T细胞受体和免疫系统

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T细胞受体和免疫系统之间的区别

T细胞受体 vs. 免疫系统

T细胞受体（T cell receptor, TCR）是T细胞表面的特异性受体，负责识别由主要组织相容性复合体（MHC）所呈递的抗原，与B细胞受体不同，并不能识别游离的抗原。通常情况下，T细胞受体与抗原间拥有较低的亲和力，因而同一抗原可能被不同的T细胞受体所识别，某一受体也可能识别许多种抗原。 T细胞受体是异源二聚体，由两个不同的亚基所构成。95%的T细胞的受体由α亚基和β亚基构成，另外5%的受体由γ亚基和δ亚基构成。这个比例会因为个体发育或是疾病而变化。 T细胞受体与MHC所呈递的多肽的特异性结合会引发一系列生化反应，并通过众多的辅助受体、酶和转录因子激活T细胞，促进其分裂与分化。. 免疫系统是生物体体内一系列的生物学结构和所组成的疾病防御系统。免疫系统可以检测小到病毒大到寄生虫等各类病原体和有害物质，并且在正常情况下能够将这些物质与生物体自身的健康细胞和组织区分开来。 病原体可以快速地进化和调整，来躲避免疫系统的侦测和攻击。为了能够在与病原体的对抗中获胜，生物体进化出了多种识别和消灭病原体的机制。就连简单的单细胞生物，如细菌，也发展出了可以对抗噬菌体感染的酶系统。一些真核生物，例如植物和昆虫，从它们古老的祖先那里继承了简单的免疫系统。这些免疫机制包括抗微生物多肽（防御素）、吞噬作用和补体系统。包括人类在内的有颌类脊椎动物则发展出更为复杂多样的防御机制。 典型的脊椎动物免疫系统由多种蛋白质、细胞、器官和组织所组成，它们之间相互作用，共同构成了一个精细的动态网络。作为复杂的免疫应答的一部分，人类的免疫系统可以通过不断地适应来更有效地识别特定的病原体。这种适应过程被定义为“适应性免疫”或“获得性免疫”。针对特定的病原体的初次入侵，免疫系统中的記憶T細胞能够产生“免疫记忆”；当该种病原体再次入侵时，这种记忆就可以使免疫系统迅速作出强化的免疫应答（即“适应性”）。而适应性免疫正是疫苗注射能够产生免疫力的生物学基础。 免疫系统的紊乱会导致多种疾病的产生。免疫系统的活力降低就会发生免疫缺陷，进而导致经常性和致命的感染。免疫缺陷可以是遗传性疾病，如重症聯合免疫缺陷；也可以由药物治疗或病菌感染引发，如艾滋病就是由于艾滋病毒感染而引发的适应性免疫缺陷综合症。另一方面，免疫系统異常会将正常的组织作为入侵者而进行攻击，从而引起自体免疫疾病。常见的自体免疫疾病包括慢性甲状腺炎、类风湿性关节炎、第一型糖尿病和系統性紅斑性狼瘡。.

主要组织相容性复合体

主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC），又称主要组织相容性複合基因，是存在于大部分脊椎动物基因组中的一个基因家族，与免疫系统密切相关，其中人類的MHC醣蛋白，又稱為人類白血球抗原（英語：human leukocyte antigen，簡稱HLA）。其中有兩類，第一類MHC處理細胞內部被分解後的蛋白質（例如病毒的）、第二類MHC則要經過胞吞並利用溶酶體處理（外部來源），MHC這些再跟這些小片胜肽結合，並呈現在細胞表面上供T細胞所辨識。調控的DNA位於6號染色體上（6p21.31），包括一系列緊密連鎖的基因座，它們與人類的免疫系統功能密切相關。其中部分基因編碼細胞表面抗原，成為每個人的細胞不可混淆的「特徵」，是免疫系統區分本身和異體物質的基礎。 HLA复合体位于6号染色体短臂上的21.31区（6p21.31），由360万个碱基对组成，是目前已知的人类染色体中基因密度最高，也是多态性最为丰富的区域，故有「人類體內的化學指紋」之稱。.

