1、課程和教學要求 1.了解APC的概念、種類和特點。 2.熟悉Mo-M、DC及B細胞對抗原的處理 及提呈。 3.掌握抗原的處理及提呈。,第十一章 抗原提呈細胞與抗原的處理及提呈,一、抗原提呈的概念 二、抗原提呈細胞 三、抗原的處理及提呈 * 外源性抗原提呈過程 * 內(nèi)源性抗原提呈過程 * MHC分子對抗原的交叉提呈 * CD1抗原提呈途徑,主要內(nèi)容：,T cells do not recognise native antigens,Y,Y,Y,Y,Y,Y,Proliferation and antibody production,No proliferation No cytokine rele

2、ase,Cross-linking of surface membrane Ig,Antigens must be processed in order to be recognised by T cells,T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,ANTIGEN PROCESSING,抗 原 處 理（antigen processing),抗原提呈細胞將胞漿內(nèi)自身產(chǎn)生或攝入胞內(nèi)的抗原消化降解成一定大小的抗原肽片段，以適合與胞內(nèi)MHC分子結(jié)合。,T C

3、ell,Numerous T Cells Interacting with a Single Macrophage,Antigen presentation by a macrophage,一、 抗原提呈的概念 （antigen presentation) 抗原提呈細胞將抗原加工、處理、降 解為多肽片段，以抗原肽：MHC分子復(fù)合 物的形式轉(zhuǎn)運至細胞表面，提呈給T細胞 識別的全過程。圖,二、抗原提呈細胞 （antigen presenting cell, APC) 是指能攝取、加工、處理抗原，并將抗原信息提呈給T細胞識別的細胞，又稱為輔佐細胞。,抗原提呈細胞表面標志：,MHC和/或MHC類分子；

4、粘附分子。,專職抗原提呈細胞（professional APC）,能組成性表達MHC-II類分子，具有較強的抗原提呈作用，包括樹突狀細胞(DC)、巨噬細胞(M)、B細胞等。圖,非專職抗原提呈細胞,誘導(dǎo)性表達MHC-II類分子，抗原提呈能力弱，包括內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、上皮及間皮細胞、嗜酸性粒細胞等。,廣義APC 腫瘤細胞、病毒感染的細胞等也可通過MHC-I類分子途徑提呈抗原。,特點： 能顯著刺激初始T細胞進行增殖活化， 是免疫應(yīng)答的始動者。 發(fā)生： 前體階段 未成熟階段 遷移期 成熟DC,1、DC對抗原的處理及提呈 圖,DC是目前所知的機體內(nèi)功能最強的APC。,DC 的類型,髓系DC: 傳統(tǒng)D

5、C，也可來自單核細胞，可激活初始T細胞。 淋巴系DC: 見于小鼠, 認為等同于人類漿細胞樣DC。 漿細胞樣DC: 見于外周血，可產(chǎn)生大量IFN-a。 濾泡DC: 作為基質(zhì)細胞存在于初級和次級淋巴濾泡，可激活 B細胞。,組織中未成熟DC - 強吞噬和吞飲作用 - 處理抗原能力強 - 低水平的MHC - 缺乏共刺激分子 - 遞呈抗原能力弱 淋巴組織中成熟DC - 不再有吞噬能力 - 表達共刺激分子 (B7-1, B7-2) - 高表達MHC和黏附分子 - 抗原遞呈能力強,樹突狀細胞分布與命名,Langerhans cell: 表皮和上皮 interstitial DC: 心肺腎肝胃間質(zhì) perip

6、heral blood DC veiled cell：輸入淋巴管和淋巴液 interdigitating DC (IDC)：外周淋巴組織胸腺依賴區(qū) thymic DC (TDC)：胸腺髓質(zhì) follicular DC (FDC)：淋巴濾泡,DC的生物學功能,*強的吞飲作 用 *受體介導(dǎo)的內(nèi)吞(FcR/CR/ 甘露糖受體） *吞噬作用 *表面捕獲(FDC) FcR和C3bR,抗原提呈,免疫調(diào)節(jié),* 激活初始T細胞，啟動免疫應(yīng)答 *分泌細胞因子，調(diào)節(jié)免疫細胞分化發(fā)育 *分泌趨化性細胞因子，趨化T/B細胞 *利用未成熟DC誘導(dǎo)免疫耐受,攝取Ag ： 巨吞飲：吞入大量液體。 受體介導(dǎo)的胞吞作用：FcR

7、、甘露糖受體圖 吞噬：弱。 加工、處理Ag： 主要部位：MHC類分子腔室（ MC） 次要部位：早期內(nèi)吞體 提呈Ag： 抗原肽：MHC類分子 CD4T細胞,DC對抗原的處理及提呈過程,1. 表面標志 MHC-I/II類抗原、粘附分子（LFA-1,ICAM-1)、共刺激分子(B7,CD40)、FcR、補體受體(CR1/3/4)、LPS受體(CD14)、CKR等 2. 分泌功能： -產(chǎn)生溶酶體酶、髓過氧化物酶、活性氧等 -分泌細胞因子、補體、凝血因子等 -產(chǎn)生前列腺素、白三烯、ACTH、內(nèi)啡肽等,生物學特征,2、單核巨噬細胞對抗原的處理及提呈 (mononuclear phagocyte syste

