張明明（蚌埠第二中學(xué) 安徽蚌埠 233000）

高中生物學(xué)教材“免疫”部分內(nèi)容經(jīng)典，但限于篇幅，內(nèi)容有限，且免疫學(xué)發(fā)展迅速，難免使人發(fā)生誤解，導(dǎo)致各種教輔和考試中出現(xiàn)錯誤，給教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)帶來很多困惑。本文將常見疑問和解答進行歸納。

1 T 細(xì)胞是否能識別抗原？T 細(xì)胞和B 細(xì)胞是否都能直接識別抗原？

T 細(xì)胞（T lymphocyte）通過T 細(xì)胞的抗原識別受體（T cell receptor，TCR）識別抗原信號，B 細(xì)胞（B lymphocyte）通過B 細(xì)胞的抗原識別受體（B cell receptor，BCR）識別抗原信號；但與BCR 不同，TCR并不能直接識別抗原，只能特異性識別抗原提呈細(xì)胞（antigen－presenting cell，APC）或靶細(xì)胞表面提呈的抗原肽－MHC 分子復(fù)合物。T 細(xì)胞這種既要識別抗原肽，又要識別復(fù)合物中的自身主要組織相容性抗原（major histocompatibility antigen，MHC抗原）的特性稱為MHC 限制性，即TCR 并非與抗原直接結(jié)合，而是與APC 表面的抗原肽－MHC分子復(fù)合物特異性結(jié)合，MHC 分子接納抗原肽的結(jié)構(gòu)，是位于該分子遠(yuǎn)膜端的抗原肽結(jié)合槽。其中MHCⅡ類分子的抗原肽結(jié)合槽兩端開放，與之結(jié)合的最適抗原肽約含13～18 個氨基酸，MHCⅠ類分子的抗原肽結(jié)合槽兩端封閉，接納的抗原肽長度有限，為8～10 個氨基酸殘基［1］。而B 細(xì)胞的BCR則主要由膜表面的IgM 和IgD 等免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）構(gòu)成的。識別抗原時不需APC 的加工和提呈，亦無MHC 限制性，故能特異性識別完整抗原的天然構(gòu)象（也能識別抗原降解所暴露表位的空間構(gòu)象），且能識別蛋白質(zhì)以外的多種抗原。由此可見，T 細(xì)胞不能直接識別抗原而B 細(xì)胞能直接識別抗原，主要是由BCR 和TCR 的結(jié)構(gòu)和特點不同導(dǎo)致的；另一方面，從抗原表位分析，TCR 僅識別由APC 加工后與MHC 分子結(jié)合為復(fù)合物并表達于APC 表面的線性表位，可位于抗原分子的任意部位，而BCR 識別的表位，大多為位于抗原分子表面的構(gòu)象表位（少數(shù)為線性表位），無需APC 加工和提呈即可直接激活B 細(xì)胞，故B細(xì)胞是可直接識別抗原的，T 細(xì)胞則不能。

2 什么是抗原提呈？抗原加工和提呈的過程是怎樣的？

抗原提呈是表達于APC 表面的抗原肽－MHC分子復(fù)合物（peptide－MHC complex，pMHC）被T細(xì)胞識別，從而將抗原肽提呈給T 細(xì)胞，誘導(dǎo)T 細(xì)胞活化的過程。

在抗體介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答（體液免疫）中，以B 細(xì)胞加工和提呈抗原的過程為例（其他專職性APC 加工和提呈抗原的過程與B 細(xì)胞類似），BCR 首先與抗原特異性結(jié)合，之后，B 細(xì)胞主要通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用攝取外源性抗原，攝取的抗原在胞內(nèi)形成內(nèi)體或吞噬溶酶體，再與富含MHCⅡ類分子，含有多種酶類且為酸性環(huán)境的MHCⅡ類小室（MHC classⅡcompartment，MIIC）融合，在MIIC 中抗原被降解為多肽，并逐步形成穩(wěn)定的抗原肽－MHCⅡ類分子復(fù)合物，然后轉(zhuǎn)運至B細(xì)胞膜表面，供Th 細(xì)胞識別，從而完成抗原提呈過程。

