抗原的加工与呈递,抗原加工和呈递的途径

('抗原的加工与呈递人教2019版高中生物学选择性必修一第4章免疫调节的复习与提高内练习题：【答案】受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。学生对这句有些疑惑：这个靶细胞膜表面的某些分子到底了什么？这个抗原信息的呈递与HLA分子有什么关系呢?主要组织相容性复合体（MHC）是存在于脊椎动物（除无颌类外）细胞膜表面，如同身份标签，能被自身的细胞识别。各种脊椎动物都有自己的MHC。人类的MHC称为HLA（人类白细胞抗原），这个在课本84页有介绍。所有有核细胞表面表达HLAI类分子，但恶变细胞I类分子的表达往往减弱甚至缺失，以致不能有效地激活特异性CD8+T细胞，造成肿瘤免疫逃逸。在这个意义上，I类分子的表达状态可以作为一种警示系统，如表达下降或者缺失则提示细胞可能发生恶变。抗原加工或称抗原处理，是APC将摄取入胞内的外源性抗原或者胞质内自身产生的内源性抗原降解并加工成一定大小的多肽片段、使抗原肽适合与MHC分子结合、抗原肽-MHC分子复合物再转运到细胞表面的过程。抗原呈递是表达于APC表面的抗原肽-MHC分子复合物被T细胞识别、从而将抗原肽呈递给T细胞，诱导T细胞活化的过程。B细胞可以直接识别抗原。T细胞只能识别APC呈递的抗原肽：初始CD4+T细胞（辅助性T细胞）的TCR识别APC呈递的抗原肽-MHCⅡ类分子复合物，初始CD8+T细胞（细胞毒性T细胞）的TCR识别靶细胞呈递的抗原肽-MHCI类分子复合物。一、APC呈递抗原的分类根据来源不同可将被呈递的抗原分为两大类①来自细胞外的抗原称为外源性抗原，例如被吞噬的细胞、细菌或蛋白质抗原等；②细胞内合成的抗原称为内源性抗原，例如病毒感染细胞内合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原和某些细胞内的自身抗原等。（一）MHCI类分子抗原呈递途径被胞内病原体感染而产生病原体抗原或细胞发生突变产生突变蛋白抗原的细胞，可通过MHCI类分子途径呈递这些内源性抗原肽给CD8+T细胞而被识别和杀伤，此类细胞也属抗原呈递细胞。内源性抗原主要通过MHCI类分子途径加工与呈递。由于所有有核细胞均表达MHCI类分子，因此，所有有核细胞均具有通过MHCI类分子途径加工和呈递抗原的能力。当被病毒感染的宿主细胞，靶细胞内的病毒蛋白须首先降解成小分子抗原肽，有利于其转运和与MHCI类分子的抗原肽槽结合，所以免疫蛋白酶体是细胞加工内源性抗原肽的主要场所。抗原肽进入内质网腔，与内质网腔中MHCI类分子结合，形成MHC—抗原肽复合物，结合抗原肽的MHCI类分子经高尔基体转运至细胞膜上，呈递给CD8+T细胞（细胞毒性T细胞）。（二）MHCⅡ类分子抗原呈递途径外源性抗原主要通过MHCⅡ类分子途径加工与呈递。APC主要通过通过胞饮作用、吞噬作用、受体介导的内吞作用等方式摄取抗原。摄取蛋白质抗原形成的囊泡与内体融合；摄取的细菌等颗粒性抗原在胞内形成吞噬体，吞噬体与溶酶体融合为吞噬溶酶体。吞噬溶酶体中的多种酶类在酸性环境下活化，将抗原降解为适合于MHCⅡ类分子结合的短肽。短肽与MHCⅡ类分子相结合形成稳定的抗原肽-MHCⅡ类分子复合物，再转运到细胞膜之后，呈递给CD4+T细胞（辅助性T细胞）初始T细胞的TCR与APC呈递的抗原肽-MHC分子复合物特异结合的过程称为抗原识别，这是T细胞特异活化的第一步。这一过程遵循MHC限制性，即TCR在特异性识别APC所呈递抗原肽的同时，也必须识别抗原肽-MHC分子复合物的自身MHC分子。MHC限制性决定了任何T细胞仅识别由同一个体APC提呈的抗原肽-MHC分子复合物。成熟T细胞只表达CD4或CD8，即CD4+T细胞或CD8+T细胞。CD4和CD8的主要功能是辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导，因此又称为TCR的共受体。CD4和CD8分别与MHCⅡ类和MHCI类分子的结合，可增强T细胞与APC或靶细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。也就是说辅助性T细胞利用细胞表面的TCR和CD4（TCR的共受体），与APC表面的MHCⅡ类分子发生特异性的结合，成为辅助性T细胞的活化的第一信号（抗原刺激信号）。细胞毒性T细胞利用表面的TCR和CD8（TCR的共受体），与病毒感染的宿主细胞（靶细胞）表面的MHCI类分子发生特异性的结合，成为细胞毒性T细胞的活化的第一信号（抗原刺激信号）。至于T细胞的活化除了第一信号之外，还有T细胞与APC细胞表面多对共刺激分子（例如CD28、CTLA-4和CD80、CD86，4-1BB和4-1BBL，ICOS和ICOSL，CD40和CD40L，PD-1和PD-L1等)相互作用产生T细胞活化所需的第二信号（共刺激信号），导致T细胞完全活化。T细胞完全活化后，还有赖于多种细胞因子（IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IL-15和IFN-y等）的作用才能进一步增殖和分化。其中IL-1和IL-2对T细胞增殖至关重要；其他细胞因子参与T细胞的分化。如果没有细胞因子，活化T细胞不能增殖和分化，导致T细胞活化后凋亡。回头再看这个问题，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。这样似乎就能明白了。例、如图表示机体的免疫反应清除抗原的过程示意图，下列说法不正确的是（）A、抗原刺激机体后，T细胞和B细胞会分化，但不会增殖B、浆细胞与效应T细胞相比，具有更加丰富的内质网和高尔基体C、抗体能够与相应抗原结合，形成抗原-抗体复合物D、效应T细胞引起靶细胞的死亡属于细胞凋亡解析：据图分析，机体的免疫反应清除抗原包括体液免疫和细胞免疫．体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应．细胞免疫过程为：（1）感应阶段：吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；（2）反应阶段：T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能．（3）效应阶段：效应T细胞发挥效应．A、T细胞和B细胞会增殖、分化为相应的效应细胞和记忆细胞，故A错误；B、浆细胞能合成分泌抗体，抗体的化学本质是蛋白质，所以内质网和高尔基体的含量更多，故B正确；C、多数情况下，抗体与相应抗原形成沉淀或细胞集团，最终被吞噬细胞吞噬，故C正确；D、效应T细胞使得靶细胞的死亡，对机体具有积极意义，属于细胞凋亡，故D正确．故选：A．',)