MHCⅠ、MHCⅡ抗原呈遞的精妙邏輯

文章來源公眾號：月光下的新鮮事              作者：岳春光

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1.本文的主要參考文獻：
[1]曹雪濤.醫(yī)學(xué)免疫學(xué)[M].人民衛(wèi)生出版社,2024.
[2]松佩拉克,李琦涵,施海晶.免疫學(xué)概覽[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2022.2.本文的主要邏輯結(jié)構(gòu)是我個人讀書的
理解，水平有限，難免出錯，請大家注意甄別，歡迎留言探討。

一、機體需要呈遞哪些抗原？
答：簡單地說就是兩類：
1.細胞內(nèi)部產(chǎn)生的，由MHCⅠ呈遞。例如病毒侵染到細胞以后由病毒基因控制合成的，或者細胞癌變以后合成的等等
2.從細胞外部攝入的，由MHCⅡ呈遞。例如內(nèi)環(huán)境中的病原體、細菌外毒素等等

二、MHCⅠ是怎么工作的？
答：細胞內(nèi)部時常在降解蛋白質(zhì)，進而產(chǎn)生短肽，這些短肽被運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)里與MHCⅠ結(jié)合，形成MHCⅠ-抗原肽復(fù)合物，然后展示到表面。需要注意的是，所有有核細胞都能表達MHCⅠ，都能呈遞內(nèi)部抗原肽。因為所有細胞將來都有可能遇到倒霉的病毒侵染，或者突變，可能成為靶細胞。

三、MHCⅠ只展示“異常”抗原短肽嗎？
答：不是，MHCⅠ既展示“異常”短肽，也展示“正常”短肽（指正常細胞就會合成的“自己蛋白”水解形成的短肽）。其實MHCⅠ不知道自己所展示的抗原肽是正常的還是異常的。只不過如果展示的是“異常”短肽，那就會被細胞毒性T細胞的TCR受體識別，進而引來細胞毒性T細胞的進攻。而如果展示的是“正常”短肽，則不會被細胞毒性T細胞的TCR識別，也就不會被進攻了。換句話說，所有有核細胞都在向免疫系統(tǒng)報告內(nèi)部有哪些蛋白質(zhì)。

四、那壓力就給到了細胞毒性T細胞了，它怎么辨別某中短肽是否正常呢？
答：與B細胞類似，T細胞成熟過程中控制TCR合成的基因也經(jīng)歷過重排，變得及其多樣，理論上幾乎每種抗原短肽都有對應(yīng)的TCR能識別。

五、那為什么沒有識別“正常”短肽的TCR？
答：原本也是有的，只不過T細胞在成熟過程中經(jīng)歷了選擇淘汰，那些攻擊自身正�？乖�肽的T細胞被淘汰了。

六、MHCⅡ怎么工作的？
答：抗原呈遞細胞先把病原體吞進去，與在內(nèi)體/吞噬體中與溶酶體融合后降解，然后與MHCⅡ結(jié)合形成復(fù)合物，然后展示到細胞表面。

七、一個抗原被拆解后，只能產(chǎn)生一種抗原肽嗎？
答：當(dāng)然不是。一個抗原肽被拆解以后，能產(chǎn)生多種抗原肽，有的來源于抗原的表面，有的來源于抗原的內(nèi)部（大家經(jīng)常會說抗原呈遞細胞暴露抗原內(nèi)部的抗原決定簇，就是這個意思）。

八、內(nèi)部的抗原肽暴露出來有什么用？
答：一是一個抗原上的不同肽段可以激活擁有不同TCR的輔助T細胞，這些T細胞都針對同一個病原體，從而形成更強的“多克隆T細胞反應(yīng)”。二是在B細胞告訴輔助T細胞“快來給我第二信號和細胞因子”中起作用。

九、能說具體一點嗎？
答：再解釋一下第二條：如果一個輔助T細胞給所有B細胞以“第二信號”，那這個“第二把鑰匙”就失去作為“保險栓”的意義了。所以，輔助T細胞只給對應(yīng)的B細胞提供“第二信號”。

十、但是輔助T細胞怎么知道哪個B細胞才是“對應(yīng)的B細胞”呢？
答：看這個B細胞呈遞到表面的抗原肽與APCs呈遞給自己的是否一致。

十一、B細胞也能呈遞抗原？
答：當(dāng)然。不要忘了B細胞也能表達MHCⅡ，也能吞病原體并呈遞抗原，也是抗原呈遞細胞。

十二、但是B細胞呈遞的抗原是被拆解以后得短肽（包括隱藏在抗原內(nèi)部的），而抗體通常只能識別病原體表面的抗原決定簇，我們怎么保證這個B細胞將來產(chǎn)生的抗體能與抗原表面結(jié)合呢？
答：因為一般來說B細胞只吞它的BCR所能結(jié)合的病原體，所以它所呈遞的抗原其實就是它的BCR能識別的抗原拆解而來的。

最妙的是，因為這個B細胞分化產(chǎn)生漿細胞時，當(dāng)初吞病原體時所依賴的BCR，現(xiàn)在就會被分泌出去，成為抗體，所以這個B細胞所能產(chǎn)生的抗體也恰是針對這種病原體的特異性抗體。

十三、等等，所以MHCⅡ呈遞的短肽與BCR所結(jié)合的抗原決定簇其實并不一定相同？
答：你問到關(guān)鍵點了！B細胞的BCR識別的是抗原的天然構(gòu)象表位（通常是三維空間結(jié)構(gòu)），而它加工后由MHC II呈遞的短肽，可以來自該抗原的任何部分。輔助T細胞識別的是這個短肽，而非BCR所識別的原始結(jié)構(gòu)。兩者識別的“片段”不同，但來源于同一個抗原分子，這就如同兩把不同的鑰匙（BCR和TCR）共同驗證了同一扇門（病原體），確保了免疫應(yīng)答的特異性和安全性。

十四、所以三種主要的抗原呈遞細胞功能上有什么區(qū)別嗎？
答：簡單地說：①只有樹突狀細胞能激活初始T細胞；②B細胞呈遞抗原的如上所述，主要目的是告訴對應(yīng)的輔助T細胞“快來給我第二信號和細胞因子”；③而巨噬細胞呈遞抗原給已激活的輔助T細胞，主要目的是為了獲得細胞因子（如干擾素-γ）等“獎勵”，從而被強烈激活，增強自身的吞噬和殺菌功能。