原創(chuàng) 彪彪 文章來源:生物制品圈
T細(xì)胞要被激活,它們的受體必須識別由特殊“抗原呈遞細(xì)胞”表面的MHC分子呈現(xiàn)的蛋白質(zhì)片段。由I類MHC分子呈遞的抗原可以讓殺傷性T細(xì)胞“窺視”細(xì)胞,以確定它們是否被感染并應(yīng)該被摧毀。由II類MHC分子呈遞的抗原向免疫系統(tǒng)發(fā)出警報,提醒它們注意不感染細(xì)胞的入侵者,并幫助確保啟動強(qiáng)大的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的決定不是由單個細(xì)胞做出的。在人類群體中,有許多略微不同的MHC分子的基因。因此,很可能至少有一些人類會有能夠展示來自任何病原體的蛋白質(zhì)片段的MHC分子。
1.引言
在所有構(gòu)成免疫系統(tǒng)的概念中,也許最優(yōu)雅、當(dāng)然也最出人意料的是抗原呈遞:一個細(xì)胞向另一個細(xì)胞呈現(xiàn)蛋白質(zhì)片段的概念。正如你將看到的,抗原呈遞對適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的功能至關(guān)重要,呈遞抗原給T細(xì)胞的細(xì)胞——抗原呈遞細(xì)胞(APCs)——扮演著關(guān)鍵角色。讓我們首先討論APC上實(shí)際進(jìn)行呈遞的“廣告牌”:I類和II類MHC分子。
2.I類MHC分子
I類和II類MHC分子的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)被仔細(xì)分析,因此免疫學(xué)家對這些分子的外觀有了很好的了解。I類分子有一個兩端封閉的結(jié)合槽,因此它們呈現(xiàn)的小蛋白質(zhì)片段(肽)必須適合結(jié)合槽的局限空間(如果你愿意,可以稱之為“小面包”)。事實(shí)上,當(dāng)免疫學(xué)家從I類分子的掌握中取出肽并對其進(jìn)行測序時,他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)肽的長度為8或9個氨基酸。這些肽在兩端被錨定,長度的微小變化通過允許肽在中心稍微凸起來適應(yīng)。
每個人類都有三個基因(HLA-A、HLA-B和HLA-C)編碼I類MHC蛋白,位于第6號染色體上。因?yàn)槲覀冇袃蓚第6號染色體(一個來自母親,一個來自父親),我們每個人總共有六個I類MHC基因。I類HLA蛋白與另一種名為β2-微球蛋白的蛋白配對,構(gòu)成完整的I類MHC分子。在人類群體中,大約有1500種略微不同的基因形式編碼三種I類HLA蛋白。這些HLA-A、HLA-B和HLA-C基因變體編碼的蛋白大致形狀相同,但它們在一兩個氨基酸上有所不同。免疫學(xué)家將具有多種形態(tài)的分子稱為“多態(tài)性”,I類HLA蛋白無疑符合這一描述。相比之下,我們所有人都有相同的β2-微球蛋白基因。
由于它們是多態(tài)性的,I類MHC分子可以有不同的結(jié)合模式,因此可以呈現(xiàn)在末端具有不同類型氨基酸的肽。例如,一些I類MHC分子與一端具有疏水性氨基酸的肽結(jié)合,而其他MHC分子則更喜歡在這一錨定位置具有堿性氨基酸。由于人類有可能表達(dá)多達(dá)六種不同的I類分子,我們的I類分子總體上可以呈現(xiàn)多種多樣的肽。此外,盡管MHC I分子對肽兩端的某些氨基酸非常挑剔,但它們在蛋白質(zhì)片段中心的氨基酸選擇上相當(dāng)隨意。因此,一個給定的I類MHC分子可以結(jié)合并呈現(xiàn)許多不同的肽,每個肽都與其結(jié)合槽末端存在的特定氨基酸“契合”。
3.II類MHC分子
像I類分子一樣,II類MHC分子(由第6號染色體HLA-D區(qū)域的基因編碼)也是極其多態(tài)性的。在人類群體中,大約有700種不同的II類MHC分子版本。與I類MHC分子不同,II類MHC分子的結(jié)合槽兩端都是開放的,因此肽可以從槽中伸出。正如你從這一特征中可能預(yù)料到的,與II類分子結(jié)合的肽比占據(jù)封閉槽的I類分子的肽要長——在十三到二十五個氨基酸的范圍內(nèi)。此外,對于II類MHC分子來說,錨定肽的關(guān)鍵氨基酸沿著結(jié)合槽分布,而不是聚集在兩端。
4.I類MHC分子的抗原呈遞
MHC I分子是細(xì)胞表面的廣告牌,展示該細(xì)胞制造的蛋白質(zhì)片段。免疫學(xué)家稱這些為內(nèi)源性蛋白。它們包括普通的細(xì)胞蛋白,如酶和結(jié)構(gòu)蛋白,以及可能感染細(xì)胞的病毒和其他微生物編碼的蛋白。例如,當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞時,它利用細(xì)胞生物合成機(jī)制產(chǎn)生病毒基因編碼的蛋白。然后,這些病毒蛋白的樣本與所有正常細(xì)胞蛋白的樣本一起由I類MHC分子展示。因此,實(shí)際上,MHC I廣告牌宣傳了細(xì)胞內(nèi)正在制造的所有蛋白質(zhì)的樣本。
人體幾乎所有細(xì)胞都在其表面表達(dá)I類分子,盡管分子的數(shù)量因細(xì)胞而異。殺傷性T細(xì)胞(也稱為細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞或CTLs)檢查I類MHC分子展示的蛋白質(zhì)片段。因此,幾乎所有細(xì)胞都是一本“打開的書”,可以由CTLs檢查以確定它是否被病原體入侵并應(yīng)該被摧毀。一個典型的人類細(xì)胞在其表面大約有100,000個I類分子,它們在那里大約一天后,MHC廣告牌被新的取代——因此I類MHC展示保持最新。
