抗原加工與呈遞：抗原呈遞細胞（如樹突狀細胞）捕獲病原體或異常細胞，并將其蛋白質分解成小肽段。這些肽段隨后與MHC分子結合，形成抗原-MHC復合物，并呈現在抗原呈遞細胞的表面。
TCR與抗原-MHC復合物的結合：T細胞通過其表面的TCR識別抗原-MHC復合物。每個T細胞都有一種特定的TCR，可以識別特定的抗原肽-MHC復合物。TCR與抗原-MHC復合物的結合具有高度的特異性，確保了免疫系統能夠準確地識別外來病原體。
共刺激信號：除了TCR與抗原-MHC復合物的相互作用外，T細胞的激活還需要共刺激信號。這些信號由抗原呈遞細胞表面的共刺激分子（如B7-1和B7-2）與T細胞表面的相應受體（如CD28）相互作用提供。共刺激信號確保了T細胞的激活是受控制的，并提高了免疫應答的特異性。
細胞因子的作用：一旦T細胞接收到TCR和共刺激信號，它們就會開始增殖并分化成效應T細胞。這個過程中，細胞因子（由抗原呈遞細胞和其他免疫細胞產生）起著重要的調節作用。例如，白細胞介素-2（IL-2）是T細胞增殖的關鍵細胞因子。
免疫應答的啟動：激活的T細胞可以發揮多種效應功能，如殺傷感染的細胞（細胞毒性T細胞），幫助B細胞產生抗體（輔助性T細胞），或調節免疫應答（調節性T細胞）。
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