抗原呈递的意义

T细胞通过抗原呈递识别抗原对T细胞的活化及T细胞的效应都起重要作用。人体内存在能够识别多种抗原的T细胞库,但针对某一抗原的特异性T细胞数量极少;而病原体可能从人体的任何部位入侵,特别是外周组织如皮肤、黏膜,抗原特异性T细胞必须寻找到其能够识别的抗原,才能产生免疫应答,清除感染。这就需要一个特别的系统能够捕捉抗原并把抗原带到T细胞富集区供T细胞筛查。DC存在于病原体可能侵入的外周组织中,T细胞在循环过程中经过二级淋巴组织(如淋巴结、脾脏)以寻找身体各部位回流来的抗原。DC从外周捕捉抗原并迁移至回流淋巴组织的T细胞区域,大大增加了T细胞和特异性抗原相遇的可能性。因此,抗原呈递对启动适应性免疫反应至关重要。

抗原呈递还与T细胞的效应密切相关。在免疫系统中,T细胞的主要功能为杀死被病毒感染的靶细胞、激活巨噬细胞以杀灭被其吞噬的胞内病原体、活化B细胞使其增殖并分化为浆细胞产生抗体以中和清除胞外病原。因此,T细胞需要通过与其他细胞相互作用而发挥其功能,抗原呈递为T细胞与其他细胞对话提供了平台。CD8+T细胞通过抗原呈递识别并杀伤靶细胞;CD4+Th细胞识别巨噬细胞呈递的特异性抗原,辅助其吞噬杀伤功能;Th也能够通过识别B细胞呈递的抗原,促进抗原特异性B细胞分化和产生抗体。

那么为什么需要两种不同途径的抗原呈递? 这是因为免疫系统针对存在于细胞不同部位的抗原,必须有不同类别T细胞产生应答。例如,针对胞外菌及毒素,需要巨噬细胞吞噬或产生抗体中和,而巨噬细胞的吞噬杀菌功能有赖于CD4+Th细胞的支持,高效价抗体的产生需要Th细胞促进B细胞的增殖分化,因此对于外源性抗原需要活化Th细胞;但对于在宿主细胞内复制的病毒或细胞内肿瘤相关蛋白,抗体不能进入细胞发挥作用,这时需要CD8+CTL杀死被感染的靶细胞或肿瘤细胞。T细胞受体并不能区分这两种截然不同的需求,而两条抗原呈递途径能够将细胞外与细胞内抗原区别开来,呈递到不同的MHC分子上,由于MHCⅠ类和Ⅱ类分子分别带有T细胞共同受体CD8和CD4的结合位点,因而不同MHC分子结合的抗原能够呈递给不同类型(CD4+或CD8+)的T细胞以产生针对性的免疫应答。总之,抗原的捕捉和呈递为一个特异且协调的过程,决定了T细胞免疫应答的性质。