內(nèi)源性蛋白被處理并裝載到I類MHC分子上的方式非常有趣。當(dāng)mRNA在細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中被翻譯成蛋白時,經(jīng)常會犯錯誤。這些錯誤可能導(dǎo)致生產(chǎn)出不正確折疊的無用蛋白。此外,蛋白質(zhì)因正常磨損而受損。因此,為了確保我們的細(xì)胞不會充滿有缺陷的蛋白,有缺陷或磨損的蛋白被送入細(xì)胞質(zhì)中的蛋白破壞“機(jī)器”中,這些機(jī)器的功能類似于木屑機(jī)。這些蛋白木屑機(jī)被稱為蛋白酶體,它們將蛋白質(zhì)切割成肽。然后,這些肽中的大多數(shù)被進(jìn)一步分解成單個氨基酸,這些氨基酸被重新用來制造新蛋白。然而,由蛋白酶體創(chuàng)造的一些肽由特定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(TAP1和TAP2)穿過膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)——這是一個大的、囊狀的結(jié)構(gòu),大多數(shù)注定要運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞表面的蛋白從這里開始它們的旅程。
一旦進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),一些肽段被選中裝載到I類MHC分子的凹槽中。我說“選中”,是因?yàn)椋缥覀冇懻摰,不是所有的肽段都能適配。首先,一個肽段必須是正確的長度——大約九個氨基酸。此外,肽段兩端的氨基酸必須與MHC分子凹槽兩端的錨定氨基酸相容。顯然,由蛋白酶體準(zhǔn)備的“籌碼”并非都具有這些特征,那些不符合的將被降解或運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外的細(xì)胞質(zhì)中。一旦I類MHC分子裝載了肽段,它們就會前往細(xì)胞表面進(jìn)行展示。因此,準(zhǔn)備I類展示有三個主要步驟:蛋白酶體生成肽段,TAP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將肽段運(yùn)送到內(nèi)質(zhì)網(wǎng),以及肽段與MHC I分子的凹槽結(jié)合。
在普通細(xì)胞中,如肝細(xì)胞和心肌細(xì)胞,蛋白酶體的主要功能是處理有缺陷的蛋白質(zhì)。因此,你可以想象,這些細(xì)胞中的“切割器”并不太在意蛋白質(zhì)是如何被切割的——它們只是隨意切割。結(jié)果,一些肽段將適合MHC展示,但大多數(shù)不會。相比之下,在專門展示抗原的細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞中,這種切割并不那么隨機(jī)。例如,IFN-γ與巨噬細(xì)胞表面的受體結(jié)合上調(diào)了三種名為LMP2、LMP7和MECL1的蛋白質(zhì)的表達(dá)。這些蛋白質(zhì)取代了正常蛋白酶體機(jī)械中的三個“庫存”蛋白質(zhì)。這種替換的結(jié)果是,“定制”的蛋白酶體現(xiàn)在更傾向于在疏水或堿性氨基酸后切割蛋白質(zhì)。你問為什么?因?yàn)門AP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和MHC I分子都偏愛具有疏水或堿性C末端的肽段。因此,在抗原呈遞細(xì)胞中,標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體被修改,以便它們能產(chǎn)生定制的肽段,從而提高I類展示的效率。
蛋白酶體對它們產(chǎn)生的肽段大小也不太在意,既然I類展示的神奇數(shù)字大約是九個氨基酸,你可能會想象內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將充斥著無用的肽段,它們要么太長要么太短。然而,結(jié)果表明TAP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對八到十六個氨基酸長的肽段具有最高的親和力。因此,TAP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白篩選蛋白酶體產(chǎn)生的肽段,并優(yōu)先運(yùn)輸那些具有正確C末端種類且長度大致正確的肽段。一旦候選肽段被運(yùn)送到內(nèi)質(zhì)網(wǎng),酶會修剪掉多余的N末端氨基酸,使肽段大小適合與I類MHC分子結(jié)合。
這個“切碎并展示”系統(tǒng)的一個重要特點(diǎn)是,蛋白酶體切碎的大多數(shù)蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)上有缺陷的新合成蛋白質(zhì)——而不是需要回收的舊的、磨損的蛋白質(zhì)。因此,I類MHC分子展示的大多數(shù)肽段源自新合成的蛋白質(zhì),這使得免疫系統(tǒng)能夠快速對感染做出反應(yīng)。
5.II類MHC分子的抗原呈遞
與I類MHC分子旨在向殺傷性T細(xì)胞展示蛋白質(zhì)片段不同,II類MHC分子向輔助T細(xì)胞展示肽段。與幾乎在每種細(xì)胞上都表達(dá)的I類MHC分子不同,II類分子僅在免疫系統(tǒng)的細(xì)胞上表達(dá)。這是有道理的。I類分子專門展示在細(xì)胞內(nèi)制造的蛋白質(zhì),因此I類分子的普遍性為CTL提供了檢查體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞是否感染的機(jī)會。另一方面,II類MHC分子的功能就像廣告牌,宣傳細(xì)胞外發(fā)生的事情,提醒輔助T細(xì)胞注意危險。因此,執(zhí)行這項(xiàng)任務(wù)所需的表達(dá)II類的細(xì)胞相對較少——只要足夠在身體的各個部位采樣環(huán)境即可。