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CD4受体

CD4受体，全称“表面抗原分化簇4受体”(Cluster of Differentiation 4 receptors）。在分子生物中，CD4是免疫細胞(例如:輔助T細胞、單核球、巨噬細胞和樹突細胞)表面的醣蛋白分子。它被發現於1970年代晚期，在1984年以前被稱為leu-3和T4。人類的CD4蛋白質是由CD4基因所製造。 CD4受体是辅助T细胞的表面標記（surface markers）之一，也是辅助T细胞行使其功能的重要受體。當抗原呈递細胞（主要是巨噬細胞、棘狀細胞及B細胞本身）將外來病菌分解，把抗原與主要组织相容性复合体結合後，呈递給辅助T细胞（即與辅助T细胞表面的CD4受體結合），辅助T细胞再接著刺激B細胞產生抗體，此即體液性免疫反應的基本過程。 CD4+("+"表示陽性，細胞表面存在此蛋白)的輔助T細胞在人類免疫系統中極重要得白血球。它們通常被稱為「CD4細胞」、「輔助T細胞」或「T4細胞」。它們被稱為「輔助細胞」是因為其中一個主要功能是將訊號送到其他免疫細胞，包括可以殺死感染細胞的CD8胞殺細胞。如果沒有CD4細胞(如HIV感染者、器官移植者)，人體將無法對抗大量的病原菌並暴露於危險中。.

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CD8

#重定向 CD8受体.

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细胞膜

细胞膜，又称原生質膜（英語：cell membrane），为细胞結構中分隔细胞内、外不同介质和组成成份的界面。原生質膜普遍认为由磷脂質双层分子作为基本单位重复而成，即磷脂双分子层，其上镶嵌有各种类型的膜蛋白以及与膜蛋白结合的糖和糖脂。原生質膜是细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和信息传递的重要通道。原生質膜通过其上的孔隙和跨膜蛋白的某些性质，达到有选择性的，可调控的物质运输作用。.

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超抗原

#重定向 超级抗原.

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輔助型T細胞

辅助T细胞（T helper cells，Th）是一种T细胞（白细胞的一种），它的表面有抗原受体，可以辨識抗原提呈細胞的MHC - II 类分子呈獻的抗原片段。 一旦受到抗原刺激，Th细胞就增殖和分化成作用性Th细胞（effector Th）和记忆Th（memory Th）细胞。.

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酶

酶（Enzyme（ ））是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度（即具有催化作用）。由酶催化的反應中，反應物稱爲底物，生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率，使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」（enzymology）。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質，有少部分酶是具有催化活性的RNA分子，这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣，酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講，酶和其它所有催化劑一樣，反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡，這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於，它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性，酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後，酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如，药厂用特定的合成酶来合成抗生素；洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解；嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子，使肉的口感更嫩滑。.

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T细胞

T细胞（T cell、T淋巴細胞/T lymphocyte）是淋巴细胞的一种，在免疫反應中扮演着重要的角色。T细胞在胸腺内分化成熟，成熟后移居于周围淋巴组织中。T是“胸腺”（thymus）而不是甲狀腺（thyroid）的英文缩写。T细胞膜表面分子与T细胞的功能相关，也是T细胞的表面标志（cell-surface marker），可以用以分离、鉴定不同亚群的T细胞。.

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抗原

抗原（antigen，縮寫Ag）為任何可誘發免疫反應的物質，不只是從病原體那裡取得，一般來說體內發現分子夠大的有機物就有可能作為一個適合的抗原，這樣也就會導致例如過敏等問題。外來分子可經過B細胞上免疫球蛋白的辨識或經抗原呈現細胞的處理並與主要組織相容性複合體結合成複合物再活化T細胞，引發連續的免疫反應。.

