内源性抗原的递呈过程之欧阳光明创编

抗原加工和呈递的途径一、引言免疫系统是人体抵抗外界病原体侵袭的重要防线，而抗原加工和呈递则是免疫系统中的重要环节。

本文将从抗原加工和呈递的途径出发，探讨免疫系统中的这一过程。

二、抗原加工和呈递的基本概念抗原加工和呈递是指机体内的抗原被专门的抗原呈递细胞加工处理后，以特定方式展示给免疫系统中的其他细胞，从而引发免疫反应。

抗原加工和呈递的途径主要包括内源途径和外源途径。

三、内源途径内源途径是指机体内源性产生的抗原经过细胞内加工处理后被呈递给免疫系统中的其他细胞。

内源途径主要涉及到胞内抗原加工和呈递过程。

1. 胞内抗原加工胞内抗原加工主要发生在细胞的胞浆中。

当病原体侵入细胞内时，病原体会被细胞吞噬形成内体。

内体随后与溶酶体融合，形成内酶体。

在内酶体中，病原体被酶解为小片段，并与类II主要组织相容性复合物（MHC-II）相结合。

2. 胞内抗原呈递经过抗原加工的病原体片段与MHC-II相结合后，会被胞浆膜包裹形成内酶体囊泡。

内酶体囊泡随后与细胞膜融合，将MHC-II上的抗原片段呈递到细胞膜上，供其他免疫细胞识别和激活。

四、外源途径外源途径是指机体外源性的抗原经过特定的细胞加工处理后被呈递给免疫系统中的其他细胞。

外源途径主要涉及到胞外抗原加工和呈递过程。

1. 胞外抗原加工胞外抗原加工主要发生在组织的固有抗原呈递细胞中。

当外源性抗原侵入机体后，固有抗原呈递细胞会通过吞噬作用将抗原摄入，并形成胞吞噬体。

胞吞噬体随后与溶酶体融合，形成溶酶体。

在溶酶体中，抗原被酶解为小片段，并与类II主要组织相容性复合物（MHC-II）相结合。

2. 胞外抗原呈递经过抗原加工的抗原片段与MHC-II相结合后，会被胞吞噬体膜包裹形成胞吞噬体囊泡。

胞吞噬体囊泡随后与细胞膜融合，将MHC-II上的抗原片段呈递到细胞膜上，供其他免疫细胞识别和激活。

五、抗原加工和呈递的意义抗原加工和呈递的途径是免疫系统中的重要过程，它能够激活免疫系统中的其他细胞，引发针对抗原的免疫反应。

抗原的提呈过程《抗原提呈的奇妙之旅》咱今儿个来唠唠抗原的提呈过程，这事儿可太有趣了，就像一场精心策划的“寻宝游戏”。

想象一下，咱们的身体就像一个超级大城堡，里面住着各种各样的细胞居民。

有一天，来了一群不速之客，也就是抗原，它们就像是偷偷潜入城堡的小贼。

这时候，咱们身体的免疫系统就开始拉响警报啦。

就好比我上次感冒的时候，那些病菌就是抗原。

我感觉鼻子塞塞的，喉咙痒痒的，整个人都没了精神。

身体里的那些免疫细胞们可没闲着，就像城堡里的卫士们开始行动起来。

首先登场的是抗原提呈细胞，这就像是城堡里的情报员。

它们在身体各处巡逻，一旦发现了抗原这些“小贼”，就会把它们抓住。

我仿佛能看到那些小小的细胞伸出它们的“小手”，把病菌紧紧地揪住，就像警察抓小偷一样。

然后，抗原提呈细胞就开始对这些抗原进行加工处理，这过程就像是情报员在破解小偷身上携带的密码本。

它们把抗原分解成一小段一小段的，挑出关键的信息，就像从密码本里找出重要的情报。

接着呢，这些带着关键信息的抗原片段就会被装到一个特殊的“小包裹”里，这个“小包裹”就叫MHC 分子。

这就好比把情报小心翼翼地装进一个密封的信封，准备传递出去。

然后抗原提呈细胞就带着这个“小包裹”开始寻找T 细胞。

这就像是情报员在城堡里到处找能看懂情报并且能采取行动的将军。

我记得我在医院做检查的时候，医生跟我说身体里的细胞们都在忙忙碌碌地工作着。

那些T 细胞就像是训练有素的将军，它们分布在身体的各个角落，等待着抗原提呈细胞送来的“情报包裹”。

当抗原提呈细胞找到合适的T 细胞后，就会把“小包裹”递给它，就像情报员把信封交给将军。

T 细胞打开包裹，读取里面的信息，然后就知道了敌人的模样和弱点，于是开始召集更多的免疫细胞，比如 B 细胞等，一起商量作战计划，准备对那些抗原发动大规模的攻击。

从最初抗原偷偷潜入身体，到被抗原提呈细胞发现、处理、包装，再到最后成功传递信息给T 细胞，这一系列的过程就像一场环环相扣的冒险。

第 14章 抗原提呈
第二节 抗原的处理和提呈
一、Ag的摄取
1、抗原的分类：外源性抗原、内原性抗原
2、APC 对抗原的摄取
（1）B细胞：BCR结合 胞饮
（2）单核巨噬细胞：吞噬 吞饮 受体介导的胞吞
（3）DC
二、抗原的加工处理过程
外源性抗原由专职抗原提呈细胞摄取―――在内体溶酶体里降解成抗原肽―――在 内体溶酶体小泡内和MHC-Ⅱ分子结合―――运输到细胞表面――提呈给CD4+T细胞 内源性抗原在靶细胞内合成――在蛋白酶体内降解成抗原肽―――由抗原肽转运体 运输到内质网腔里和MHC-Ⅰ分子结合――运输到细胞表面――提呈给CD8＋T细胞。

图1、外源性抗原的加工处理过程
图2、 内源性抗原的处理过程。

第十五章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈一、概念1.抗原提呈：一些细胞能够摄取、加工、处理蛋白质，使其降解成小肽，并由细胞的MHC分子将肽运送到细胞表面供T细胞识别的过程。

2.T细胞识别线性抗原肽，需抗原提呈，识别过程具有MHC限制性；这种识别方式可以进一步活化B 细胞而产生特异性体液免疫反应或活化其他T细胞和巨噬细胞而引起特异性细胞免疫反应（Th细胞的作用）。

