抗原呈递细胞查看源代码讨论查看历史

抗原呈递细胞。原图链接

抗原呈递细胞（antigen-presenting cell、简称APC）也称为抗原提呈细胞、辅佐细胞或抗原呈现细胞，是指在免疫反应过程中，能将抗原物质提呈给T细胞的一类辅佐细胞。APC是一群异质性细胞，白血球中主要有单核-巨噬细胞和树突状细胞，一些非白血球在细胞因子的影响下，也可呈现提呈细胞的功能（如内皮细胞等）。其细胞表面的MHC分子可以和抗原结合。T细胞可以识别这些MHC分子和抗原的复合体。

概述

抗原呈递细胞（APC）或辅助细胞是细胞，其中显示抗原与络合的主要组织相容性复合体在其表面上的MHC; 这个过程被称为抗原呈递。T细胞可以使用其T细胞受体（TCR）识别这些复合物。APC处理抗原并将其呈递给T细胞。几乎所有细胞类型都可以某种方式呈递抗原。它们存在于多种组织类型中。

专业的抗原呈递细胞，包括巨噬细胞，B细胞和树突状细胞，将外源抗原呈递给辅助T细胞，而病毒感染的细胞（或癌细胞）可以将源自细胞内的抗原呈递给细胞毒性T细胞。除MHC蛋白家族外，抗原呈递还依赖于APC和T细胞表面上的其他特殊信号分子。

抗原呈递细胞对于有效的适应性免疫反应至关重要，因为细胞毒性和辅助性T细胞的功能均依赖于APC。抗原呈递允许适应性免疫的特异性，并且可以促进针对细胞内和细胞外病原体的免疫应答。它也参与防御肿瘤。一些癌症疗法涉及创建人工APC，以启动适应性免疫系统以靶向恶性细胞。

类型和功能

抗原呈递细胞分为两类：专业和非专业。表达MHC II类分子以及共刺激分子和模式识别受体的分子通常被称为专业抗原呈递细胞。非专业APC表达MHC I类分子。

T细胞必须能够被激活才能分裂并执行其功能。这是通过与专业的APC相互作用实现的，该APC提供了一种被其T细胞受体识别的抗原。涉及激活T细胞的APC通常是树突状细胞。 T细胞无法识别（因此无法响应）“游离”或可溶性抗原。它们只能识别并响应细胞通过诸如MHC分子之类的载体分子处理并呈递的抗原。辅助性T细胞可以识别II类MHC上呈递的外源抗原。细胞毒性T细胞可以识别I类MHC上呈递的内源性抗原。体内大多数细胞可以向CD8 +细胞毒性T呈递抗原通过I类MHC的细胞; 但是，术语“抗原呈递细胞”通常专门用于描述专业的APC。此类细胞表达MHC I类和MHC II类分子，可以刺激CD4 +辅助T细胞以及细胞毒性T细胞。

APC还可以通过使用CD1家族的蛋白质将异源脂质和自身脂质呈递给T细胞和NK细胞，所述CD1家族的结构与MHC I类家族相似。

专司

专业的APC专门向T细胞呈递抗原。它们通过吞噬作用（例如巨噬细胞）或受体介导的内吞作用（B细胞），将抗原加工成肽片段，然后展示这些肽（与II类MHC分子结合），非常有效地内化抗原在他们的膜上。T细胞识别抗原呈递细胞膜上的II类MHC抗原复合物并与之相互作用。然后由抗原呈递细胞产生另外的共刺激信号，从而导致T细胞的活化。共刺激分子和II类MHC的表达是专业APC的定义特征。所有专业的APC也都表达MHC I类分子。

专业抗原呈递细胞的主要类型是树突状细胞，巨噬细胞和B细胞。

树突状细胞（DC）

树突状细胞具有最广泛的抗原呈递范围，是激活天然T细胞所必需的。DC将抗原呈递给辅助T细胞和细胞毒性T细胞。他们还可以进行交叉呈递，即将MHC I类分子上的外源抗原呈递给细胞毒性T细胞的过程。交叉展示可以激活这些T细胞。树突状细胞在外周耐受中也起作用，这有助于预防自身免疫性疾病。

在遇到外源抗原之前，树突状细胞在其细胞表面表达非常低水平的II类MHC和共刺激分子。这些未成熟的树突状细胞不能有效地将抗原呈递给T辅助细胞。一旦树突状细胞的模式识别受体识别出病原体相关的分子模式，抗原就会被吞噬，树突状细胞就会被激活，从而上调MHC II类分子的表达。它还上调了T细胞活化所需的几种共刺激分子，包括CD40和B7。后者可以与CD4 + T细胞表面的CD28相互作用。那么树突状细胞就是完全成熟的专业APC。它从组织移动到淋巴结，在淋巴结中遇到并激活T细胞。

