抗原呈递细胞如何提呈抗原肽

2026-02-09

抗原呈递细胞(APC)通过一系列精密的分子机制将抗原肽提呈给T细胞,从而启动适应性免疫应答。这一过程主要包括抗原的摄取、加工处理、与MHC分子结合以及复合物表达于细胞表面供T细胞识别。

一、抗原摄取

抗原呈递细胞通过多种方式捕获外源性或内源性抗原:

‌吞噬作用‌:树突状细胞、巨噬细胞等可吞噬完整的病原体或细胞碎片。

‌胞饮作用‌:非特异性摄入细胞外液中的可溶性抗原。

‌受体介导的内吞‌:B细胞通过其表面的B细胞受体(BCR)特异性结合并内化抗原,具有高度靶向性。

摄入的抗原被包裹在内体中,并逐步酸化,最终与溶酶体融合形成吞噬溶酶体,在酶的作用下降解为10–30个氨基酸长度的多肽片段。

二、抗原加工与MHC分子装配

根据抗原来源不同,APC采用不同的提呈通路:

1. 外源性抗原提呈途径(MHC II类分子途径)

主要用于提呈来自细胞外的抗原(如细菌、病毒颗粒等):

外源性抗原在吞噬溶酶体中被蛋白酶降解为免疫显性肽段(通常为13–18个氨基酸)。

在内质网中新合成的MHC II类分子与恒定链(Ii)结合,防止其过早结合内源性肽段。

MHC II/Ii复合物转运至内体,在酸性环境下Ii被降解,仅留下CLIP片段占据抗原结合槽。

在HLA-DM分子的帮助下,CLIP被外源性抗原肽取代,形成稳定的抗原肽-MHC II类分子复合物。

该复合物经高尔基体转运至细胞膜表面,供CD4⁺辅助性T细胞(Th细胞)识别。

2. 内源性抗原提呈途径(MHC I类分子途径)

主要用于提呈细胞内合成的抗原(如病毒感染蛋白、肿瘤抗原):

内源性抗原在胞质中被蛋白酶体降解为8–11个氨基酸的短肽。

肽段通过抗原加工相关转运体(TAP)进入内质网。

在内质网中,抗原肽与新合成的MHC I类分子结合,形成复合物。

复合物经高尔基体转运至细胞表面,供CD8⁺细胞毒性T细胞(CTL)识别,进而清除感染或异常细胞。

3. 交叉提呈途径

某些专业APC(尤其是树突状细胞)能将外源性抗原通过MHC I类分子提呈给CD8⁺ T细胞,打破传统路径限制,在抗肿瘤和抗病毒免疫中发挥关键作用。

三、T细胞识别与免疫激活

当抗原肽-MHC复合物表达于APC表面后:

CD4⁺ T细胞识别抗原肽-MHC II类分子复合物,分化为辅助性T细胞,分泌细胞因子促进B细胞抗体产生和巨噬细胞活化。

CD8⁺ T细胞识别抗原肽-MHC I类分子复合物,分化为细胞毒性T细胞,直接杀伤靶细胞。

此过程需共刺激信号(如B7-CD28)协同作用,确保免疫应答的精确性和安全性。