抗原刺激

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抗原刺激 (Antigenic Stimulation) 是免疫应答的始动环节,指免疫系统接触并识别外源性或内源性抗原分子,从而诱导淋巴细胞活化、增殖和分化的生物学过程。这一过程打破了免疫系统的静息状态,通过信号转导将其转化为防御状态。有效的抗原刺激不仅依赖于抗原的免疫原性,还取决于抗原提呈方式、协同刺激信号的强度以及细胞因子的微环境。

抗原刺激
Antigenic Stimulation · 核心机制
核心特性:特异性信号转导
基本要素 抗原肽、MHC、TCR/BCR
关键第一信号 抗原识别 (TCR-MHC/peptide)
关键第二信号 共刺激分子 (如 CD80/86-CD28)
生理结果 克隆扩增、分化为效应细胞
影响因素 抗原剂量、途径、辅助剂
缺乏后果 免疫无能 (Anergy)
临床应用 疫苗接种、免疫自愈

活化逻辑:经典“三信号”模型


淋巴细胞在接受抗原刺激时,必须整合多重信号以确保反应的精准性,防止自身免疫损伤:

  • 第一信号 (特异性抗原识别): T 细胞通过其 TCR 识别 APC 表面 MHC 提呈的抗原肽;B 细胞则通过其 BCR 直接结合天然抗原。这一步决定了免疫应答的特异性
  • 第二信号 (协同刺激信号): 来源于 APC 表面分子(如 CD80/CD86)与 T 细胞表面受体(如 CD28)的相互作用。若缺乏此信号,细胞不仅不会活化,反而会进入持久的免疫无能状态。
  • 第三信号 (细胞因子极化): 由 APC 分泌的细胞因子(如 IL-12, IL-4)提供。它们决定了 T 细胞的分化方向,如极化为 Th1Th2

抗原刺激强度的决定因素

因素 机制说明 对免疫应答的影响
免疫原性 抗原分子量、化学组成的复杂度。 分子量越大、结构越异质,刺激越强。
抗原剂量 接触抗原的总量。 剂量过低不应答,过高可能诱导免疫耐受
佐剂 (Adjuvant) 辅助增强免疫反应的物质。 延长抗原留存并刺激 APC 表达更多协同刺激分子。

生理与病理:从保护到过敏

抗原刺激的效果在不同场景下差异巨大:

  • 疫苗接种: 人为模拟抗原刺激,通过 初次应答 建立 免疫记忆,确保再次接触病原体时能产生 二次应答
  • 持续性刺激与耗竭: 在慢性病毒感染(如 HIV, HBV)或肿瘤中,淋巴细胞受到持续抗原刺激,会导致其表达 PD-1 等分子进入 T 细胞耗竭 状态。
  • 自身抗原刺激:负向选择 失效,自身成分作为抗原刺激淋巴细胞,导致自身免疫疾病的发生。

关键相关概念

  • 克隆扩增 抗原刺激后的直接结果,使特异性淋巴细胞数量呈几何倍数增加。
  • 受体库 (Repertoire): 免疫系统通过抗原刺激不断筛选和丰富其识别能力。
  • 免疫突触 抗原刺激发生时,T 细胞与 APC 接触的微型生化界面。
       学术参考文献与权威点评 [Academic Review]
       

[1] Lanzavecchia A. (1990). Receptor-mediated antigen uptake and its effect on antigen presentation to T lymphocytes. Annual Review of Immunology.
[权威点评]:早期阐明抗原刺激中受体介导捕获与提呈关系的核心文献。

[2] Zinkernagel RM. (1996). Immunological memory. Advances in Immunology.
[学术点评]:诺贝尔奖得主对持续抗原刺激与免疫记忆建立关系的精辟论述。

           抗原刺激 · 知识图谱
激活必需项 MHC-II/ITCR-CD3复合物CD28共刺激信号
细胞学效应 IL-2 分泌CD25 表达有丝分裂效应分化
负向平衡 CTLA-4 竞争性结合PD-1 抑制信号Treg 细胞抑制