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抗原的呈現及輔助 T 細胞的活化全攻略 | 莫斯利自然科學

4天前
讀畢需時 3 分鐘

在後天獲得性免疫(專一性防禦)中,免疫細胞如何辨識外來敵人的存在?當病原體入侵後,又是如何透過「抗原呈現」來啟動後續一系列精密的細胞免疫與體液免疫反應?


選修生物III 抗原的呈現及輔助 T 細胞的活化

一、 抗原呈現與細胞分工系統化表

比較項目

細節說明與生理機制

1. 可以把抗原呈現給輔助 T 細胞的有

- 巨噬細胞。   

- 樹突細胞。   

- B 細胞。   


2. MHC(主要組織相容性複合體,Major Histocompatibility Complex)

- A. 分布特徵: 存在於人體每一個具核的細胞表面;無核的細胞(如紅血球)沒有 MHC。   


- B. 生理意義: MHC 是細胞提供免疫細胞辨識的膜蛋白(糖蛋白),可看成細胞的「身分證」,是免疫細胞辨識自我與非自我的依據。   


- C. 作用限制: T 細胞只有在抗原與 MHC 結合時,才會被活化;T 細胞也只有在 MHC 的協助下,才會與抗原接觸。   


3. 抗原呈現過程 (Antigen Presentation)

- A. 形成複合物: 病原體被某些白血球吞噬後,被切成小片段的抗原分子與 MHC 結合,形成「抗原-MHC 複合體」,並呈現在細胞膜表面。   


- B. 抗原呈現細胞 (APC): 這類白血球稱為抗原呈現細胞 antigen-presenting cell,主要為巨噬細胞與樹突細胞。   


- C. 輔助 T 細胞活化: 輔助 T 細胞與抗原-MHC 複合體結合後,被活化並分泌細胞激素。   


二、 細胞激素的功能與免疫協調

當輔助 T 細胞被活化後,會分泌多種細胞激素(Cytokines),其核心生理功能包含:


  • 協調免疫反應: 全面調控並整合體內各項免疫機制。   


  • 啟動雙軌免疫: 刺激 B 細胞與胞毒 T 細胞增生、分化與活化,啟動體液免疫與細胞免疫。   


  • 強化防禦能力: 同時也會活化第 2 道防線的吞噬細胞與巨噬細胞。   


三、 講義精選例題

【題型一:抗原呈現細胞與 MHC 的特性判斷】

【題目】 關於人體免疫系統中「抗原呈現」與「主要組織相容性複合體 (MHC)」的敘述,下列何者正確?   


  1. 人體每一個細胞(包含成熟的紅血球)表面皆必定含有 MHC。   


  2. 巨噬細胞、樹突細胞與 B 細胞皆可以將抗原呈現給輔助 T 細胞。   


  3. T 細胞可以直接辨識游離在體液中的完整抗原,完全不需要 MHC 的協助。   


  4. 抗原呈現細胞是將完整且未經切割的巨大病原體直接展示在細胞表面。   


【解析】


  • 選項 1 錯誤:MHC 存在於人體每一個具核的細胞表面,無核的細胞(如紅血球)沒有 MHC。   


  • 選項 2 正確:可以把抗原呈現給輔助 T 細胞的包含巨噬細胞、樹突細胞與 B 細胞。   


  • 選項 3 錯誤:T 細胞只有在抗原與 MHC 結合時才會被活化,且需在 MHC 協助下才能與抗原接觸。   


  • 選項 4 錯誤:病原體被吞噬後會被切成小片段的抗原分子與 MHC 結合形成複合體。   


  • 正確答案:(2)   


【題型二:輔助 T 細胞與細胞激素的功能】

【題目】 當輔助 T 細胞與抗原-MHC 複合體結合而被活化後,會釋放細胞激素。下列關於細胞激素功能的敘述,下列何者最適當?   


  1. 細胞激素專門負責破壞受病毒感染的細胞膜。   


  2. 細胞激素會刺激 B 細胞與胞毒 T 細胞增生、分化與活化,啟動體液與細胞免疫。   


  3. 細胞激素僅能抑制免疫反應,避免免疫系統過度發炎。   


  4. 細胞激素是由紅血球分泌的特殊抗體。   


【解析】


  • 選項 1 錯誤:細胞激素主要負責協調與刺激,而非直接破壞受感染的細胞膜。   


  • 選項 2 正確:細胞激素能協調免疫反應,刺激 B 細胞與胞毒 T 細胞增生、分化與活化,啟動體液免疫與細胞免疫,並活化第 2 道防線的吞噬細胞。   


  • 選項 3 錯誤:細胞激素具有活化與協調多種免疫細胞的功能,非僅抑制。   


  • 選項 4 錯誤:細胞激素由活化後的輔助 T 細胞分泌,非紅血球製造的抗體。   


  • 正確答案:(2)   


四、 莫斯利重點整理

  1. 三大抗原呈現細胞 (APC): 巨噬細胞、樹突細胞、B 細胞(皆可將抗原呈現給輔助 T 細胞)。   


  2. MHC 身分證概念: 具核細胞才有,是辨識自我與非自我的依據;T 細胞一定要靠 MHC 協助才能辨識抗原。   


  3. 細胞激素三功用: 協調免疫反應、啟動體液與細胞免疫、活化第 2 道防線吞噬細胞。   


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