二、抗原的处理和提呈过程1.外源性抗原和内源性抗原1)内源性抗原：胞浆内合成的抗原，如被病毒感染细胞合成的病毒蛋白、细胞内感染细菌的产物或裂解片段和肿瘤细胞内合成的蛋白等；2)外源性抗原：通过吞噬小体进入细胞的抗原，如可被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞、可溶性蛋白质抗原等；2.两类MHC分子结合的肽来源不同1)MHC I 类分子：结合来源于胞浆蛋白的肽（约8-10aa长），由CD8+T细胞识别；2)MHC II 类分子：结合膜结构小泡中的肽（约10-30aa长），由CD4+T细胞识别；3.MHC I类分子提呈肽的过程1)泛素：76aa，负责给要降解的蛋白加标签；2)泛素加标签步骤：a)泛素+E1->泛素-E1；b)泛素-E1+E2->泛素-E2；c)泛素-E2+被降解蛋白->泛素-蛋白；d)更多泛素加到蛋白上形成降解标签；3)26S蛋白酶体=19S帽蛋白+20S核心复合物；为圆筒形；a)20S核心复合物：圆桶形两头两个a环各含7个不同的a-型多肽；圆桶形中间两个b环个含7个不同的b-型多肽；b1, b2, b5亚基为蛋白酶体活性部位；b)19S帽蛋白：圆桶的最外端，20个亚单位组成；可识别带有多个泛素的蛋白，使它们去折叠，移去泛素，使线性化的蛋白进入蛋白酶体核心；4)免疫蛋白酶体：将蛋白降解为抗原肽；由IFN-γ诱导蛋白酶体形成；b1i (LMP2)、b5i(LMP7)、b2i (MECL-1)、PA28a、PA28b；5)TAP：为TAP1和TAP2形成的异二聚体；通过与肽装载复合物相互作用，将胞浆内的肽转运到内质网中；6)肽装载复合物：tapasin（跨膜糖蛋白）+calreticulin（凝集素型分子伴侣，稳定MHCI类分子）+ERp57（巯基的氧化还原酶，通过改变MHCIα2结构域使抗原结合沟槽更适合抗原肽；7)总过程a)部分折叠的MHCI类分子α链在与β2m结合之前与Calnexin结合b)MHCIα/β2m复合物与Calnexin解离，结合分子伴侣复合物，通过tapasin结合TAP；c)胞浆内的蛋白被蛋白酶体降解为肽片段；d)TAP转运抗原肽入内质网，抗原肽结合MHCI类分子，并使MHCI稳定折叠，稳定的抗原肽/MHCI复合物被转运表达与细胞膜；e)4.MHC II类分子提呈肽的过程1)内体（MIIC）：吞噬小体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，再在胞浆内形成一种包裹抗原性的膜性细胞器，叫做内体；内体富含MHCII类分子，进入其内的蛋白质在酸性环境种被附着与内体膜上的酸性蛋白酶水解；它和溶酶体都是抗原提呈细胞加工处理抗原的主要场所；2)不变链（恒定链Ii）：防止MHC II类分子在内质网中与肽结合，并将MHC II类分子从内质网引入MIIC；每三个MHC II类分子和三条Ii形成一个九聚体；3)CLIP：不变链降解后留下一段与MHC分子结合的小肽；（下图过程要掌握）4)HLA－DM/HLA－DO：使MHC II类分子与CLIP解离并与肽片段结合；5)总过程：a)抗原提呈细胞将细胞外蛋白抗原摄入内吞泡中；b)在内体和溶酶体中加工摄取的蛋白抗原；c)MHCII类分子的生物合成及转运至内体；d)加工后的抗原肽与MHCII类分子在内质体腔中结合（掌握CLIP中图示过程）；e)在细胞表面表达抗原肽-MHC分子复合物；5.MHC I类分子交叉呈递外源性抗原肽1)肽交换模型：装载有肽的MHC I类分子通过细胞膜内化作用到达吞噬小体，与MHCII类分子同处一室，在此处它们之间结合的肽发生交换；Sec61复合物：孔状，将内质网中错误折叠的蛋白质运回胞浆降解；2)内质网参与模型：内体或吞噬溶酶体可与内质网融合，其中的抗原肽可直接负载MHCI类分子，或被逆向转运到胞浆再经蛋白酶体处理后循经典MHCI类途径处理和提呈；三、抗原提呈细胞1.概念1)MHCI类分子在所有有核细胞中表达；MHCII类分子在专职抗原提呈细胞中表达；2)三种专职抗原提呈细胞：树突状细胞、巨噬细胞、B细胞3)抗原提呈细胞具备条件：a)摄取并加工处理抗原；b)通过MHC分子将抗原在细胞表面提呈；c)表达粘附分子使T细胞和APC紧密接触；d)表达协同刺激分子，给T细胞第二信号4)免疫突触：T细胞和APC相接触的区域；a)过程：细胞之间的接触导致细胞骨架蛋白极化，细胞内囊泡和表面受体移动到接触面；持续时间短，下游细胞反应取决于接触时间的长短、信号的强弱、周围环境等因素；b)组成分子：c-SMAC(TCR,CD2,CD4,CD8,CD28,PKC-θ);p-SMAC(LFA-1,ICAM-1,talin);2.树突状细胞对抗原的提呈1)来源：多能造血干细胞分化为淋巴干细胞和造血干细胞，后二者中前者分化为淋巴系DC，后者分化为髓系DC；2)分类a)淋巴组织DC：并指状DC（interdigitating cell，IDC）；滤泡DC(follicular dendriticcell, FDC) ；b)非淋巴组织DC：表皮中的DC（Langerhans' cells，LC）；间质DC（interstitial）DC ；c)体液中的DC：隐蔽细胞（veiled cell），血液中的DC ；3)三途径：巨吞饮作用（非特异性结合可溶性抗原）；受体介导的内吞作用；吞噬大的颗粒；4)过程：DC摄入抗原后将其降解成小肽，并与MHC II类分子结合。