在T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答（細(xì)胞免疫）中，宿主細(xì)胞的內(nèi)源性蛋白抗原被蛋白酶體降解后，將8～12 個氨基酸的抗原肽選擇性地轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)組裝的MHCⅠ類分子的抗原肽結(jié)合槽結(jié)合形成抗原肽－MHCⅠ類分子復(fù)合物，再經(jīng)高爾基體將此復(fù)合物轉(zhuǎn)運至細(xì)胞膜上，供CTL 細(xì)胞識別，從而完成抗原提呈過程。

3 吞噬細(xì)胞是否是主要的抗原提呈細(xì)胞？T 細(xì)胞是否有加工和提呈抗原的能力？

目前已確認(rèn)樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）是功能最強、唯一能直接激活初始T 細(xì)胞的專職性APC，是主要的抗原提呈細(xì)胞。無論是在體液免疫還是在細(xì)胞免疫中，DC 都扮演了極其重要的角色，即初始T 細(xì)胞的激活。單核／巨噬細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞同樣作為典型的APC，也參與抗原的提呈，但與DC 不同，它們僅能刺激已活化的效應(yīng)T 細(xì)胞或記憶T 細(xì)胞。DC 成熟后會遷移至淋巴結(jié)或脾臟，失去吞噬功能［2］，故DC 并不屬于典型的吞噬細(xì)胞，且以單核/巨噬細(xì)胞為代表的吞噬細(xì)胞雖攝取和加工抗原的能力很強，但提呈抗原的能力較弱，故吞噬細(xì)胞并不是主要的抗原提呈細(xì)胞。

在體液免疫過程中，外源性抗原主要通過MHCⅡ類分子途徑加工與提呈。主要由專職性APC（DC、單核／巨噬細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞）完成；在細(xì)胞免疫過程中，內(nèi)源性抗原主要通過MHCⅠ類分子途徑加工與提呈。由于所有有核細(xì)胞均表達MHCⅠ類分子，因此，所有有核細(xì)胞均具有通過MHCⅠ類分子途徑加工和提呈抗原的能力。即在體液免疫中，T 細(xì)胞并沒有加工和提呈抗原的能力，但在細(xì)胞免疫中，T 細(xì)胞作為靶細(xì)胞，與所有有核細(xì)胞一樣，具有通過MHCⅠ類分子途徑加工和提呈抗原的能力。

4 細(xì)胞免疫的概念及細(xì)胞免疫中T 細(xì)胞是如何被激活的？

在高中教材中，描述細(xì)胞免疫為T 細(xì)胞主要靠直接接觸靶細(xì)胞“作戰(zhàn)”，這種方式稱為細(xì)胞免疫［3］。這種敘述偏重于CTL 的功能，而忽略了Th等T 細(xì)胞的作用。嚴(yán)格來說，從Th0 細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化開始，就已經(jīng)開始啟動細(xì)胞免疫過程，即細(xì)胞免疫指T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答；所以在學(xué)習(xí)細(xì)胞免疫概念時，關(guān)注CTL 功能的同時亦不要忽略Th 細(xì)胞特別是Th1 細(xì)胞的作用。

