عرض المستضد

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
يؤدي عرض المستضد إلى تحفيز الخلايا التائية لتصبح إما خلايا CD8+ "سامة" أو خلايا CD4+ "مساعدة".

يُعدّ عرض المستضد عملية مناعية حيوية ضرورية لتحفيز الاستجابة المناعية للخلايا التائية. ولأن الخلايا التائية لا تتعرف إلا على المستضدات المجزأة المعروضة على أسطح الخلايا ، فلا بد من معالجة المستضد قبل أن يتمكن مستقبل الخلية التائية من التعرف على جزء المستضد . وبالتحديد، يُنقل الجزء، المرتبط بمعقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) ، إلى سطح الخلية العارضة للمستضد ، وهي عملية تُعرف بالعرض. في حال وجود عدوى فيروسية أو بكتيرية، ستعرض الخلية العارضة للمستضد جزءًا ببتيديًا داخليًا أو خارجيًا مشتقًا من المستضد بواسطة جزيئات MHC. يوجد نوعان من جزيئات MHC يختلفان في سلوك المستضدات: ترتبط جزيئات MHC من الفئة الأولى (MHC-I) بالببتيدات من سيتوبلازم الخلية ، بينما ترتبط الببتيدات المتولدة في الحويصلات الإندوسيتية بعد الاستيعاب الخلوي بجزيئات MHC من الفئة الثانية (MHC-II). [ 1 ] تفصل الأغشية الخلوية بين هذين البيئتين الخلويتين - داخل الخلية وخارجها. لا تستطيع كل خلية تائية التعرف إلا على عشرات إلى مئات النسخ من تسلسل فريد لببتيد واحد من بين آلاف الببتيدات الأخرى المعروضة على الخلية نفسها، لأن جزيء MHC في خلية واحدة يمكنه الارتباط بمجموعة واسعة من الببتيدات. [ 2 ] [ 3 ] يُعدّ التنبؤ بنوع (أجزاء) المستضدات التي سيعرضها نوع معين من MHC/HLA على الجهاز المناعي أمرًا صعبًا، لكن التقنية المستخدمة في هذا المجال تشهد تحسنًا مستمرًا. [ 4 ]

عرض المستضدات داخل الخلايا: الفئة الأولى

معالجة المستضد وعرضه في مسار MHC-I

تُعبّر الخلايا التائية السامة (المعروفة أيضًا باسم الخلايا التائية القاتلة أو الخلايا اللمفاوية التائية السامة) عن مستقبلات CD8 المساعدة، وهي مجموعة من الخلايا التائية المتخصصة في تحفيز الموت الخلوي المبرمج للخلايا الأخرى. تقوم الخلايا التائية السامة بدوريات منتظمة في جميع خلايا الجسم للحفاظ على التوازن الداخلي. وعندما تواجه علامات مرضية، ناجمة على سبيل المثال عن وجود فيروسات أو بكتيريا داخل الخلايا أو خلية ورمية متحولة، فإنها تبدأ عمليات لتدمير الخلية التي يُحتمل أن تكون ضارة. [ 1 ] تعرض جميع الخلايا ذات النواة في الجسم (بما في ذلك الصفائح الدموية ) جزيئات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الأولى (MHC-I). ترتبط المستضدات المتولدة داخليًا داخل هذه الخلايا بجزيئات MHC-I وتُعرض على سطح الخلية. يُمكّن مسار عرض المستضد هذا الجهاز المناعي من اكتشاف الخلايا المتحولة أو المصابة التي تعرض ببتيدات من بروتينات ذاتية معدلة (متحولة) أو بروتينات غريبة. [ 5 ] [ 6 ]

في عملية العرض، تتحلل هذه البروتينات بشكل رئيسي إلى ببتيدات صغيرة بواسطة البروتيازات السيتوبلازمية في البروتيازوم ، ولكن توجد أيضًا مسارات تحلل بروتيني سيتوبلازمية أخرى. بعد ذلك، تُنقل الببتيدات إلى الشبكة الإندوبلازمية عبر بروتينات الصدمة الحرارية والناقل المرتبط بمعالجة المستضد (TAP)، الذي ينقل الببتيدات السيتوبلازمية إلى تجويف الشبكة الإندوبلازمية بآلية نقل تعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). هناك العديد من البروتينات المرافقة في الشبكة الإندوبلازمية المشاركة في تجميع معقد التوافق النسيجي الرئيسي من النوع الأول (MHC-I)، مثل الكالنيكسين ، والكالريتيكولين ، وErp57، وإنزيم إيزوميراز ثنائي كبريتيد البروتين (PDI)، [ 7 ] والتاباسين . على وجه التحديد، يُطلق على مُركب TAP، والتاباسين، وMHS من الفئة 1، و ERp57، والكالريتيكولين اسم مُركب تحميل الببتيد (PLC). [ ٨ ] تُحمّل الببتيدات في تجويف ارتباط الببتيد الخاص بجزيء MHC-I بين حلزونين ألفا في أسفل نطاقي α1 و α2 لجزيء MHC من الفئة الأولى. بعد انفصالها عن التاباسين، تخرج معقدات الببتيد-MHC-I (pMHC-I) من الشبكة الإندوبلازمية وتُنقل إلى سطح الخلية بواسطة الحويصلات الإخراجية. [ ٩ ] [ ١٠ ]