关键词：抗原一、抗原的捕获与处理辅佐细胞可通过多种方捕获抗原，例如吞噬作用（对同种细胞或细菌等大型颗粒）和胞饮作用（对病毒等微小颗粒或大分子）等。

这种吞噬和吞饮作用无抗原特异性，可能的识别机制在于吞噬细胞与被吞噬颗粒之间的表面亲水性差异。

另外还有受体介导的内摄作用，这是弱吞噬力的辅佐细胞捕获抗原的主要方式，例如B细胞可借助抗原受体（表面免疫球蛋白）与相应的抗原特异性结合，并将抗原内化处理。

这些捕获方式与中性粒细胞的吞噬作用（详见第八章）相似。

抗原处理（antigenprocessing）是指辅佐细胞将天然抗原转变成可被TH细胞识别形式的过程；这一过程包括抗原变性、降解和修饰等。

例如细菌在吞噬体内被溶菌酶消化降解，将有效的抗原肽段加以整理修饰，并将其与MHCⅡ类分子相连接，然后转运到细胞膜上。

可与MHCⅡ类分子结合的都是蛋白性抗原；多糖和脂类不易于MHCⅡ类分子连接，难以被TH细胞识别，因而多不是良好的免疫原；但有时可以诱导抗体性免疫应答。

二、抗原的递呈抗原递呈（antigenpresentation）是辅佐细胞向辅助性T细胞展示抗原和MHCⅡ类分子的复合物，并使之与TCR结合的过程。

这个过程是几乎所有淋巴细胞活化的必需步骤。

抗原递呈之前，经处理后的抗原肽段已经连接在MHC分子顶端的槽中，这个复合物便是TCR的配体。

TCR 与配体结合的精确模式尚未清楚，一个合理的说法是TCR中α和β链的V段接触MHC分子的α螺旋（形成MHC分子顶端槽的肽段），使高可变的连接部（V-J及V-D-J）与抗原肽段相结合。

