抗原呈遞:重要的免疫過程


介紹

人類免疫系統是一個極其複雜而強大的機制,能夠檢測和防禦各種潛在的威脅。該系統的核心是稱為T細胞和B細胞的專門細胞,它們能夠識別稱為抗原的特定外來分子。

抗原呈遞是一個至關重要的過程,它允許這些免疫細胞識別和響應抗原。本文將探討抗原呈遞的機制及其在免疫系統功能中的重要性。

什麼是抗原呈遞?

抗原呈遞是特化的免疫細胞將抗原呈遞給T細胞和B細胞,從而觸發免疫反應的過程。抗原可以是各種各樣的分子,包括蛋白質、碳水化合物、脂類和核酸,並且通常來源於入侵的病原體,例如細菌、病毒和寄生蟲。

在某些情況下,抗原也可以是某種程度上發生改變或突變的自身分子。抗原呈遞的過程涉及不同型別的免疫細胞之間複雜的相互作用,包括抗原呈遞細胞(APC),例如樹突狀細胞、巨噬細胞和B細胞,以及在協調免疫反應中起核心作用的T細胞。

抗原呈遞的總目標是啟用T細胞和B細胞,從而導致抗體的產生以及其他免疫細胞的募集以消除抗原帶來的威脅。

抗原呈遞的機制

抗原呈遞主要透過兩種方式發生:透過主要組織相容性複合體(MHC)I類途徑和MHC II類途徑。每種途徑負責將抗原呈遞給不同型別的T細胞。

MHC I類途徑

  • MHC I類途徑負責將抗原呈遞給CD8+ T細胞,也稱為細胞毒性T細胞。這些T細胞負責殺死受感染的細胞和已癌變或其他異常的細胞。

  • MHC I類途徑還透過將自身抗原呈遞給T細胞來參與免疫反應的調節,確保免疫系統不攻擊健康細胞。

  • MHC I類抗原呈遞的過程始於細胞被病原體感染或經歷某種其他形式的細胞應激時。然後,細胞會將來自病原體或改變的自身分子的蛋白質分解成稱為肽的小片段。

  • 這些肽被運輸到內質網(ER),在那裡它們與MHC I類分子結合。然後,MHC I類分子-肽複合物被運輸到細胞表面,在那裡它被呈遞給CD8+ T細胞。

  • 如果CD8+ T細胞將呈遞的抗原識別為外來或異常的,它將被啟用並開始迅速分裂,產生大量能夠靶向和殺死受感染或異常細胞的效應T細胞。

MHC II類途徑

  • MHC II類途徑負責將抗原呈遞給CD4+ T細胞,也稱為輔助性T細胞。這些T細胞透過釋放細胞因子和啟用其他免疫細胞(例如B細胞和細胞毒性T細胞)在協調免疫反應中起關鍵作用。

  • MHC II類抗原呈遞的過程始於APC(例如樹突狀細胞或巨噬細胞)吞噬病原體或異常細胞時。然後,含有病原體的吞噬體與溶酶體融合,導致病原體降解成小的肽。然後,這些肽載入到溶酶體中的MHC II類分子上,並被運輸到細胞表面,在那裡它們被呈遞給CD4+ T細胞。

  • 如果CD4+ T細胞將呈遞的抗原識別為外來或異常的,它將被啟用並開始釋放細胞因子,這些細胞因子可以啟用其他免疫細胞並促進抗體的產生。

抗原呈遞在免疫功能中的重要性

  • 抗原呈遞是免疫系統功能中一個至關重要的過程,因為它允許身體識別和響應各種潛在的威脅。

  • 如果沒有抗原呈遞,免疫系統將無法區分自身和非自身分子,從而導致自身免疫性疾病或無法識別和消除入侵的病原體。

  • 抗原呈遞還在免疫記憶的發展中起著至關重要的作用,免疫記憶是免疫系統記住並快速響應先前遇到的抗原的能力。

  • 這就是為什麼含有減毒或滅活病原體的疫苗在預防疾病方面如此有效。

  • 透過將這些抗原呈遞給免疫系統,疫苗刺激記憶T細胞和B細胞的產生,如果將來再次遇到病原體,它們可以快速做出反應。

  • 此外,抗原呈遞對於癌症免疫療法至關重要,癌症免疫療法涉及利用免疫系統來靶向和殺死癌細胞。

  • 許多型別的癌細胞表達異常或突變的蛋白質,免疫系統可以將其識別為外來抗原。

  • 透過將這些抗原呈遞給T細胞,癌症免疫療法可以啟用特異性靶向和殺死癌細胞同時保留健康細胞的免疫反應。

更新於:2023年3月29日

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