巨噬细胞

干扰素的T细胞分泌可以刺激巨噬细胞。激活后，巨噬细胞能够表达II类MHC和共刺激分子，包括B7复合物，并且可以将吞噬的肽片段呈递给辅助T细胞。激活可以协助感染病原体的巨噬细胞清除感染。它们源自白细胞类型的单核细胞，它们将循环血液并进入受影响的部位，并从单核细胞分化为巨噬细胞。在受影响的部位，巨噬细胞以其吞噬作用的机制将其膜包围在感染或组织损伤的部位。

B细胞

B细胞可以内化结合其B细胞受体的抗原，并将其呈递给辅助性T细胞。与T细胞不同，B细胞可以识别其B细胞受体具有特异性的可溶性抗原。然后他们可以使用II类MHC分子加工抗原并呈递多肽。当具有特定于该肽的TCR的T辅助细胞结合时，B细胞标记CD40与T细胞表面的CD40L结合。当由T细胞激活时，B细胞可以经历抗体同种型转换，亲和力成熟以及记忆细胞的形成。

非专业

非专业抗原呈递细胞包括体内所有有核细胞类型。他们使用偶联了β-2微球蛋白的I类MHC分子在细胞膜上显示内源性肽。这些肽起源于细胞本身，与使用MHC II类分子的专业APC展示的外源抗原相反。细胞毒性T细胞能够与使用MHC I类分子呈递的内源性抗原相互作用。非专业APC通常不表达II类MHC分子。然而，已经观察到通过II类MHC将抗原呈递给CD4 +细胞并不限于经典的专业APC。可以诱导其他白细胞，包括粒细胞，例如肥大细胞和中性粒细胞，以及在某些情况下的内皮细胞和上皮细胞。即使这样，也几乎没有证据表明这些非典型的APC能够激活幼稚的CD4 + T细胞。

与T细胞的相互作用

树突状细胞具有吞噬病原体后，通常会迁移至淋巴管的庞大网络，并被淋巴液携带至引流的淋巴结。每个淋巴结都是APC可以与T细胞相互作用的收集点。在迁移过程中，DC经历了成熟过程：它们丧失了进一步吞噬病原体的大部分能力，并且它们通过改变MHC和共刺激分子的表面表达以及增加的细胞因子生成而成熟。内化的抗原被消化成包含表位的较小的肽，然后由MHC呈递给T细胞。

B细胞位于淋巴结中。如上所述，一旦其B细胞受体与抗原结合，它们便可以与活化的辅助性T细胞相互作用。

与已经激活的辅助T细胞相互作用的树突状细胞可以被许可使用。这是通过树突状细胞上的共刺激分子（包括B7和CD40）与T细胞上的CD28和CD40配体相互作用而发生的。只有获得许可的树突状细胞才能激活细胞毒性T细胞。树突状细胞的T细胞许可是激活许多病原体的细胞毒性T细胞的关键，尽管需要T细胞帮助的程度可能有所不同。

免疫反应

抗原呈递细胞APCs要有两个条件：

• a. 属于MPS（单核吞噬系统）
• b. 细胞膜上含有MHCII molecule（Major Histocompatability Complex II），可以将分解后的细菌碎片（约7～10个胺基酸）吸附在膜上，呈现给Th cell的CD4蛋白辨识，引发免疫反应

＊属于MPS的细胞不一定都有MHCII molecule 一、抗原呈现细胞将抗原呈献给T cell的过程:

• 细胞免疫的进行需透过抗原呈现
• APC透过其上的MHC分子，呈现各式各样的抗原给T细胞上的TCR
• 抗原上有特定能被免疫系统辨识的地方称为Epitope(抗原决定位)
• 由于抗原能被分解成很多不同的epitope，且每种epitope又会进一步激发不同的T细胞株，因而造成抗原呈现的多样性
• 但对于淋巴球的激发(Activation)，epitope并不是唯一的需求(如：细胞激素等其他因子)

癌症治疗

APC通过刺激B细胞和细胞毒性T细胞分别产生针对肿瘤相关抗原的抗体并杀死恶性细胞，自然在对抗肿瘤中发挥作用。向T细胞呈递肿瘤特异性抗原的树突状细胞是该过程的关键。癌症疗法包括用增加数量的树突状细胞或癌症特异性T细胞治疗患者。然而，新的疗法已经转向基因工程化的人工抗原呈递细胞，其旨在引发免疫系统攻击恶性细胞。一些人工APC来源于人类细胞。其他的则是无细胞的，包含MHC蛋白，共刺激分子和必要的肽。APC激活剂IMP321正在临床试验中进行测试，加速免疫反应，消除转移性乳腺癌或黑色素瘤。