**抗原呈递细胞(antigen-presenting cell,APC)**是一种在表面展示抗原片段、供T细胞识别的细胞。在常规抗原呈递过程中,这些片段是与主要组织相容性复合体(MHC)分子结合的肽。专门的抗原呈递细胞还提供信号,决定识别抗原的T细胞是被激活,还是保持无应答状态。因此,它们将抗原识别与适应性免疫的启动和调节联系起来。主要的专职抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。(ncbi.nlm.nih.gov)
定义与范围
“抗原呈递细胞”有广义和狭义两种用法。广义而言,几乎所有有核细胞都通过MHC I类分子展示肽,使细胞毒性T细胞能够检查来自这些细胞内部的物质。不过,在免疫学中,APC通常指专职抗原呈递细胞,即能够加工抗原、表达MHC II类分子,并提供有效激活T细胞所需额外信号的细胞。因此,展示肽并不等同于启动新的免疫应答。(immunology.org)
T细胞受体识别的是肽与MHC结合形成的整体结构,而不是游离的完整抗原。抗原呈递细胞还表达黏附分子,帮助维持其与T细胞之间的稳定接触。因此,抗原加工决定了一个较大的蛋白质中哪些部分能够被T细胞识别,而不是让原始抗原的所有部分都具有同等的被识别机会。(ncbi.nlm.nih.gov)
主要细胞类型
**树突状细胞**尤其擅长激活初始T细胞,即尚未对其特异性抗原作出应答的T细胞。树突状细胞在外周组织中摄取周围环境中的物质。微生物和炎症信号可促进其成熟,增强其刺激T细胞的能力。迁移性树突状细胞将抗原从组织运送至淋巴器官,在那里与初始T细胞相遇,从而启动抗原特异性应答。这些特性使树突状细胞成为连接固有免疫与适应性免疫的重要环节。(ncbi.nlm.nih.gov)
**巨噬细胞**通过吞噬作用摄入微生物和细胞物质。除了破坏摄入的物质,它们还将由这些物质产生的肽呈递给辅助性T细胞。这些T细胞对肽的识别可提供信号,增强巨噬细胞的抗微生物活性。巨噬细胞的抗原呈递作用与其在组织防御及免疫应答效应阶段中的功能密切相关。(ncbi.nlm.nih.gov)
**B细胞**通过表面的抗原受体捕获特定抗原,将其内化,并通过MHC II类分子呈递由这些抗原产生的肽。这种选择性摄取不同于树突状细胞和巨噬细胞更广泛的采样方式。识别所呈递肽的辅助性T细胞可提供信号,支持B细胞增殖,并分化为分泌抗体的浆细胞。因此,B细胞的抗原呈递协调了两类淋巴细胞群体的抗原特异性识别。(ncbi.nlm.nih.gov)
抗原加工途径
在MHC II类途径中,细胞外蛋白质被内化,并在细胞内的区室中分解。新合成的MHC II类分子与恒定链结合,后者在运输过程中保护其肽结合槽。随后,在HLA-DM的协助下,残留片段CLIP被抗原来源的肽替换。肽–MHC复合物到达细胞膜表面后,可被CD4阳性辅助性T细胞识别。(immunology.org)
在MHC I类途径中,细胞内蛋白质通常由蛋白酶体降解。产生的肽被运输至内质网,并在那里装载到MHC I类分子上。细胞表面的这些复合物可被CD8阳性T细胞识别。专职抗原呈递细胞既具有这一途径,也具有MHC II类途径。(immunology.org)
细胞内与细胞外抗原来源的区分并非绝对。在**交叉呈递**中,从细胞外摄取的物质通过MHC I类分子呈递。这使抗原呈递细胞能够呈递来自其他细胞的抗原,而无须自身产生原始抗原。细胞内物质也可通过自噬等过程进入MHC II类途径。(immunology.org)
T细胞激活信号
初始T细胞的激活不仅需要识别肽。T细胞共刺激通常涉及抗原呈递细胞上的CD80或CD86与T细胞上的CD28结合。抗原识别赋予应答特异性,而共刺激有助于决定此次接触是否应引发激活性应答。这两种信号通常来自同一个抗原呈递细胞。(ncbi.nlm.nih.gov)
细胞因子提供影响应答的额外信息。因此,抗原呈递细胞的作用不仅取决于所展示的肽,还取决于细胞的激活状态及周围的信号。这种依赖环境的调节有助于免疫系统区分哪些接触需要启动防御,哪些不应引发破坏性应答。(immunology.org)
免疫耐受与相关区别
抗原呈递可以促进外周免疫耐受,而不是引发免疫应答。在缺乏充分共刺激的情况下识别抗原,可导致克隆无能,即一种反应能力降低的状态。在非炎症条件下,树突状细胞还可促进调节性T细胞的形成,从而有助于对组织特异性自身抗原产生耐受。这些结果表明,抗原呈递细胞不仅发挥激活作用,也调节免疫应答。(ncbi.nlm.nih.gov)
**滤泡树突状细胞**应与常规树突状细胞加以区分。它们在淋巴滤泡内保留并展示天然抗原,供B细胞识别。尽管两者都使用抗原展示这一术语,但这种方式不同于将蛋白质加工为肽,再通过MHC分子呈递给T细胞。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)