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(xiàn)：
[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(gè)人讀書的
理解，水平有限，難免出錯(cuò)，請大家注意甄別，歡迎留言探討。

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

二、MHCⅠ是怎么工作的？
答：細(xì)胞內(nèi)部時(shí)常在降解蛋白質(zhì)，進(jìn)而產(chǎn)生短肽，這些短肽被運(yùn)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(xì)胞都能表達(dá)MHCⅠ，都能呈遞內(nèi)部抗原肽。因?yàn)樗�有�?xì)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(xì)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(xì)胞就會(huì)合成的“自己蛋白”水解形成的短肽）。其實(shí)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(huì)被細(xì)胞毒性T細(xì)胞的TCR受體識別，進(jìn)而引來細(xì)胞毒性T細(xì)胞的進(jìn)攻。而如果展示的是“正常”短肽，則不會(huì)被細(xì)胞毒性T細(xì)胞的TCR識別，也就不會(huì)被進(jìn)攻了。換句話說，所有有核細(xì)胞都在向免疫系統(tǒng)報(bào)告內(nèi)部有哪些蛋白質(zhì)。

四、那壓力就給到了細(xì)胞毒性T細(xì)胞了，它怎么辨別某中短肽是否正常呢？
答：與B細(xì)胞類似，T細(xì)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(xì)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(xì)胞被淘汰了。

六、MHCⅡ怎么工作的？
答：抗原呈遞細(xì)胞先把病原體吞進(jìn)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(xì)胞表面。

七、一個(gè)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(gè)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(huì)說抗原呈遞細(xì)胞暴露抗原內(nèi)部的抗原決定簇，就是這個(gè)意思）。

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

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

十、但是輔助T細(xì)胞怎么知道哪個(gè)B細(xì)胞才是“對應(yīng)的B細(xì)胞”呢？
答：看這個(gè)B細(xì)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(xì)胞也能呈遞抗原？
答：當(dāng)然。不要忘了B細(xì)胞也能表達(dá)MHCⅡ，也能吞病原體并呈遞抗原，也是抗原呈遞細(xì)胞。

十二、但是B細(xì)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(gè)B細(xì)胞將來產(chǎn)生的抗體能與抗原表面結(jié)合呢？
答：因?yàn)橐话銇碚fB細(xì)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(shí)就是它的BCR能識別的抗原拆解而來的。

最妙的是，因?yàn)檫@個(gè)B細(xì)胞分化產(chǎn)生漿細(xì)胞時(shí)，當(dāng)初吞病原體時(shí)所依賴的BCR，現(xiàn)在就會(huì)被分泌出去，成為抗體，所以這個(gè)B細(xì)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(shí)并不一定相同？
答：你問到關(guān)鍵點(diǎn)了！B細(xì)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(xì)胞識別的是這個(gè)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(gè)抗原分子，這就如同兩把不同的鑰匙（BCR和TCR）共同驗(yàn)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(xì)胞功能上有什么區(qū)別嗎？
答：簡單地說：①只有樹突狀細(xì)胞能激活初始T細(xì)胞；②B細(xì)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(xì)胞“快來給我第二信號和細(xì)胞因子”；③而巨噬細(xì)胞呈遞抗原給已激活的輔助T細(xì)胞，主要目的是為了獲得細(xì)胞因子（如干擾素-γ）等“獎(jiǎng)勵(lì)”，從而被強(qiáng)烈激活，增強(qiáng)自身的吞噬和殺菌功能。