لا تستطيع الخلايا التائية الساذجة المضادة للفيروسات ( CD8+ ) القضاء مباشرةً على الخلايا المتحولة أو المصابة. بل يجب تنشيطها بواسطة معقدات pMHC-I للخلايا العارضة للمستضدات (APCs). هنا، يمكن عرض المستضد مباشرةً (كما ذُكر سابقًا) أو بشكل غير مباشر ( العرض المتبادل ) من الخلايا المصابة بالفيروس وغير المصابة. [ 11 ] بعد التفاعل بين pMHC-I ومستقبلات الخلايا التائية (TCR)، في وجود إشارات تحفيزية مشتركة و/أو سيتوكينات، يتم تنشيط الخلايا التائية، وتهاجر إلى الأنسجة الطرفية، وتقتل الخلايا المستهدفة (الخلايا المصابة أو التالفة) عن طريق تحفيز السمية الخلوية .

العرض المتبادل هو حالة خاصة تستطيع فيها جزيئات MHC-I عرض المستضدات خارج الخلوية، والتي عادةً ما تعرضها جزيئات MHC-II فقط. تظهر هذه القدرة في العديد من الخلايا العارضة للمستضدات، ولا سيما الخلايا التغصنية البلازمية في الأنسجة التي تحفز الخلايا التائية CD8+ بشكل مباشر. تُعد هذه العملية ضرورية عندما لا تكون الخلايا العارضة للمستضدات مصابة بشكل مباشر، إذ تُحفز استجابات مناعية موضعية مضادة للفيروسات والأورام على الفور دون الحاجة إلى انتقال الخلايا العارضة للمستضدات إلى العقد اللمفاوية المجاورة. [ 6 ]

عرض المستضدات خارج الخلوية: الفئة الثانية

مسار معالجة مستضد MHC II: أ- بروتين غريب؛ ب- جسيم داخلي؛ ج- جسيم حال؛ د- جسيم داخلي متأخر/جسيم حال داخلي؛ هـ- الشبكة الإندوبلازمية؛ و- جهاز جولجي؛ ز- CLIP لتبادل المستضد؛ ح- عرض المستضد على الغشاء البلازمي

تُغلّف المستضدات من الفضاء خارج الخلوي، وأحيانًا المستضدات الداخلية أيضًا [ 12 ] ، داخل حويصلات بلعمية، وتُعرض على سطح الخلية بواسطة جزيئات MHC-II للخلايا التائية المساعدة التي تُعبّر عن CD4 . وتُعبّر الخلايا العارضة للمستضدات فقط ، مثل الخلايا المتغصنة والخلايا البائية والبلعميات، عن جزيئات MHC-II على سطحها بكميات كبيرة، لذا فإن التعبير عن جزيئات MHC-II أكثر تخصصًا للخلايا من التعبير عن MHC-I.

تقوم الخلايا العارضة للمستضدات عادةً باستيعاب المستضدات الخارجية عن طريق البلعمة الخلوية ، ولكن أيضًا عن طريق الشرب الخلوي ، والالتهام الذاتي الكبير ، والالتهام الذاتي الصغير داخل الحويصلات، أو الالتهام الذاتي بوساطة البروتينات المصاحبة . [ 12 ] في الحالة الأولى، بعد الاستيعاب، تُحاط المستضدات بحويصلات تُسمى الحويصلات الداخلية . هناك ثلاثة أقسام تشارك في مسار عرض المستضد هذا: الحويصلات الداخلية المبكرة، والحويصلات الداخلية المتأخرة أو الحويصلات الداخلية الحالة، والحويصلات الحالة ، حيث تُحلل المستضدات بواسطة إنزيمات مرتبطة بالحويصلات الحالة (الهيدرولازات المعتمدة على الأحماض، والجليكوزيدازات، والبروتيازات، والليبازات). تُفضل هذه العملية بالانخفاض التدريجي في درجة الحموضة. تُعد الكاثيبسينات البروتيازات الرئيسية في الحويصلات الداخلية ، والنتيجة هي تحلل المستضدات إلى ببتيدات قليلة.

