免疫系統(tǒng)的橋梁之MHC分子的介紹及其在抗原呈遞過程中的作用

圖1：MHC分子與抗原呈遞細(xì)胞APC^[1]

圖2：人源MHC的分類（圖片來源于Janeway’s Immunobiology）
 

鼠源MHC：在小鼠中，MHC被稱為H-2復(fù)合體。小鼠的H-2基因位于第17號染色體上。H-2具有高度多態(tài)性，每種實驗室用的小鼠都是擁有獨(dú)特MHC單體型的純合子，這些獨(dú)特的單體型被標(biāo)記為（a、b、d、k、q、s等)，如BALB含H-2Kd、H-2Dd、H-2Ld、IAd、I-Ed。C57BL含H-2Db、H-2Kb、I-Ab。

鼠源H-2分子主要分為I類（如H-2K、H-2D、H-2L）和II類，它們的功能與人類中的HLA分子相似。
 

MHC分子由兩條多肽鏈組成，一條重鏈和一條輕鏈。它們共同形成一個抗原結(jié)合槽，用來裝載并呈遞抗原片段給T細(xì)胞。這一過程對于免疫系統(tǒng)的抗原識別至關(guān)重要。

1 I類分子
結(jié)構(gòu)：由一條α重鏈和一條β2微球蛋白輕鏈組成，形成異二聚體。
功能：主要參與內(nèi)源性抗原（如病毒）的呈遞，通過結(jié)合CD8⁺ T細(xì)胞受體，啟動特異性免疫應(yīng)答。

2 II類分子
結(jié)構(gòu)：由兩條α和β鏈以非共價鍵緊密結(jié)合形成異二聚體。
功能：主要參與外源性抗原（如胞內(nèi)菌）的呈遞，通過結(jié)合CD4⁺ T細(xì)胞受體，激活特異性免疫反應(yīng)。
盡管人源和鼠源MHC分子在細(xì)節(jié)上有所不同，但它們的功能高度相似，都是通過識別和呈遞抗原片段來激活T細(xì)胞。

抗原呈遞過程

抗原呈遞是MHC分子的核心功能之一。當(dāng)病原體侵入體內(nèi)時，抗原呈遞細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等）會捕捉并處理病原體，將其分解成小片段。這些抗原片段會被裝載進(jìn)MHC分子的抗原結(jié)合槽中，然后通過細(xì)胞表面呈遞給T細(xì)胞識別。

1.在內(nèi)源性抗原呈遞中，抗原首先被蛋白酶體降解為多肽片段，然后與MHC I類分子結(jié)合，最終呈遞給CD8⁺ T細(xì)胞。
 

 

2.在外源性抗原呈遞中，抗原被溶酶體內(nèi)的蛋白酶降解，與MHC II類分子結(jié)合，最終呈遞給CD4⁺ T細(xì)胞。這一過程是免疫系統(tǒng)識別并清除外來威脅的關(guān)鍵步驟。
 

T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的士兵，它們通過T細(xì)胞受體（TCR）識別MHC分子呈遞的抗原片段。一旦識別成功，T細(xì)胞就會被激活，進(jìn)而發(fā)動免疫反應(yīng)。T細(xì)胞與MHC分子的完美配合是免疫防御機(jī)制的核心。

總結(jié)
MHC分子在人體免疫系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色。T細(xì)胞通過其受體（TCR）識別MHC分子所呈遞的抗原片段。它們通過精確的抗原呈遞機(jī)制，確保T細(xì)胞能夠有效地識別并應(yīng)對各種病原體。這種相互作用啟動了特異性免疫應(yīng)答，使免疫系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地識別和清除病原體。

了解MHC的結(jié)構(gòu)和功能，有助于我們更好地認(rèn)識免疫系統(tǒng)的工作原理，并為未來開發(fā)新的免疫療法提供理論基礎(chǔ)。

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參考文獻(xiàn)
[1] Nicholson LB. The immune system. Essays Biochem. 2016;60(3):275-301. doi:10.1042/EBC20160017