专职抗原提呈细胞
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专职抗原提呈细胞 (Professional Antigen-Presenting Cells, pAPC) 是一类能够摄取外源性抗原,经加工处理后将其提呈给初始 T 细胞,从而启动适应性免疫应答的特化免疫细胞。与几乎所有有核细胞都能通过 MHC-I 提呈内源抗原不同,pAPC 的特异性在于它们持续高表达 MHC-II 类分子以及关键的共刺激分子。这类细胞主要包括树突状细胞 (DC)、单核-巨噬细胞和B淋巴细胞。它们在免疫系统中扮演着“情报员”的角色,负责将捕获的病原体信息转化为 T 细胞能够识别的生化信号。
功能机制:从抗原摄取到免疫突触
专职 APC 执行免疫功能的生化路径极其精密,确保了 T 细胞激活的特异性与安全性:
- 摄取与加工: pAPC 通过胞饮、吞噬或受体介导的内吞摄取胞外病原体。在吞噬溶酶体中,蛋白质被降解为 13-17 个氨基酸残基的抗原肽。
- MHC-II 类分子载入: 新合成的 MHC-II 类分子在内质网中与不变链(Ii)结合以封闭结合槽,随后进入内体。在 HLA-DM 的帮助下,抗原肽替换掉 CLIP 片段,形成稳定的 MHC-抗原肽复合物并转运至胞膜。
- 双信号激活机制:
1. 第一信号: MHC-II/肽结合 CD4+ 初始 T 细胞表面的 TCR。
2. 第二信号: pAPC 上的 CD80/CD86 与 T 细胞上的 CD28 结合。这是区分“专职”与“非专职”的关键,缺乏此信号将导致 T 细胞进入免疫无能。
三大专职 APC 的生理分工对比
| 细胞类型 | 抗原摄取方式 | 主要生理作用 |
|---|---|---|
| 树突状细胞 (DC) | 吞噬、胞饮、突起捕获 | 最强 APC。唯一能激活初始 T 细胞的细胞,负责免疫应答的“始动”。 |
| 巨噬细胞 | 极强的吞噬作用 | 提呈给效应 T 细胞,诱导自身的活化(通过 IFN-γ)以增强杀伤力。 |
| B 淋巴细胞 | BCR 介导的内吞 (高亲和力) | 提呈给辅助性 T 细胞 (Th),获得 T 细胞帮助以分泌抗体。 |
临床意义:肿瘤免疫与精准治疗
pAPC 是现代免疫疗法攻击肿瘤的桥头堡:
- 肿瘤逃逸: 许多肿瘤通过分泌抑制性细胞因子(如 IL-10)降低 pAPC 表面的 MHC-II 和共刺激分子表达,从而使免疫系统对肿瘤产生“盲视”。
- DC 疫苗: 通过在体外负载肿瘤特异性抗原并激活 DC,回输患者体内以重新开启对肿瘤的 T 细胞攻击。
- 抗原递送: 利用纳米技术将抗原精准递送至 pAPC 内部,是下一代高效疫苗研发的核心方向。
关键相关概念
学术参考文献与权威点评 [Academic Review]
[1] Banchereau J, Steinman RM. (1998). Dendritic cells and the control of immunity. Nature. 392(6673):245-252.
[权威点评]:该综述确立了 DC 在专职 APC 家族中的核心统治地位。
[2] Roche PA, Furuta K. (2015). The MHC class II antigen-presentation pathway. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:详尽描述了 pAPC 如何在分子水平上通过内体系统加工抗原。