这样保证了TCR识别抗原的特异性。

超抗原（例如细菌毒素等，详见第二章）的递呈有独特的模式，它不需要胞内处理，可以直接与MHCⅡ类分子结合。

超抗原不结合在MHC Ⅱ类分子的顶端槽中，而是结合在槽的外侧；与TCR结合时，不结合其α链，只结合β链的V节段。

超抗原对TCR和MHCⅡ类分子的结合都非常牢固，象一支双向钩子将T细胞和辅佐细胞紧紧地连在一起，很容易使T细胞活化。

第一章免疫学绪论第一部分：学习习题一、填空题1．免疫系统是由________、____________、__________组成。

2．在体内有两种免疫应答类型，一种是__________、另一种是________。

3．免疫系统三大功能包括：_______、_______、___________。

4. 特异性免疫应答有_______、_______和___________三大特点.二、选择题[A型题]1．免疫的概念是：A．机体排除病原微生物的的功能B．机体清除自身衰老、死亡细胞的功能C．机体抗感染的防御功能D．机体免疫系统识别和排除抗原性异物的功能E．机体清除自身突变细胞的功能2．首先使用人痘预防天花的是：A．法国人B．中国人C．英国人D．希腊人E．印度人3．免疫对机体是：A．有害的B．有利的C．有利也有害D．有利无害E．正常条件下有利，异常条件下有害4．免疫监视功能低下的机体易发生：A．肿瘤B．超敏反应C．移植排斥反应D．免疫耐受E．自身免疫病5．免疫防御功能低下的机体易发生：A．肿瘤B．超敏反应C．移植排斥反应D．反复感染E．免疫增生病6．机体抵抗病原微生物感染的功能称为：A．免疫监视B．免疫自稳C．免疫耐受D．免疫防御E．免疫识别7．机体免疫系统识别和清除突变的细胞的功能称为：A．免疫监视B．免疫自稳C．免疫耐受D．免疫防御E．免疫识别[B型题]A．生理性免疫防御B．生理性免疫自稳C．免疫监视功能失调D．免疫自稳功能失调E．免疫防御作用紊乱，产生不适合生理需要的应答1．超敏反应2．清除病原微生物3．病毒持续感染4．自身免疫病5．清除自身损伤衰老细胞[C型题]A．特异性免疫应答B．非特异性免疫应答C．两者都是D．两者都不是1．先天遗传而获得的免疫功能属于：2．后天获得针对某种病原微生物或抗原的免疫功能属于3．皮肤粘膜的屏障作用属于4．补体的溶菌作用属于5．溶菌酶的溶菌作用属于[X型题]1．免疫细胞包括：A．单核吞噬细胞系统B．抗原递呈细胞C．淋巴细胞D．粒细胞E．造血干细胞2．免疫系统的三大功能：A．免疫监视B．免疫自稳C．免疫监视D．免疫调节E．免疫耐受3．免疫防御功能是指：A. 阻止病原微生物侵入机体B．抑制病原微生物在体内繁殖、扩散C. 清除体内变性、损伤及衰老的细胞D．从体内清除病原微生物及其产物E．识别、杀伤与清除体内突变细胞，防止肿瘤的发生4．免疫监视功能是指：A. 