内源性抗原的递呈过程

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。

内源性抗原的递呈过
程
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内源性抗原的呈递过程：
内源性抗原是指APC细胞内合成的抗原，如病毒感染的细胞所合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原以及胞内某些自身成分等。

提呈内源性抗原的APC主要是一些病毒感染的细胞、肿瘤细胞等广义的APC。

内源性抗原提呈途径又称为胞质溶胶或MHC-I类途径，其具体过程是：指内源性抗原如病毒感染细胞或肿瘤细胞合成的蛋白被胞质溶胶中蛋白酶体（LMP）降解为小分子抗原肽（8-13个氨基酸）后，经TAP转运至内质网，在内质网中抗原肽与MHC-I类分子结合，形成抗原肽/MHC-I类分子复合物，转运至APC表面，供CD8+T细胞的TCR识别。

具体概括成以下三点：
第一，内源性Ag多肽的产生：内源性抗原通常来源于胞内蛋白，核蛋白，病毒蛋白、瘤Pr等。

它们
泛生物素化及在蛋白酶体中降解，产生8-12aa短肽（适合与MHC I类分子结合）。

第二，多肽的转运：TAP将内源性Ag肽从蛋白酶体向内质网转运，内质网中MHC I类分子与多肽结合形成稳定的复合物。

第三，内源性Ag递呈，复合物以胞吐空泡的形式至靶细胞表面递呈给CD8T细胞。

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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。

抗原的摄取、加工、处理和呈递过程细胞免疫应答是指T细胞接受抗原刺激后，转化为效应T细胞而发挥的免疫效应。

但这个抗原刺激并不是直接的，而是要形成复合体后才能识别。

学生问题试题解析试题：下图是特异性免疫中抗原刺激相应细胞的图示，以下叙述错误的是( )A．成熟的T淋巴细胞和成熟的B淋巴细胞表面只有对应于一种抗原的受体B.成熟的T淋巴细胞和成熟的B淋巴细胞都能被相应的抗原刺激C.细胞毒性T细胞只能识别呈递在抗原－MHC复合体上的抗原D.成熟的B淋巴细胞表面的每个受体能结合两个抗原分子解析：成熟的T淋巴细胞和成熟的B淋巴细胞表面只有对应于一种抗原的受体，体现出特异性免疫，A正确；成熟的T淋巴细胞只能识别呈递在抗原－MHC复合体上的抗原，成熟的B淋巴细胞能识别相应的抗原，B 错误；细胞毒性T细胞只能识别呈递在抗原－MHC复合体上的抗原，不能直接识别抗原，C正确；成熟的B 淋巴细胞表面的每个受体，是膜性抗体，有两臂，能结合两个抗原分子D正确。

故答案为B。

抗原的递呈和识别抗原可以分为外源性抗原和内源性抗原。

内源性和外源性抗原的产生外源性抗原是指抗原递呈细胞（APC）如巨噬细胞，从细胞外部摄取的，存在于细胞囊膜系统内的蛋白质抗原。

此类抗原在被溶酶体降解成短肽后，通过抗原肽－MHCⅡ类分子复合物提呈给辅助性T细胞（CD4+T细胞）识别，诱导CD4+T 细胞参与的免疫应答。

经专职APC摄取，加工，处理，提呈的外源蛋白质均属于此类，抗原识别受MHCⅡ类分子限制。

对外源性抗原的摄取、加工、处理和递呈：巨噬细胞等对外源性抗原的识别大多是随机捕获，无特异性识别能力。

抗原被摄取后内化形成吞噬体，与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，外源性抗原在酸性环境中被多种水解酶降解形成抗原多肽，同时在内质网中新合成的MHCⅡ类分子转运到内体，并与其内具有免疫活性的多肽结合，形成抗原－MHCⅡ类分子复合物，再经高尔基体转运并呈现于抗原呈递细胞如巨噬细胞的表面供辅助性T细胞和细胞毒性T细胞识别。