高中教材對體液免疫中B 細(xì)胞被激活的過程敘述較為完整，但對細(xì)胞免疫中T 細(xì)胞，特別是CTL被激活的過程則并未介紹。T 細(xì)胞的激活是從各器官組織攝取抗原并加工和表達pMHCⅡ的DC 進入外周免疫器官，與定居于胸腺依賴區(qū)的初始T 細(xì)胞的相遇開始的，二者短暫可逆接觸后，能特異性識別抗原肽的T 細(xì)胞將進入下一階段與APC 特異性結(jié)合，然后在抗原刺激信號和共刺激信號雙信號及不同的細(xì)胞因子的作用下，活化的T 細(xì)胞進一步增殖分化為輔助T 細(xì)胞（helper T cell，Th）和細(xì)胞毒性T 細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）等效應(yīng)T 細(xì)胞。Th 的前體細(xì)胞在不同性質(zhì)的抗原、不同的細(xì)胞因子和APC 表達的共刺激分子作用下，分別增殖分化為Th1 細(xì)胞和Th2 細(xì)胞。大部分情況下，CTL 前體細(xì)胞需要在APC（靶細(xì)胞）表面的pMHCⅠ的特異性活化信號和Th1 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子的作用下，增殖分化為CTL。簡言之，DC 對初始T 細(xì)胞進行激活是細(xì)胞免疫中Th、CTL 激活的共有過程，而CTL 與體液免疫中B 細(xì)胞被激活的過程相似之處在于大部分情況下都需要Th 細(xì)胞分泌細(xì)胞因子促進該過程（Th1 細(xì)胞主要輔助CTL 的活化，Th2 細(xì)胞主要輔助B 細(xì)胞的活化），只是靶細(xì)胞替代B 淋巴細(xì)胞完成了后續(xù)的激活過程。

5 特異性免疫的各個階段分別在哪里進行？

5.1 淋巴細(xì)胞接受抗原刺激的場所與刺激后的變化 以體液免疫為例，抗原在淋巴結(jié)內(nèi)或組織中被DC 攝取，在淋巴結(jié)內(nèi)將加工后的抗原肽提呈給初始T 細(xì)胞，使其活化并增殖分化為Th 細(xì)胞，通過T-B 細(xì)胞的相互作用，被相同抗原激活的B 細(xì)胞在淋巴結(jié)或脾內(nèi)，大量增殖形成生發(fā)中心，并分化成漿細(xì)胞。即淋巴細(xì)胞接受抗原刺激發(fā)生在其定居的場所——外周免疫器官。漿細(xì)胞一部分留在淋巴結(jié)（或脾臟）中分泌抗體，但壽命較短，大部分則通過血液循環(huán)遷移至骨髓，長期持續(xù)性產(chǎn)生高親和力抗體，故骨髓、淋巴結(jié)和脾是體內(nèi)產(chǎn)生抗體的主要器官。與B 細(xì)胞主要定居于免疫器官不同，大部分已在外周淋巴器官定居的T 細(xì)胞還要參與淋巴細(xì)胞的再循環(huán)，這樣既可增加淋巴細(xì)胞與抗原及抗原提呈細(xì)胞接觸的機會，又可使體內(nèi)的淋巴細(xì)胞在外周免疫器官和組織的分布更趨合理，有利于動員各種免疫細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞，遷移至病原體、腫瘤所在部位，從而增強整個機體的免疫功能。

5.2 再次免疫的場所 發(fā)生再次免疫的場所與初次免疫類似，例如記憶B 細(xì)胞在外周免疫器官受抗原再次刺激而被活化，隨后經(jīng)淋巴液和血液遷移至骨髓，在此分化為成熟漿細(xì)胞，持久地產(chǎn)生大量抗體，并釋放至血液循環(huán)，是血清抗體的主要來源，而在外周免疫器官發(fā)生的再次免疫應(yīng)答，其抗體產(chǎn)生速度快，但持續(xù)時間相對較短。記憶T 細(xì)胞則更易被激活，對抗原濃度和共刺激信號依賴更低，能產(chǎn)生更多的細(xì)胞因子且對細(xì)胞因子的敏感性也更高，以增強體液免疫和細(xì)胞免疫過程。大部分記憶B 細(xì)胞和記憶T 細(xì)胞形成后，離開外周免疫器官，進入血液中參與再循環(huán)。

現(xiàn)行高中生物學(xué)教材缺少免疫過程的完整介紹，使教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)碎片化，難以全面、系統(tǒng)、直觀地理解整個免疫過程，希望本文能作為教材的有益補充，有助于“免疫”教學(xué)。