構(gòu)成II類MHC分子的兩種蛋白質(zhì)(稱為α和β鏈)在細(xì)胞質(zhì)中產(chǎn)生,并被注入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在那里它們與一種名為不變鏈的第三蛋白質(zhì)結(jié)合。這種不變鏈蛋白執(zhí)行幾個功能。首先,它位于MHC II分子的凹槽中,防止它在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中撿起其他肽段。這很重要,因?yàn)閮?nèi)質(zhì)網(wǎng)充滿了由蛋白酶體處理的內(nèi)源性肽段,這些肽段被裝載到I類MHC分子上。如果這些蛋白質(zhì)片段被裝載到II類分子上,那么I類和II類MHC分子將展示相同類型的肽段:那些由細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)制成的。由于目標(biāo)是讓II類MHC分子展示來自細(xì)胞外的蛋白質(zhì)片段,即外源性肽段,不變鏈執(zhí)行了一個重要功能:它充當(dāng)一個“伴娘”,確保“不適當(dāng)?shù)淖非笳?rdquo;(內(nèi)源性肽段)不會被MHC II分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中撿起。
不變鏈的另一個功能是引導(dǎo)II類MHC分子通過高爾基堆棧到細(xì)胞質(zhì)中稱為內(nèi)體的特殊囊泡。正是在內(nèi)體中,II類MHC分子裝載肽段。目前的思考是,當(dāng)II類MHC分子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)體行進(jìn)時,細(xì)胞外懸掛的蛋白質(zhì)被包含在一個吞噬體中,并被帶入細(xì)胞。然后這個吞噬體與內(nèi)體合并,內(nèi)體中的酶將外源性蛋白質(zhì)切碎成肽段。在此期間,內(nèi)體酶也破壞了不變鏈的所有部分,除了實(shí)際上守衛(wèi)MHC分子凹槽的CLIP片段。令人驚訝的是,盡管外源性蛋白質(zhì)和不變鏈被內(nèi)體中的酶切碎,II類MHC分子本身卻毫發(fā)無損。這可能是因?yàn)镸HC分子巧妙地折疊,使酶無法接觸到它們最喜歡的切割位點(diǎn)。
與此同時,一種細(xì)胞蛋白HLA-DM也到達(dá)了內(nèi)體,催化“占位符”CLIP的釋放。這允許一個外源性肽段被裝載到現(xiàn)在已經(jīng)空的II類MHC分子的凹槽中。但HLA-DM不僅僅是踢出CLIP為肽段騰出空間。HLA-DM與潛在肽段競爭與II類MHC分子的結(jié)合,確保只有緊密結(jié)合的肽段才會被展示。最后,MHC加肽段復(fù)合物被運(yùn)送到細(xì)胞表面進(jìn)行展示。
重要的是要認(rèn)識到I類和II類MHC分子有兩個獨(dú)立的裝載位點(diǎn)和途徑。正是這種裝載位點(diǎn)和途徑的分離,使得I類廣告牌能夠宣傳細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的事情(給殺傷性T細(xì)胞),而II類廣告牌能夠宣傳細(xì)胞外部發(fā)生的事情(給輔助T細(xì)胞)。
6.抗原呈遞細(xì)胞
在殺傷性T細(xì)胞能夠殺死目標(biāo)或輔助T細(xì)胞能夠提供幫助之前,它們必須被激活。為此,一個T細(xì)胞必須識別由另一細(xì)胞表面的MHC分子呈遞的相應(yīng)抗原。但這還不夠。它還必須接收到第二個共刺激信號。只有某些細(xì)胞裝備了提供I類和II類MHC展示以及共刺激的能力。這些就是抗原呈遞細(xì)胞(APCs)。
由于抗原呈遞細(xì)胞的工作是激活殺傷性和輔助性T細(xì)胞,這些細(xì)胞本應(yīng)該被命名為“T細(xì)胞激活細(xì)胞”。這將避免了與體內(nèi)普通細(xì)胞的混淆,這些普通細(xì)胞不能激活T細(xì)胞,但它們確實(shí)使用I類MHC分子來呈遞這些細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的抗原,以提醒殺傷性T細(xì)胞。你覺得免疫學(xué)家是不是就喜歡把事情弄得復(fù)雜?我有時這么認(rèn)為。無論如何,為了保持清晰,請記住,“抗原呈遞細(xì)胞”這個術(shù)語總是指那些能夠提供T細(xì)胞激活所需的高水平MHC蛋白和共刺激分子的特殊細(xì)胞。
共刺激通常涉及抗原呈遞細(xì)胞表面的一個名為B7的蛋白質(zhì),它“插入”T細(xì)胞表面的一個名為CD28的蛋白質(zhì)。
已經(jīng)確定了三種類型的抗原呈遞細(xì)胞:活化的樹突狀細(xì)胞、活化的巨噬細(xì)胞和活化的B細(xì)胞。所有這些都屬于白細(xì)胞,由于新的血細(xì)胞會不斷產(chǎn)生,因此抗原呈遞細(xì)胞(APCs)可以根據(jù)需要得到補(bǔ)充。
6.1.活化的樹突狀細(xì)胞
