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两种MHC分子在抗原处理过程中的不同逻辑和机制

2026-01-23     来源:Antigen presentation     点击次数:80

本文来源于微信公众:Antigen presentation 作者: Sina T

主要组织相容性复合体(MHC)分子在免疫系统中扮演着至关重要的角色,它们负责将抗原肽段提呈至细胞表面,供T细胞识别,从而启动适应性免疫应答。根据结构和功能的不同,MHC分子分为I类和II类,它们在抗原处理过程中展现出不同的逻辑和机制。

一、MHC II类分子的抗原处理逻辑
MHC II类分子主要负责提呈外源性抗原,这些抗原通常来自细胞外,如细菌、病毒颗粒、寄生虫、细胞碎片及可溶性蛋白等。

外源性抗原首先被抗原提呈细胞(如树突状细胞、巨噬细胞和B细胞)通过吞噬作用或内吞作用摄入细胞内,形成内体或吞噬溶酶体。在内体或吞噬溶酶体的酸性环境中,抗原被蛋白酶水解成小分子多肽片段。

与此同时,MHC II类分子在粗面内质网中合成,其α链和β链组装成二聚体,并与恒定链(Ii链)结合,形成(αβIi)₃三聚体。这一复合物通过分泌途径被转运至内体或吞噬溶酶体中。在内体或吞噬溶酶体内,Ii链被酸性蛋白酶逐步降解,仅留下CLIP片段占据MHC II类分子的抗原结合槽。

随后,在HLA-DM分子的作用下,CLIP片段被释放,外源性抗原多肽得以与MHC II类分子结合,形成稳定的MHC II类分子-抗原肽复合物。这一复合物被转运至细胞表面,通过MHC II类分子的提呈,外源性抗原多肽可被CD4⁺ T细胞(辅助性T细胞)识别,从而激活T细胞,启动适应性免疫应答。

二、MHC I类分子的抗原处理逻辑
MHC I类分子则主要负责提呈内源性抗原,这些抗原主要来源于细胞内,如病毒感染细胞产生的病毒蛋白、肿瘤细胞产生的肿瘤抗原以及细胞自身成分如眼晶状体蛋白等。

内源性抗原在细胞质基质中首先被蛋白酶体降解成小分子多肽。蛋白酶体是一种具有多种催化功能的蛋白酶复合体,能够切割蛋白质前体,产生适合与MHC I类分子结合的抗原肽。

随后,抗原肽通过抗原加工相关转运体(TAP)被转运至内质网腔内。在内质网中,MHC I类分子的α链与β₂微球蛋白以非共价键结合,形成稳定的异二聚体分子。这一异二聚体分子通过非共价键与内质网中的伴侣分子结合,形成稳定的结构。

在伴侣分子的辅助下,MHC I类分子与抗原肽结合,形成MHC I类分子-抗原肽复合物。这一复合物随后通过高尔基体转运至细胞表面,提呈给CD8⁺ T细胞(细胞毒性T细胞)识别。当CD8⁺ T细胞识别到与MHC I类分子结合的抗原肽时,会被激活并分化为效应细胞,直接杀伤表达该抗原的靶细胞,如病毒感染细胞或肿瘤细胞。

三、两种MHC分子抗原处理逻辑的比较与意义
MHC I类分子与II类分子在抗原处理过程中展现出不同的逻辑和机制。MHC II类分子主要提呈外源性抗原,通过内体-溶酶体途径进行抗原加工和提呈;而MHC I类分子则主要提呈内源性抗原,通过蛋白酶体-TAP途径进行抗原加工和提呈。

这种分工合作的机制确保了免疫系统能够全面、有效地识别并清除各种病原体和异常细胞。同时,MHC分子的多态性也增加了免疫系统对多样化抗原的识别能力,提高了机体的免疫防御水平。

概括来说,MHC I类分子与II类分子在抗原处理过程中各自扮演着不同的角色,通过不同的机制提呈内源性和外源性抗原,共同维护机体的免疫稳态。

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