تُنقل جزيئات MHC-II من الشبكة الإندوبلازمية إلى حجرة تحميل MHC من الفئة الثانية مصحوبةً بالسلسلة البروتينية الثابتة (Ii، CD74). يحفز جزيء MHC-II غير كلاسيكي ( HLA-DO و HLA-DM ) تبادل جزء من CD74 ( ببتيد CLIP ) مع مستضد الببتيد. تُنقل معقدات ببتيد-MHC-II (pMHC-II) إلى غشاء البلازما، ويُعرض المستضد المُعالَج على الخلايا التائية المساعدة في العقد اللمفاوية. [ 9 ]

تخضع الخلايا العارضة للمستضدات لعملية نضج أثناء هجرتها، عبر إشارات الجذب الكيميائي ، إلى الأنسجة اللمفاوية، حيث تفقد قدرتها على البلعمة وتكتسب قدرة متزايدة على التواصل مع الخلايا التائية عن طريق عرض المستضدات. [ 13 ] وكما هو الحال في الخلايا التائية السامة CD8+، تحتاج الخلايا العارضة للمستضدات إلى معقد الببتيد-MHC-II وإشارات تحفيزية إضافية لتنشيط الخلايا التائية المساعدة الساذجة بشكل كامل.

يوجد مسار بديل لمعالجة المستضدات الذاتية وعرضها على جزيئات MHC-II في الخلايا الظهارية النخاعية للغدة الزعترية (mTEC) عبر عملية الالتهام الذاتي . وهو مسار مهم لعملية التحمل المناعي المركزي للخلايا التائية، ولا سيما الانتقاء السلبي للخلايا المستنسخة ذاتية التفاعل. ويتحقق التعبير الجيني العشوائي للجينوم بأكمله من خلال عمل AIRE والهضم الذاتي للجزيئات المُعبر عنها والمعروضة على جزيئات MHC-I وMHC-II.

