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):
摄取:通过吞噬、胞饮或受体介导内吞(如B细胞的BCR)。
降解:在溶酶体中被酶解为10-30个氨基酸的肽段。
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):
降解:胞质内蛋白酶体将病毒/肿瘤抗原切成8-10肽。
转运:TAP蛋白将肽段送入内质网,与MHC I类分子结合。
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
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。
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。
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
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)。
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。
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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