樹突狀細(xì)胞(DCs)具有特征性的星形形狀,其名稱來源于“樹突”一詞,該詞通常用于描述神經(jīng)細(xì)胞上的突起。需要注意的是,這些細(xì)胞與之前提到的漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(pDCs)非常不同——pDCs的主要功能是在病毒感染時產(chǎn)生大量的干擾素α和β。實(shí)際上,盡管它們被稱為“樹突狀細(xì)胞”,靜止的pDCs像B細(xì)胞和T細(xì)胞一樣呈圓形。只有在它們被病毒感染激活后,才會呈現(xiàn)出樹突狀細(xì)胞的星形。樹突狀細(xì)胞曾被認(rèn)為是一種稀奇現(xiàn)象。然而,現(xiàn)在人們認(rèn)識到這些細(xì)胞是所有抗原呈遞細(xì)胞中最重要的——因?yàn)闃渫粻罴?xì)胞可以通過激活原始T細(xì)胞來啟動免疫反應(yīng)。以下是其工作原理。
最初描述的樹突狀細(xì)胞是星形的“朗格漢斯”細(xì)胞,它們位于皮膚下方的組織中。然而,此后在全身各處都發(fā)現(xiàn)了樹突狀細(xì)胞。現(xiàn)在清楚的是,這些樹突狀細(xì)胞是哨兵細(xì)胞,它們位于代表我們第一道防線的上皮細(xì)胞屏障之下。在正常組織(未感染的組織)中,DCs類似于品酒師。盡管它們每小時可以吸收大約四倍于自身體積的細(xì)胞外液,但它們大多只是吸收后再排出。在這種“靜止”狀態(tài)下,DCs表達(dá)一些B7和相對較低水平的主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子在其表面。因此,它們不擅長向T細(xì)胞呈遞抗原,尤其是向原始T細(xì)胞呈遞。這是因?yàn)樵糡細(xì)胞需要通過MHC-肽復(fù)合物進(jìn)行廣泛的受體交聯(lián)以及強(qiáng)大的共刺激才能被激活。
如果發(fā)生微生物入侵,樹突狀細(xì)胞所在的組織變成了戰(zhàn)場,樹突狀細(xì)胞將變得“活化”。DCs可以通過來自參與戰(zhàn)斗的其他免疫系統(tǒng)細(xì)胞的信號被激活。例如,當(dāng)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞試圖摧毀入侵者時,它們會釋放腫瘤壞死因子(TNF),這種戰(zhàn)斗細(xì)胞因子可以激活DCs。此外,病毒感染的細(xì)胞釋放的干擾素α或β也可以觸發(fā)DC的激活。最后,樹突狀細(xì)胞具有模式識別受體(例如,Toll樣受體),它們用這些受體來識別入侵者廣泛類別的特征性分子模式。這些模式識別受體接收到的信號在激活樹突狀細(xì)胞中可以發(fā)揮重要作用。
6.1.1.樹突狀細(xì)胞的遷移
當(dāng)樹突狀細(xì)胞被戰(zhàn)斗細(xì)胞因子激活,被垂死細(xì)胞釋放的化學(xué)物質(zhì)激活,被其模式識別受體的結(jié)合激活,或由這些信號的組合激活時,“品酒師”的生活方式會發(fā)生巨大變化。樹突狀細(xì)胞不再“品嘗和吐出”。現(xiàn)在它“吞下”了它所吸收的東西。通常,一個DC在激活后在組織中停留大約六小時,收集戰(zhàn)斗抗原的代表性樣本。那時,吞噬作用停止,活化的樹突狀細(xì)胞離開組織,通過淋巴系統(tǒng)前往最近的淋巴結(jié)。正是其在激活時的遷移能力使得樹突狀抗原呈遞細(xì)胞如此特別。
在靜止的DC內(nèi)部有大量的“儲備”II類MHC分子。當(dāng)一個靜止的DC被激活并開始“成熟”時,這些II類MHC分子開始被戰(zhàn)場的抗原裝載。到DC到達(dá)目的地——通常需要大約一天的時間——這些裝載了戰(zhàn)斗抗原的II類MHC分子將在細(xì)胞表面顯著展示。在旅途中,DC還上調(diào)其I類MHC分子的表達(dá)。因此,如果樹突狀細(xì)胞在戰(zhàn)場被病毒感染,到它到達(dá)淋巴結(jié)時,病毒蛋白片段將展示在樹突狀細(xì)胞的I類MHC廣告牌上。最后,在遷移過程中,DC增加了B7共刺激蛋白的產(chǎn)生。所以當(dāng)它到達(dá)淋巴結(jié)時,成熟的樹突狀細(xì)胞擁有激活原始T細(xì)胞所需的一切:高水平的I類和II類MHC分子裝載著適當(dāng)?shù)碾亩,以及大量的B7蛋白。
現(xiàn)在,為什么你認(rèn)為樹突狀細(xì)胞(DCs)在組織中廣泛采樣抗原后,在開始前往淋巴結(jié)的旅程時會停止采樣呢?當(dāng)然。樹突狀細(xì)胞對“前線”發(fā)生的情況取一個“快照”,并將這個圖像帶到淋巴結(jié)——那里是未激活的T細(xì)胞聚集的地方。在那里,旅行中的樹突狀細(xì)胞激活那些T細(xì)胞受體能夠識別“圖片”中的入侵者的未激活T細(xì)胞。戰(zhàn)斗細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)觸發(fā)DCs遷移到淋巴結(jié)的事實(shí)也完全合理。畢竟,你希望樹突狀細(xì)胞成熟,遷移到淋巴結(jié),并只在戰(zhàn)斗進(jìn)行時呈現(xiàn)抗原。
一旦樹突狀細(xì)胞到達(dá)淋巴結(jié),它大約只能存活一周。這種短暫的壽命乍一看可能顯得奇怪。畢竟,這并沒有給樹突狀細(xì)胞很長的時間與“正確”的未激活T細(xì)胞相遇,后者正在淋巴結(jié)中循環(huán),尋找其相應(yīng)的抗原。然而,樹突狀細(xì)胞每小時可以與數(shù)百甚至數(shù)千個T細(xì)胞相互作用,它們短暫的呈現(xiàn)壽命確保了樹突狀細(xì)胞攜帶的是最新的戰(zhàn)斗快照。此外,在樹突狀細(xì)胞被激活但在開始旅行之前,它會產(chǎn)生特殊的細(xì)胞因子(趨化因子),這些因子鼓勵稱為單核細(xì)胞的白血細(xì)胞離開血液,進(jìn)入組織,并變成樹突狀細(xì)胞。因此,激活的樹突狀細(xì)胞招募自己的替代品。這些新招募的DCs可以將戰(zhàn)斗的最新圖像帶到淋巴結(jié),因?yàn)閼?zhàn)斗還在繼續(xù)。