عرض المستضدات الأصلية السليمة على الخلايا البائية

ترتبط مستقبلات الخلايا البائية الموجودة على سطحها بمستضدات سليمة غير مهضومة ذات طبيعة بنيوية، بدلاً من ارتباطها بتسلسل خطي من الببتيدات التي تم هضمها إلى أجزاء صغيرة وعرضها بواسطة جزيئات معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC). تُعرض معقدات كبيرة من المستضد السليم في العقد اللمفاوية على الخلايا البائية بواسطة الخلايا التغصنية الجريبية على شكل معقدات مناعية . ولذلك، فإن بعض الخلايا العارضة للمستضدات التي تُعبر عن مستويات منخفضة نسبيًا من الإنزيمات الليزوزومية تكون أقل عرضة لهضم المستضد الذي التقطته قبل عرضه على الخلايا البائية. [ 14 ] [ 15 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 جينواي الابن، سي. أ.، ترافيرز، ب.، والبرت، م.، شلومشيك، م. ج. (2001-01-01). "الفصل 5: عرض المستضد على الخلايا اللمفاوية التائية" . علم المناعة البيولوجية: الجهاز المناعي في الصحة والمرض. الطبعة الخامسة . جارلاند ساينس.
  2. ↑ بورسيل، أ. و.، كروفت، ن. ب.، تشاركي، د. س. (يونيو 2016). "علم المناعة بالأرقام: قياس عرض المستضد يُكمل البيئة الكمية لعلم المناعة النظامية!". الرأي الحالي في علم المناعة . 40 : 88-95 . doi : 10.1016/j.coi.2016.03.007 . PMID 27060633 . 
  3. ↑ جينواي الابن، سي. أ.، ترافيرز، ب.، والبورت، م.، شلومشيك، م. ج. (1 يناير 2001). "معقد التوافق النسيجي الرئيسي ووظائفه" . علم المناعة البيولوجية: الجهاز المناعي في الصحة والمرض (الطبعة الخامسة ). جارلاند ساينس. 
  4. ↑ بوزيد ر، دي بيير إم تي، لويتن آر جيه، بيزستاروستي ك، كيسلر إيه إل، برونو إم جيه، بيبيلنبوش إم بي، ديمرز جيه إيه، بوشو إس آي (مايو 2021). "التقييم التجريبي لاستخدام الارتباط الحاسوبي لـ HLA كمرشح مبكر لسير عمل اكتشاف الإبيتوب القائم على قياس الطيف الكتلي" . مجلة السرطانات . 13 (10): 2307. doi : 10.3390/cancers13102307 . PMC 8150281. PMID 34065814 .  
  5. ↑ هيويت إي دبليو (أكتوبر 2003). "مسار عرض مستضدات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الأولى: استراتيجيات التهرب المناعي الفيروسي" . علم المناعة . 110 (2): 163-169 . doi : 10.1046/j.1365-2567.2003.01738.x . PMC 1783040. PMID 14511229 .  
  6. 1 2 جوفري، أو. بي.، سيغورا، إي.، سافينا، أ.، أميغورينا، إس. (يوليو 2012) . "العرض المتبادل بواسطة الخلايا المتغصنة". مراجعات الطبيعة. علم المناعة . 12 (8): 557-69 . doi : 10.1038/nri3254 . PMID 22790179. S2CID 460907 .  
  7. ↑ "معالجة المستضدات وعرضها | الجمعية البريطانية لعلم المناعة" . www.immunology.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-11-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-11-2021 .
  8. ↑ توماس، كريستوف؛ تامبي، روبرت (2017). " تدقيق معقدات الببتيد-MHC من خلال التفاعلات الديناميكية متعددة التكافؤ" . مجلة فرونتيرز في علم المناعة . 8 : 65. doi : 10.3389/fimmu.2017.00065 . ISSN 1664-3224 . PMC 5296336. PMID 28228754 .   
  9. 1 2 سينها جيه كيه، بهاتاشاريا إس. كتاب في علم المناعة . دار النشر الأكاديمية. ISBN 978-81-89781-09-5.
  10. ↑ نيسميانوف، بافيل ب. (2020)، "عرض المستضد ومعقد التوافق النسيجي الرئيسي" ، وحدة مرجعية في العلوم الطبية الحيوية ، إلسيفير، ص 90-98 ، doi : 10.1016/b978-0-12-818731-9.00029-x ، ISBN  978-0-12-801238-3، S2CID 234948691 ، تم استرجاعه بتاريخ 2021-12-02 
  11. ↑ سي جيه جيه، هاسكيت إس، كامينسكي إل دبليو، لين إي، تروكنميلر إم إي، بيلون سي جيه، وآخرون . (يونيو 2015). "يفوق عدد الببتيد-MHC-I الناتج عن مستضد داخلي عدد الببتيد- MHC-I الناتج عن مستضد خارجي، بغض النظر عن النمط الظاهري للخلايا العارضة للمستضد أو تنشيطها" . مجلة PLOS للأمراض . 11 (6) e1004941. doi : 10.1371/journal.ppat.1004941 . PMC 4479883. PMID 26107264 .   
  12. 1 2 ستيرن إل جيه، سانتامبروجيو إل (يونيو 2016). "بوتقة انصهار ببتيدوم معقد التوافق النسيجي الرئيسي من النوع الثاني" . الرأي الحالي في علم المناعة . 40 : 70-7 . doi : 10.1016/j.coi.2016.03.004 . PMC 4884503. PMID 27018930 .  
  13. ↑ فلوريس-رومو، ل. (مارس 2001). "نضج وهجرة الخلايا المتغصنة في الجسم الحي" . علم المناعة . 102 (3): 255-262 . doi : 10.1046/j.1365-2567.2001.01204.x . PMC 1783189. PMID 11298823 .  
  14. ↑ باتيستا، إف دي، وهاروود ، إن إي (يناير 2009). "من وكيف وأين يتم عرض المستضد على الخلايا البائية". مجلة نيتشر ريفيوز. علم المناعة . 9 (1): 15-27 . doi : 10.1038/nri2454 . PMID 19079135. S2CID 2413048 .  
  15. ↑ هاروود، ن. إي.، وباتيستا ، ف. د. (ديسمبر 2010). "عرض المستضد على الخلايا البائية" . تقارير بيولوجية F1000 . 2 : 87. doi : 10.3410/B2-87 . PMC 3026618. PMID 21283653 .  
  • ImmPort - ملخصات الجينات، والتصنيفات، والمسارات، وتفاعلات البروتين/البروتين، والمزيد للجينات المشاركة في معالجة المستضدات وعرضها
  • عرض المستضد في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب