detail.asp?id=4387   http://www.xietong.com/wenxian/detail.asp?id=4387

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