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抗原呈递细胞

抗原呈递细胞（antigen-presenting cell、APC）也称为抗原提呈细胞、辅佐细胞或抗原呈現細胞，是指在免疫应答过程中，能将抗原物质提呈给T细胞的一类辅佐细胞。APC是一群异质性细胞，白细胞中主要有单核-巨噬细胞和树突状细胞，一些非白细胞在细胞因子的影响下，也可呈现提呈细胞的功能（如内皮细胞等）。其细胞表面的MHC分子可以和抗原结合。T细胞可以识别这些MHC分子和抗原的复合体。.

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抗体

抗體，又稱免疫球蛋白（immunoglobulin，簡稱Ig），是一种主要由浆细胞分泌，被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等病原体的大型Y形蛋白质，仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中，及其B细胞的细胞膜表面。抗体能通过其可变区唯一识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原。蛋白上Y形的其中两个分叉顶端都有一被称为互补位（抗原結合位）的锁状结构，该结构仅针对一种特定的抗原表位。这就像一把钥匙只能开一把锁一般，使得一种抗体仅能和其中一种抗原相结合。 抗体和抗原的结合完全依靠非共价键的相互作用，这些非共价键的相互作用包括氢键、范德华力、电荷作用和疏水作用。这些相互作用可以发生在侧链或者多肽主干之间。正因这种特异性的结合机制，抗体可以“标记”外来微生物以及受感染的细胞，以诱导其他免疫机制对其进行攻击，又或直接中和其目标，例如通过与入侵和生存至关重要的部分相结合而阻断微生物的感染能力等，就像通緝犯上了手銬和腳鐐一樣。针对不同的抗原，抗体的结合可能阻断致病的生化过程，或者召唤巨噬细胞消灭外来物质。而抗体能够与免疫系统的其它部分交互的能力，是通过其Fc区底部所保留的一个糖基化座实现的 。体液免疫系统的主要功能便是制造抗体。抗体也可以与血清中的补体一起直接破壞外来目标。 抗體主要由一種B细胞所分化出来的叫做漿細胞的淋巴細胞所製造。抗体有两种物理形态，一种是从细胞分泌到血浆中的可溶解物形态，另一种是依附于B细胞表面的膜结合形态。抗体与细胞膜结合后所形成的复合体又被称为B细胞感受器（B Cell Receptor，BCR），这种复合体只存在于B细胞的细胞膜表面，是激活B细胞以及后续分化的重要结构。B细胞分化后成为生产抗体的工厂的浆细胞，或者长期存活于体内以便未来能迅速抵抗相同入侵物的记忆B细胞。在大多数情况下，与B细胞进行互动的辅助型T细胞对于B细胞的完全活化是至关重要的，因为辅助型T细胞负责识别抗原，并促使B细胞能分化出能与该抗原相结合的抗体的浆细胞和记忆型B细胞。而可溶性抗体则被释放到血液等体液当中（包括各种分泌物），持续抵抗正在入侵的外来微生物。 抗体是免疫球蛋白超家族中的一种醣蛋白 。它们是血浆中丙种球蛋白的主要构成成分。抗体通常由一些基础单元组成，每一个抗体包括：两个長（大）的重链，以及两个短（小）的轻链。而輕鏈和重鏈之間以雙硫鍵連接。輕鏈和重鏈又分為可變區和恆定區，而不同类型的重链恆定區，将会导致抗体种型的不同。在哺乳类动物身上已知的不同种型的抗体有五种，它们分别扮演不同的角色，并引导免疫系统对所遇到的不同类型外来入侵物产生正确的免疫反應。 尽管所有的抗体大体上都很相似，然而在蛋白质Y形分叉的两个顶端有一小部分可以发生非常丰富的变化。这一高变区上的细微变化可达百万种以上，该位置就是抗原结合位。每一种特定的变化，可以使该抗体和某一个特定的抗原结合。这种极丰富的变化能力，使得免疫系统可以应对同样非常多变的各种抗原。之所以能产生如此丰富多样的抗体，是因为编码抗体基因中，编码抗原结合位（即互补位）的部分可以随机组合及突变。此外，在免疫种型转换的过程中，可以修改重链的类型，从而制造出对相同抗原專一性的不同种型的抗体，使得同种抗体可以用于不同的免疫系统过程中。.

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