樹突狀細(xì)胞短暫壽命的另一個原因是我在第二講中提到的,免疫反應(yīng)的強(qiáng)度與攻擊的嚴(yán)重程度成比例是非常重要的。樹突狀細(xì)胞的短暫壽命有助于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。以下是如何實(shí)現(xiàn)的。在微生物攻擊期間,激活的T細(xì)胞數(shù)量將取決于將戰(zhàn)斗消息帶到附近淋巴結(jié)的成熟樹突狀細(xì)胞的數(shù)量。如果攻擊較弱,戰(zhàn)斗中的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子相對較少,只有少數(shù)樹突狀細(xì)胞攜帶它們的貨物被派遣。由于這些DCs一旦到達(dá)淋巴結(jié)就只活很短的時間,只有有限數(shù)量的T細(xì)胞將被激活——剛好足以應(yīng)對少量的微生物入侵者。另一方面,如果感染嚴(yán)重,將產(chǎn)生許多戰(zhàn)斗細(xì)胞因子,許多樹突狀細(xì)胞將被激活并遷移到附近的淋巴結(jié),從血液中招募更多的DCs,激活更多的T細(xì)胞。因此,樹突狀細(xì)胞短暫壽命的一個結(jié)果是,在任何給定時刻淋巴結(jié)中的DCs數(shù)量將反映戰(zhàn)斗現(xiàn)場的當(dāng)前情況,免疫反應(yīng)的強(qiáng)度將與感染的嚴(yán)重程度成比例。
所以,樹突狀抗原呈遞細(xì)胞是哨兵細(xì)胞,它們在組織中采樣抗原。如果有入侵,DCs會被激活并遷移到附近的淋巴結(jié)。在那里,它們通過向未激活的輔助T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTLs)呈遞在戰(zhàn)斗現(xiàn)場收集的抗原來啟動適應(yīng)性免疫反應(yīng)。激活的DCs壽命短暫,這些細(xì)胞的快速更替確保了它們帶到淋巴結(jié)的“圖片”不斷更新。此外,從組織中派遣的樹突狀細(xì)胞數(shù)量和招募的替代樹突狀細(xì)胞的數(shù)量將取決于攻擊的嚴(yán)重程度。因此,免疫系統(tǒng)能夠根據(jù)入侵所構(gòu)成的危險程度作出相應(yīng)的反應(yīng)。你能想象出一個更巧妙的系統(tǒng)嗎?我不這么認(rèn)為!樹突狀細(xì)胞被歸類為先天免疫系統(tǒng)的一部分,因?yàn)樗鼈兊氖荏w是“硬連線”的,不像B細(xì)胞和T細(xì)胞那樣“可適應(yīng)”。然而,正如你現(xiàn)在肯定理解的,DCs實(shí)際上充當(dāng)先天和適應(yīng)性系統(tǒng)之間的“橋梁”。
6.2.激活的巨噬細(xì)胞
巨噬細(xì)胞也是哨兵細(xì)胞,它們守衛(wèi)著我們身體暴露于外界的區(qū)域。它們可以作為垃圾收集器、抗原呈遞細(xì)胞或兇猛的殺手——這取決于它們所處微環(huán)境的信號。在靜止?fàn)顟B(tài)下,巨噬細(xì)胞擅長整理,但在抗原呈遞方面并不擅長。這是因?yàn)榫奘杉?xì)胞只有在被IFN-γ等戰(zhàn)斗細(xì)胞因子激活,或者它們的模式識別受體被入侵病原體結(jié)合后,才表達(dá)足夠的MHC和共刺激分子以作為抗原呈遞細(xì)胞。
因此,巨噬細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞相似,它們只在有危險的東西需要呈遞時才有效地呈遞抗原。然而,重要的是要認(rèn)識到樹突狀抗原呈遞細(xì)胞不殺人,巨噬細(xì)胞不旅行。實(shí)際上,DCs可以被描繪成不帶武器的“攝影記者”,他們拍攝戰(zhàn)斗的快照,然后離開戰(zhàn)場去提交他們的報告。相比之下,巨噬細(xì)胞是全副武裝的士兵,必須站立戰(zhàn)斗。畢竟,巨噬細(xì)胞是我們早期防御入侵者的主要武器之一。盡管如此,它們?nèi)狈α鲃有蕴岢隽艘粋有趣的問題:如果激活的巨噬細(xì)胞不能旅行到處女T細(xì)胞所在的淋巴結(jié),那么激活的巨噬細(xì)胞呈遞抗原的能力有什么用呢?答案在這里。
一旦T細(xì)胞被樹突狀細(xì)胞激活,它們就離開淋巴結(jié),通過血液循環(huán),并進(jìn)入發(fā)炎的組織以幫助戰(zhàn)斗。然而,這些“有經(jīng)驗(yàn)的”T細(xì)胞必須不斷重新刺激。否則,它們會認(rèn)為戰(zhàn)斗已經(jīng)勝利,它們會回到靜止?fàn)顟B(tài)或因忽視而死亡。這就是激活的巨噬細(xì)胞的用武之地。在組織中,巨噬細(xì)胞充當(dāng)“加油站”,保持有經(jīng)驗(yàn)的T細(xì)胞激活,使它們可以繼續(xù)參與戰(zhàn)斗。因此,成熟的樹突狀細(xì)胞激活未激活的T細(xì)胞,而激活的組織巨噬細(xì)胞主要功能是重新刺激有經(jīng)驗(yàn)的T細(xì)胞。
6.3.激活的B細(xì)胞
第三種抗原呈遞細(xì)胞是激活的B細(xì)胞。未激活的B細(xì)胞在抗原呈遞方面并不擅長,因?yàn)樗槐磉_(dá)低水平的II類MHC分子和很少或沒有B7。然而,一旦B細(xì)胞被激活,其表面的II類MHC分子和B7蛋白的水平就會戲劇性地增加。因此,有經(jīng)驗(yàn)的B細(xì)胞能夠作為Th細(xì)胞的抗原呈遞細(xì)胞。B細(xì)胞在感染的初始階段不作為APCs發(fā)揮作用,因?yàn)槟菚r它們還是天真的——它們還沒有被激活。然而,在感染過程的后期或在隨后的感染中,有經(jīng)驗(yàn)的B細(xì)胞呈遞的抗原發(fā)揮著重要作用。這是因?yàn)锽細(xì)胞比其他APCs有一個巨大的優(yōu)勢:B細(xì)胞可以集中抗原以供呈遞。在B細(xì)胞的受體與其相應(yīng)的抗原結(jié)合后,BCR加抗原的整個復(fù)合物從細(xì)胞表面被移除并拖入細(xì)胞內(nèi)。在那里,抗原被處理,裝載到II類MHC分子上,并被運(yùn)輸回細(xì)胞表面以供呈遞。
