(一)超抗原的概念
超抗原(supper antigen,Sag)是一類由細(xì)菌外毒素和逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白構(gòu)成的抗原性物質(zhì)。它們能與多數(shù)T細(xì)胞結(jié)合并為T細(xì)胞活化提供信號。而上述的普通抗原只能與少數(shù)對應(yīng)T細(xì)胞結(jié)合并使之活化。因此稱這種能與多數(shù)T細(xì)胞結(jié)合的抗原為超抗原。
(二)超抗原與T細(xì)胞結(jié)合的特征
超抗原主要與CD4+T細(xì)胞結(jié)合,而和普通抗原肽與T細(xì)胞的結(jié)合有很大差異。超抗原既能與APC細(xì)胞上MHCⅡ類分子結(jié)合,也能與TCR Vβ鏈結(jié)合是其作用特點。
超抗原無需經(jīng)APC加工可直接與MHCⅡ類分子非多態(tài)區(qū)外側(cè)結(jié)合,而不是與肽結(jié)合溝結(jié)合,故無MHc 限制性。
在T細(xì)胞方面超抗原只與TCRVβ片段結(jié)合,而與D和J區(qū)無關(guān),也與TCRα鏈無關(guān)。任一已知超抗原能與其特殊殊的Vβ片段結(jié)合,所以一種超抗原可活化多數(shù)T細(xì)胞,約占T細(xì)胞庫的1/20~1/5,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通抗原活化T細(xì)胞的數(shù)量(表10-7)。
表10-7 超抗原的作用特性
普通抗原 | 超抗原 | |
T細(xì)胞一次應(yīng)答 | - | + |
T細(xì)胞反應(yīng)頻率 | 1/106~1/104 | 1/20~1/5 |
MHCⅡ類分子 | 肽結(jié)合溝 | 非多態(tài)區(qū)(α-螺旋) |
結(jié)合部位 | 外側(cè) | |
MHC限制性 | + | - |
APC存在 | + |
(三)超抗原的種類
1.內(nèi)源性超抗原(病毒性) 70年代初Festenstein發(fā)現(xiàn)在MHC相同,而MHC以外基因區(qū)不同的純系鼠間進(jìn)行淋巴細(xì)胞混合培養(yǎng),可引起很強的T細(xì)胞增殖反應(yīng),將刺激這種增殖反應(yīng)的抗原稱為次要淋巴細(xì)胞刺激抗原(minor lymph'ocyte stimulating antigen,Mlsag)。
近年來證明這種內(nèi)源性MLs抗原是小鼠乳腺腫瘤病毒(mouse mamary umor virus,MMTV)產(chǎn)生的蛋白。MMTV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,以前病毒(provirus)形式整合于小鼠細(xì)胞DNA中。這種小鼠可終生制造這種病毒蛋白,因之可視為一種自身超抗原。這種小鼠內(nèi)源性MLs抗原的化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)已證明是一種糖蛋白。
由于MLs抗原的來源已經(jīng)清楚,故目前稱這種小鼠的內(nèi)源性超抗原為病毒性超抗原。人類是否也有這種病毒性超抗原,目前尚不能肯定,但有人提出人類免疫缺損病毒(HIV)也是逆轉(zhuǎn)錄病毒,有可能是人類的病毒性超抗原。
2.外源性超抗原(細(xì)菌性)外源性超抗原是一類細(xì)菌性外毒素組成,主要由革蘭氏陽性細(xì)菌產(chǎn)生。如金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的腸毒素(staphylococcus enterotoxin,SE)以及鏈球菌產(chǎn)生的致熱外毒素等。
(四)超抗原的生物學(xué)意義
1.超抗原與T細(xì)胞的耐受誘導(dǎo)實驗證明在胸腺內(nèi)分化發(fā)育中的T細(xì)胞如與超抗原結(jié)合,可誘發(fā)程序性細(xì)胞死亡,導(dǎo)致克隆排除。用抗Vβ單克隆抗體在周圍血中檢測不出帶有特殊Vβ受體的T細(xì)胞,為T細(xì)胞耐受誘導(dǎo)機制的研究提供了有力的實驗?zāi)J健?/P>
2.超抗原與疾病葡萄球菌感染所產(chǎn)生的外毒素主要是可溶性蛋白分子,近年來的研究證明葡萄球菌外毒素對靶細(xì)胞并無直接毒性作用,而是通過活化多數(shù)T細(xì)胞所釋放的大量細(xì)胞因子產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)引起的毒性休克綜合征等臨床征狀。
一些疾病,例如原因不明的川畸病,風(fēng)濕性關(guān)節(jié)等疾病,發(fā)現(xiàn)與某些Vβ陽性T細(xì)胞的增殖相關(guān)。周圍組織中存在的自身反應(yīng)性T細(xì)胞克隆可為外源性超抗原激活而引發(fā)自身免疫病。也有學(xué)者認(rèn)為HIV引發(fā)的人艾滋病,其發(fā)病學(xué)與其超抗原相關(guān)。
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