【生物】为什么不止有一种 MHC？

这个问题启发自 为什么细胞毒性 T 细胞需要辅助性 T 细胞的细胞因子信号？

我们提到了大部分脊椎动物体内存在有多种类型的 MHC，

并且 CD8+ T 细胞和 CD4+ T 细胞会识别不同的 抗原–MHC复合体。

那为什么要有多种 MHC 呢？只有一种 MHC 会有什么问题？

一、先简述一下现实中多种 MHC 的情况

首先，T 细胞属于细胞免疫，也就是负责清除不正常的细胞。而清除病原体，则是 B 细胞的工作。

然而很多病原体，比如很多细菌感染，并不是细菌侵入了细胞才致病的，而是它产生的物质有害。

也就是说 MHC I 负责提供细胞内感染的信息，包括病毒和一些细菌的感染。

而 MHC II 负责提供细胞外感染的信息，包括大多数细菌和寄生虫的感染，也包括自身损坏细胞的残片。

CD4+ T 细胞（辅助性 T 细胞）在受到抗原呈递细胞的信号后，调控 B 细胞和 T 细胞分工协作。

二、如果只有一种 MHC 可能会怎么样？

先不说有没有同时具备两者功能的 MHC 分子，这样显然是低效和混乱的

用时间复杂度的角度来类比，记待检测的细胞的个数约为 $n$ ，那这样搞就是 $\mathcal{O}(2n)$ 的

但是扫外部信息（即外源性抗原）显然没必要把所有的细胞都扫一遍吧？

毕竟，外源性抗原，例如细菌，大部分在体液中，我们完全可以在体液里放一些专门检测的细胞呀。

于是抗原呈递细胞就出现了，他们专门负责找抗原（MHC II），同时每个有核细胞都会自我检测（MHC I）

用 $m$ 表示抗原呈递细胞的大致数量，显然 $m \ll n$ ，于是复杂度就变成了 $\mathcal{O}(n)$ 。

由于细胞的总数 $n$ 非常大，所以这样的优化肯定是很显著的。是不是很形象？

同时，如果只有一种 MHC，CD8+ T 细胞（细胞毒性 T 细胞）就可以“跨越上级指令”随意行动了

但凡动动脑筋也知道，这样的做法会有多么混乱和低效，自然不止有一种 MHC 了。

当然，上面的说的有一点细节问题，比如抗原呈递细胞不止呈递抗原。应该能理解吧。