B細(xì)胞受體對抗原具有高親和力,因此它們像“磁鐵”一樣,收集抗原以呈現(xiàn)給Th細(xì)胞。由于在Th細(xì)胞被激活之前必須有一定數(shù)量的T細(xì)胞受體被呈現(xiàn)的抗原交聯(lián),據(jù)估計,在抗原相對較少的情況下,激活的B細(xì)胞比其他抗原呈遞細(xì)胞(APCs)在激活輔助T細(xì)胞方面具有100至10,000倍的優(yōu)勢。B細(xì)胞呈現(xiàn)抗原也非常迅速。從B細(xì)胞受體捕獲抗原到通過II類MHC分子在細(xì)胞表面展示抗原,不到半小時的時間就會過去?傊,當(dāng)首次遇到入侵者時,所有能夠識別該特定入侵者的B細(xì)胞都是未經(jīng)激活的,因此重要的APCs是激活的樹突狀細(xì)胞。然后,在戰(zhàn)斗進(jìn)行的同時,前線的激活巨噬細(xì)胞向戰(zhàn)斗中的T細(xì)胞呈現(xiàn)抗原,以保持它們的活力。在感染后期,或者如果再次遇到相同的入侵者,經(jīng)驗(yàn)豐富的B細(xì)胞是非常重要的APCs——因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^集中少量抗原進(jìn)行呈現(xiàn),迅速激活輔助T細(xì)胞。
7.I類MHC呈遞的邏輯
要真正理解為什么抗原呈遞是大自然最偉大的“發(fā)明”之一,我們需要稍微思考一下這一驚人活動背后的邏輯。首先,我們需要問一個問題:為什么要進(jìn)行MHC呈遞?為什么不讓T細(xì)胞受體像B細(xì)胞受體那樣識別未呈遞的抗原?這是一個真正的兩分問題,因?yàn)槲覀冇懻摰氖莾煞N非常不同的展示:I類和II類。所以讓我們逐一檢查這些問題。
I類呈遞的一個原因是將殺手T細(xì)胞的注意力集中在感染的細(xì)胞上,而不是血液中和組織中的病毒和其他病原體上。只要病原體停留在我們的細(xì)胞外,抗體就可以標(biāo)記它們以供專業(yè)吞噬細(xì)胞破壞,并可以與它們結(jié)合并阻止它們引發(fā)感染。由于每個漿細(xì)胞B細(xì)胞每秒可以泵出約2,000個抗體分子,這些抗體是“便宜”的武器,對細(xì)胞外入侵者非常有效。然而,一旦微生物進(jìn)入細(xì)胞,抗體就無法觸及它們。當(dāng)這種情況發(fā)生時,就需要?dú)⑹諸細(xì)胞——專門設(shè)計用來破壞感染細(xì)胞的高科技、“昂貴”的武器。殺手T細(xì)胞需要識別感染細(xì)胞上由I類MHC分子呈遞的抗原,這確保了CTL不會浪費(fèi)時間去攻擊細(xì)胞外的入侵者——這些入侵者通常可以被抗體非常有效地處理。
此外,讓未呈遞的抗原信號T細(xì)胞殺傷將極其危險。想象一下,如果未感染的細(xì)胞碰巧有死病毒的碎片粘附在它們的表面,殺手T細(xì)胞識別了這種未呈遞的抗原并殺死了那些無辜的旁觀者細(xì)胞。那當(dāng)然不行。
I類展示之所以如此重要,另一個原因是大多數(shù)在病原體感染的細(xì)胞中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)都留在細(xì)胞內(nèi),從未到達(dá)細(xì)胞表面。因此,沒有I類展示,許多病原體感染的細(xì)胞將不會被殺手T細(xì)胞檢測到。事實(shí)上,I類MHC展示的神奇之處在于,原則上,每個入侵病原體的蛋白質(zhì)都可以被切碎并由I類MHC分子展示給殺手T細(xì)胞查看。
最后,由于它們的受體識別未被片段化和呈遞的“天然”抗原,B細(xì)胞實(shí)際上處于劣勢。原因是大多數(shù)蛋白質(zhì)必須折疊才能正常發(fā)揮作用。由于這種折疊,許多B細(xì)胞受體可能識別的表位無法查看——因?yàn)樗鼈兾挥谡郫B蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部。相比之下,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)被切碎成短片段并由I類MHC分子呈遞時,表位無法對殺手T細(xì)胞隱藏。
因此,I類MHC呈遞的邏輯很容易理解,但為什么MHC分子如此多態(tài)性?畢竟,在人類群體中存在如此多的不同形式,以至于我們大多數(shù)人繼承了六種不同的I類分子的基因。這看起來有點(diǎn)過分,不是嗎?
好吧,假設(shè)只有少數(shù)幾種不同的I類MHC蛋白,F(xiàn)在想象一下,如果病毒發(fā)生突變,以至于它的肽段無法與這些MHC I分子中的任何一個結(jié)合。這樣的病毒可能會消滅整個人類群體,因?yàn)闆]有殺手T細(xì)胞可以被激活來破壞病毒感染的細(xì)胞。因此,多態(tài)性MHC分子至少給群體中的一些人提供了在狡猾病原體攻擊中生存的機(jī)會。
好的,但我們?yōu)槭裁磿辛NI類MHC蛋白的基因呢?這似乎很多,特別是考慮到I類MHC蛋白是如此的多態(tài)性。答案是“擁有”多達(dá)六種不同的I類MHC分子的可能性增加了我們每個人,個體而言,至少有一種I類MHC分子可以適應(yīng)給定病原體的蛋白質(zhì)片段的概率。事實(shí)上,感染HIV-1并繼承了最大數(shù)量不同I類MHC分子(六種)的人平均壽命明顯長于只有五種或更少不同I類分子基因的個體。這里的思考是,隨著HIV-1的突變,擁有更多的不同I類分子增加了突變病毒蛋白可以被呈遞的概率。為什么是六種,而不是十種I類MHC分子的基因?我不知道!
8.II類MHC呈遞的邏輯
好的,I類MHC呈遞非常有意義。但是II類呈遞呢?乍一看,這種雙重展示(I類和II類)可能看起來過于復(fù)雜。然而,必須理解的是,許多病原體不感染人類細(xì)胞:它們很高興在我們的細(xì)胞外在我們的組織或血液中生活和繁殖。如果抗原呈遞細(xì)胞只能展示它們感染的病原體產(chǎn)生的蛋白質(zhì),那么關(guān)于許多最危險微生物的情報就永遠(yuǎn)不會到達(dá)淋巴結(jié)中的指揮中心。通過使用II類MHC分子在前線宣傳總環(huán)境的樣本,可以向輔助T細(xì)胞提供關(guān)于所有類型入侵者的情報。
但是輔助T細(xì)胞不能只是識別未呈遞的抗原嗎?畢竟,它們不是殺手,所以沒有旁觀者殺戮的問題。當(dāng)然,這是真的,但這里仍然有一個安全問題?乖蔬f細(xì)胞只在戰(zhàn)斗進(jìn)行時才有效地呈遞抗原,輔助T細(xì)胞被篩選以確保它們不會對我們自己的蛋白質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。因此,輔助T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞都必須“同意”發(fā)生了入侵,輔助T細(xì)胞才能被激活。所以,輔助T細(xì)胞只識別呈遞的抗原的要求確保了部署潛在致命的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的決定不是由單個細(xì)胞做出的。
同樣,像I類分子一樣,II類分子呈遞蛋白質(zhì)的小片段。因此,在呈遞期間輔助T細(xì)胞可以“看到”的目標(biāo)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在大型折疊蛋白質(zhì)中可供查看的數(shù)量。這種擴(kuò)大的目標(biāo)數(shù)量的后果是更強(qiáng)烈、更多樣化的免疫反應(yīng),許多不同的輔助T細(xì)胞將被激活——輔助T細(xì)胞的受體識別構(gòu)成入侵者抗原的許多不同的表位。
9.交叉呈遞
盡管I類和II類途徑的分離是“規(guī)則”,但已經(jīng)顯示,某些亞群的抗原呈遞細(xì)胞能夠攝取外源性抗原并將它們送入I類途徑,以便由I類MHC分子呈遞。這種違反I類展示的非法使用被稱為交叉呈遞。其理念是,如果一個聰明的病原體(例如,病毒)找到了避免感染抗原呈遞細(xì)胞的方法,但仍然能在身體的其他細(xì)胞中感染和繁殖,交叉呈遞將給免疫系統(tǒng)一個激活針對該病原體的CTLs的機(jī)會。到目前為止,控制交叉呈遞的規(guī)則和涉及的機(jī)制尚未明確定義。此外,尚不清楚從APC外部攝取的抗原由I類MHC分子交叉呈遞對正常人體免疫系統(tǒng)的功能是否重要。
10.非經(jīng)典MHC分子和脂質(zhì)呈遞
I類和II類MHC分子被稱為經(jīng)典MHC分子。因此,正如你所能預(yù)料的,也存在非經(jīng)典MHC分子。其中研究得最好的是CD1蛋白家族。這些非經(jīng)典MHC分子在結(jié)構(gòu)上類似于I類MHC分子,它們由一個長的重鏈蛋白組成,與β2-微球蛋白配對。然而,與具有適合結(jié)合短肽的凹槽的經(jīng)典MHC分子不同,CD1非經(jīng)典MHC分子具有結(jié)合脂質(zhì)的正確形狀。CD1分子可以從細(xì)胞內(nèi)的不同區(qū)域“采樣”脂質(zhì),并能在抗原呈遞細(xì)胞的表面呈遞這些分子,從而激活T細(xì)胞。因此,人們推測這些非經(jīng)典MHC分子為T細(xì)胞提供了一種檢查細(xì)胞脂質(zhì)組成的途徑,就像I類MHC分子允許T細(xì)胞檢查細(xì)胞的蛋白質(zhì)一樣。
在免疫學(xué)中,似乎每條規(guī)則都有一個例外,這里的規(guī)則是T細(xì)胞只識別由I類和II類MHC分子呈遞的蛋白質(zhì)片段。顯然,CD1向T細(xì)胞呈遞脂質(zhì)是對這一規(guī)則的例外。然而,目前尚不清楚脂質(zhì)呈遞對免疫防御的重要性。因此,我將“堅持規(guī)則”,即T細(xì)胞只識別蛋白質(zhì)抗原。然而,請注意,隨著對CD1呈遞的脂質(zhì)進(jìn)行更多研究,這種情況可能會改變。
11.MHC蛋白和器官移植
除了在抗原呈遞中的自然作用外,MHC分子在器官和組織移植的非自然環(huán)境中也很重要。移植研究實(shí)際上始于20世紀(jì)30年代,涉及小鼠腫瘤的實(shí)驗(yàn)。在那些日子里,腫瘤通常是通過在小鼠皮膚上摩擦一些可怕的化學(xué)物質(zhì),然后等待很長時間才能發(fā)展出腫瘤。由于制造這些腫瘤非常麻煩,生物學(xué)家希望在小鼠死亡后能保持腫瘤細(xì)胞存活以供研究。他們通過將一些腫瘤細(xì)胞注射到另一只健康的小鼠體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),在那里細(xì)胞將繼續(xù)生長。然而,他們觀察到,只有在供體和受體來自同一近交系小鼠時,腫瘤細(xì)胞才能成功移植。而且,品系越近交,移植存活的機(jī)會越好。這為創(chuàng)造許多今天免疫學(xué)家依賴的近交小鼠品系提供了動力。
一旦近交小鼠品系可用,免疫學(xué)家開始研究將正常組織從一個鼠標(biāo)移植到另一個鼠標(biāo)。他們立即注意到,如果將一小塊皮膚從一只小鼠移植到另一只小鼠的皮膚上,只要兩只小鼠來自同一近交品系,新皮膚就保持健康的粉紅色并繼續(xù)生長。相比之下,當(dāng)這個實(shí)驗(yàn)在非近交小鼠上進(jìn)行時,移植的皮膚在幾小時內(nèi)變白(因?yàn)檠汗⿷?yīng)被切斷)并且總是死亡。免疫學(xué)家認(rèn)為這種立即的移植排斥一定是由于某種遺傳不兼容性,因?yàn)樗粫l(fā)生在具有相同基因的近交小鼠身上。為了確定涉及組織兼容性(組織相容性)的基因,免疫學(xué)家培育小鼠,創(chuàng)造了只有幾個基因不同的品系,但這些品系仍然不適用于組織移植。每當(dāng)他們進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)時,他們不斷識別出一組位于小鼠17號染色體上的復(fù)雜基因——他們最終稱之為“主要組織相容性復(fù)合體”或MHC。
因此,我們在抗原呈遞背景下討論的MHC分子正是導(dǎo)致移植器官立即排斥的分子。結(jié)果發(fā)現(xiàn),殺手T細(xì)胞對“外來”的MHC分子特別敏感,當(dāng)它們看到這些分子時,它們會攻擊并殺死表達(dá)這些分子的細(xì)胞。它們最喜歡的目標(biāo)之一是構(gòu)成捐贈器官內(nèi)血管的細(xì)胞。通過破壞這些血管,CTLs切斷了移植器官的血液供應(yīng),通常導(dǎo)致其死亡。因此,移植外科醫(yī)生試圖匹配具有相同MHC分子的供體和受體。然而,找到這樣的匹配很困難。事實(shí)上,據(jù)估計,如果你能夠接觸到1000萬個與你無關(guān)的個體捐獻(xiàn)的器官,你找到與你所有I類和II類MHC分子完全匹配的機(jī)會只有大約50%。因此,MHC分子的多樣性,在保護(hù)我們免受新的或突變?nèi)肭终咔趾Ψ矫娣浅V匾,為器官移植?chuàng)造了一個真正的問題。顯然,免疫系統(tǒng)并沒有考慮到器官交換的演變!
12.總結(jié)圖
您會注意到,我們的摘要圖現(xiàn)在包括抗原呈遞細(xì)胞及其MHC和B7分子。
回顧
I類MHC分子充當(dāng)展示牌,展示細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的情況。例如,當(dāng)病毒侵染細(xì)胞時,它會利用該細(xì)胞的生物合成機(jī)制來產(chǎn)生病毒蛋白。這些蛋白質(zhì)中的一些被蛋白酶體切割成小片段(肽),并由TAP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白攜帶進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)。在那里,肽被I類分子“面試”。那些長度大約為九個氨基酸,并在其末端具有適當(dāng)氨基酸的肽會被結(jié)合在I類MHC分子的凹槽中,并被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞表面。通過掃描那里展示的MHC I-肽復(fù)合物,殺傷性T細(xì)胞可以窺視細(xì)胞內(nèi)部,以確定它是否被感染并應(yīng)該被摧毀。II類MHC分子也是廣告牌,但它們被設(shè)計用來提醒輔助T細(xì)胞正在進(jìn)行戰(zhàn)斗。II類分子在ER中組裝,就像I類分子一樣,但由于不變鏈蛋白占據(jù)了它們的結(jié)合凹槽,II類分子不在ER中撿拾肽。相反,II類-不變鏈復(fù)合物被運(yùn)輸出ER并進(jìn)入另一個稱為內(nèi)體的細(xì)胞區(qū)域。在那里,它們與通過吞噬作用進(jìn)入細(xì)胞的蛋白質(zhì)相遇,并被酶切割成肽。這些肽隨后取代了一直守護(hù)II類分子凹槽的不變鏈,MHC-肽復(fù)合物被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞表面,供Th細(xì)胞展示。通過這種巧妙的機(jī)制,II類分子撿拾來自細(xì)胞外的蛋白質(zhì)衍生的肽,但避免了來自細(xì)胞內(nèi)制造的蛋白質(zhì)的肽。MHC分子展示蛋白質(zhì)片段比展示完整蛋白質(zhì)有幾個優(yōu)勢。首先,大多數(shù)病毒蛋白通常隱藏在被感染的細(xì)胞內(nèi)部,不會出現(xiàn)在細(xì)胞表面。因此,除非被I類MHC分子宣傳,否則這些蛋白質(zhì)永遠(yuǎn)不會被殺傷性T細(xì)胞看到。此外,由于蛋白質(zhì)折疊可以隱藏蛋白質(zhì)的大部分,將蛋白質(zhì)切割成小肽可以揭示許多在完整蛋白質(zhì)中無法接觸的潛在T細(xì)胞靶標(biāo)。因此,MHC展示大大增加了CTL識別被感染細(xì)胞和輔助T細(xì)胞被提醒微生物攻擊的可能性。I類和II類MHC分子都非常多態(tài)性,人類擁有這兩類MHC分子的多個基因。因此,你的MHC分子很可能能夠展示來自大多數(shù)病原體的肽,并且至少有一些人群中的人擁有能夠展示來自任何病原體的肽的MHC分子?乖蔬f細(xì)胞是特殊的免疫系統(tǒng)細(xì)胞,可以提供I類和II類MHC展示以及共刺激。在攻擊的初始階段最重要的抗原呈遞細(xì)胞是樹突狀細(xì)胞,因?yàn)檫@種細(xì)胞可以激活原始T細(xì)胞。當(dāng)DC在戰(zhàn)場現(xiàn)場檢測到危險信號時,它開始成熟,并攜帶其戰(zhàn)斗抗原的貨物遷移到附近的淋巴結(jié)。在那里,樹突狀細(xì)胞使用II類MHC分子展示它在組織中收集的蛋白質(zhì)片段,使用I類MHC分子展示可能在戰(zhàn)場現(xiàn)場感染樹突狀細(xì)胞的病毒或細(xì)菌制造的蛋白質(zhì)片段。通過這種方式,樹突狀細(xì)胞有效地拍攝了前線正在發(fā)生的事情的快照,將其帶到T細(xì)胞豐富的地方,然后進(jìn)行“展示和講述”,以激活T細(xì)胞。
巨噬細(xì)胞在被危險信號激活后,也可以作為抗原呈遞細(xì)胞。然而,激活的巨噬細(xì)胞不會前往淋巴結(jié)呈遞抗原。它們留在組織中與入侵者戰(zhàn)斗。因此,巨噬細(xì)胞在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)被激活后呈遞抗原最有用。那時,組織中激活的巨噬細(xì)胞可以保持經(jīng)驗(yàn)豐富的T細(xì)胞的活性,延長它們有效對抗入侵者的時間。激活的B細(xì)胞是第三種抗原呈遞細(xì)胞,但同樣,這些細(xì)胞在啟動對新入侵者的適應(yīng)性反應(yīng)中并不有用。原因是B細(xì)胞在能作為抗原呈遞細(xì)胞之前,必須先被輔助T細(xì)胞激活——而Th細(xì)胞必須等待被樹突狀細(xì)胞激活。因此,B細(xì)胞直到適應(yīng)性免疫反應(yīng)已經(jīng)啟動后才“獲得認(rèn)證”成為抗原呈遞細(xì)胞。盡管如此,一旦被激活,B細(xì)胞比DC和巨噬細(xì)胞有一個巨大的優(yōu)勢:B細(xì)胞可以使用它們的受體作為“抗原收集器”,集中少量抗原呈遞給輔助T細(xì)胞。因此,在初次感染的相對后期或同一攻擊者隨后感染的早期,B細(xì)胞作為抗原呈遞細(xì)胞發(fā)揮著重要作用。