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。

免疫系统中的抗原递呈与识别免疫系统对于维护我们的健康和抵御病原体的攻击起着重要的作用。

在这个系统中，抗原递呈与识别是其中的重要环节之一。

它可以使机体识别出敌人，发动免疫反应，从而防止疾病的发生。

在本文中，我们将探讨免疫系统中的抗原递呈与识别这一重要的过程的机制和作用。

1. 抗原递呈与识别的基本原理在免疫系统中，抗原是指能够诱导机体免疫反应的物质。

它可以是细胞表面的分子，如病毒和细菌表面的蛋白质或糖类，也可以是自身分子失去了正常结构，其形态发生了改变，被免疫系统错误地视为敌人的物质，如肿瘤细胞和转移细胞。

抗原递呈与识别的基本原理是：在抗原递呈细胞（APC）中，抗原与主要组织相容性复合物（MHC）分子结合，形成MHC-抗原复合物，并能与T细胞表面的受体结合，从而激活T细胞的免疫应答。

MHC分子是一类主要存在于APC表面的分子，它的主要作用是展示抗原分子，使其与T细胞表面的受体结合，从而激活T细胞。

MHC分子主要分为两类：MHC-I分子和MHC-II分子。

MHC-I分子主要存在于所有核细胞和部分细胞表面，可以呈现内源性抗原，如突变的自身细胞或病毒感染细胞的抗原分子；MHC-II分子主要存在于APC表面，可以呈现外源性抗原，如细菌、病毒等抗原分子。

2. 抗原递呈与识别的过程在抗原递呈与识别的过程中，抗原递呈细胞首先通过吞噬、胞吐、自发捕获等方式获取外源性或内源性抗原分子。

然后，这些抗原分子会与MHC分子结合，形成复合物。

对于MHC-I分子来说，抗原分子一般先在细胞内被加工、分解成小片段，并被转运到内质网中与MHC-I分子结合形成复合物，再被转运到细胞表面。

对于MHC-II分子来说，抗原先在吞噬囊泡内被加工、切割成小片段，然后与MHC-II分子结合，形成复合物，再经过胆囊泡转运到APC表面。

在这个过程中，影响抗原递呈与识别的因素非常复杂，包括抗原分子自身的结构、抗原递呈细胞的类型和状态、MHC分子的类型和亚型、以及T细胞的表面受体等。

Rab4蛋白参与DC细胞内源性抗原递呈蛋白酶经过消化后，会变为多肽，与内质网里面的MHG-1类型的分子发生反应，形成一种复合物，并转运到细胞膜中。

生物体的免疫系统能够自动对细胞膜中存在的非自身分子进行识别，这里就是识别MHC-1类分子，对异常细胞进行清除，异常细胞主要是指病毒或是蛋白变异的细胞，会对细胞内环境的稳定造成影响。

对于DC细胞而言，就我国目前研究阶段来看，只指知道它是体内功能最强的专门用来进行抗原递呈的细胞。

这种细胞在进行抗原递呈过程中，在递呈MHC多肽复何物的同时会细胞内表面进行高度刺激，让细胞表面分泌出大量的细胞因子，让初始CD8+T的细胞被活化，生成效应性的T细胞（CTL），将异常细胞消灭掉。

1 资料与方法1.1 一般资料就目前研究成果来看，DC细胞又被称为树突状细胞，能够有效启动机体的免疫应答。

传统研究显示，通过内源性抗原实验，这种细胞能够有效让CD8+T细胞活化，达到抗病毒免疫的效果，还能够提高机体本省对外周及中枢的耐受能力。

DC的内源性抗原递呈是一个连续性较强的细胞膜的运转过程，与蛋白酶的影响密不可分。

为了进一步的了解Rab4蛋白对DC细胞产生的影响，明确其在内源性抗原中的作用，实验构建了Rab4蛋白在显性与显性负突变体在慢性病毒变异上的表达载体，在显微镜的观察下发现Rab4的细胞结构与其表达定位，并运用流式细胞术来对感染效率进行检测。

为了进一步了解Rab4蛋白参与到DC细胞抗原递呈的机制，对抗原环节进行有效控制，研究者们做了如下实验。

1.2 一般方法1.2.1 主要试剂实验用到的实际主要选用鼠1L-2酶联来进行免疫吸附的实验，其试剂盒是BD公司生产的，试剂由1640以及DMEM培养完成。

1.2.2 菌种、质粒以及细胞质粒的载体由实验室进行保存于构建。

对于包膜蛋白的治理以及慢病毒的包装质粒，其保存要科学合理，实验中使用的这些质粒是由本研究所的遗传因子研究时提供的，实验中用道德细胞株也是受奇特研究所惠赠。