识别、杀伤与清除体内突变细胞，防止肿瘤的发生B. 防止病毒的持续感染C．清除体内变性、损伤及衰老的细胞，防止自身免疫病的发生D. 从体内清除病原微生物及其产物E. 阻止病原微生物侵入机体5．免疫防御功能异常可发生：A.自身免疫病B．超敏反应C. 肿瘤D. 免疫缺陷E. 免疫增生病6．膜型免疫分子包括A.特异型抗原受体B．CD分子C. 黏附分子D. MHC分子E. 各种细胞因子受体一、名词解释1．免疫（immunity）2．免疫防御（immune defence）3．免疫监视（immune surveillance）4．免疫自稳（immune homeostasis）二、问答题1．简述固有性免疫（非特异性免疫）和获得性免疫（特异性免疫）的概念和作用。

免疫学研究中的抗原递呈机制免疫学是研究机体对外来物质（抗原）的防御反应，保障机体健康的一门学科。

在免疫系统中，抗原递呈机制是一个非常重要的环节。

它能够有效地将抗原递呈给T细胞，激活T细胞参与机体免疫反应。

本文将深入探讨免疫学研究中的抗原递呈机制。

1. 抗原递呈细胞抗原递呈细胞（APC）是指能够递呈抗原给T细胞的专门细胞，包括树突状细胞、B细胞和巨噬细胞等。

其中，树突状细胞是最有效的APC，能够激活T细胞的能力最强。

2. 抗原递呈的过程抗原递呈的过程包括抗原处理、抗原递呈和T细胞激活三个阶段。

（1）抗原处理抗原处理是指与APC结合之后，抗原被APC吞噬并加工成小片段。

这个过程称为抗原加工，是抗原递呈的前提。

（2）抗原递呈抗原加工后的小片段（抗原肽段）与APC表面的主要组织相容性复合体（MHC）相结合，形成MHC-抗原肽复合物，并被表达在APC的表面。

MHC包括类I型和类II型两种，只有类I型MHC能够递呈内源性抗原，而类II型只递呈外源性抗原。

当T细胞表面的TCR与MHC-抗原肽复合物结合时，T细胞就被激活了。

（3）T细胞激活T细胞激活是指被激活的T细胞从休眠状态向克隆扩增和分化过程转化为循环、外周血中和淋巴组织中广泛存在的活跃细胞。

在T细胞激活过程中，有两个非常重要的分子参与，一个是辅助分子（CD28），另一个是抑制分子（CTLA-4）。

它们的作用是调控T细胞的活化程度和持续时间。

3. 抗原递呈的影响因素（1）抗原特异性抗原特异性是指抗原能够与相应的抗原受体结合，从而被递呈给T细胞。

不同的抗原与不同的T细胞结合，从而触发不同的免疫反应。

特异性是抗原递呈不可或缺的因素。

（2）抗原浓度抗原浓度是影响抗原递呈和T细胞激活程度的重要因素之一。

当抗原高浓度存在时，T细胞的激活能力也相对增强。

（3）APC的成熟程度APC的成熟程度是影响抗原递呈效率的另一个因素。

成熟的APC通常将经处理后的抗原递呈给T细胞，而无法处理抗原的不成熟APC则不能递呈抗原。