8、m, MPS),MPS的主要生物學功能,吞噬作用：吞噬顆?？乖?、受體（FcR和C3bR)介導(dǎo)的內(nèi)吞、吞飲； 殺傷：氧依賴和非依賴機制殺傷和消化病原體； 抗腫瘤：直接殺傷、ADCC、激發(fā)抗瘤免疫； 參與免疫應(yīng)答： -加工和遞呈抗原，提供第二活化信號； -參與Th1細胞介導(dǎo)的細胞免疫的效應(yīng)階段。 參與免疫調(diào)節(jié): -正調(diào)：產(chǎn)生IL-1/12，TNF-a -負調(diào)：前列腺素、TGF-b 介導(dǎo)炎癥反應(yīng):吞噬殺傷；分泌各種炎癥介質(zhì)。,骨 髓,血 液,組 織,多能干細胞,髓樣干細胞,單核母細胞,前單核細胞,單核細胞,單核細胞,巨噬細胞 結(jié)締組織：組織細胞 肺：肺泡巨噬細胞 肝：枯否細胞 脾與淋巴結(jié)：游走與固定

9、巨噬細胞 漿膜腔：胸、腹腔巨噬細胞 神經(jīng)組織：小膠質(zhì)細胞 骨：破骨細胞 關(guān)節(jié)：滑膜A型細胞,單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的分化和分布,吞 噬 作 用,巨噬細胞對抗原的處理及提呈過程,攝取Ag ： 吞噬：較大的固體或大分子復(fù)合物。 胞飲：液態(tài)物質(zhì)或極微小顆粒。 受體介導(dǎo)的胞吞作用：被Fc、C3b包被的抗原。圖 加工、處理Ag： 包被小體 早期內(nèi)體 晚期內(nèi)體 內(nèi)體 溶酶體 終末溶酶體圖 提呈Ag： 抗原肽：MHC類分子 CD4T細胞,3、 B淋巴細胞對抗原的處理及提呈,可通過BCR途徑和非特異性胞飲攝取抗原,B細胞對抗原的處理及提呈,攝取Ag ： 吞飲：弱。 受體介導(dǎo)的胞吞作用：BCR。圖 圖 加工、處理

10、Ag： 內(nèi)體 提呈Ag： 抗原肽：MHC類分子 CD4T細胞,外源性抗原 (來源于APC外的抗原） 如被吞噬的細胞或細菌,主要由MHCII類分子提呈； 內(nèi)源性抗原 (細胞內(nèi)合成的抗原) 如病毒感染細胞合成的病毒蛋白和腫瘤細胞內(nèi)合成的蛋白,主要由MHCI類分子提呈； 微生物糖脂類抗原 由CD1分子提呈。,三、抗原的處理及提呈,1、外源性抗原提呈 (溶酶體或MHC-II類分子途徑) 外源性抗原被APC攝取、加工、處理為小分子抗原肽，與MHC-II類分子結(jié)合形成抗原肽：MHC-II類分子復(fù)合物，表達于APC細胞表面，供CD4+T細胞識別的過程。,（1）APC攝取外源性抗原：,巨噬細胞 吞噬、胞飲和受

11、體介導(dǎo)的胞吞 作用。,樹突狀細胞 以胞飲和受體介導(dǎo)的胞吞作用為主，吞噬作用較弱。,B細胞 以膜表面BCR特異性攝取抗原為主;非特異性胞飲為輔;無吞噬作用。,（2）APC處理與提呈抗原：,外源性抗原 內(nèi)體 內(nèi)體溶酶體 （蛋白酶作用） 形成1318個氨 基酸的抗原肽,新合成MHC類分子（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中） 恒定鏈（Ii）圖 （抗原結(jié)合槽為Ii所占據(jù)） （與內(nèi)體溶酶體融合） Ii被降解并暴露 MHC類分子抗原結(jié)合槽,抗原肽MHC類分子復(fù)合物,提呈給CD4T細胞識別 動畫,2、內(nèi)源性抗原提呈 (胞質(zhì)溶膠或MHC類分子途徑),內(nèi)源性抗原被胞質(zhì)溶膠中蛋白酶體降解為小分子抗原肽后，與MHC-I類分子結(jié)合，形成抗原肽

12、：MHC-I類分子復(fù)合物，供CD8+T細胞識別的過程。如病毒抗原、腫瘤抗原等主要由此途徑提呈。,內(nèi)源性抗原的處理與提呈過程,內(nèi)源性抗原 （病毒感染細胞或腫瘤細胞合成的蛋白） （被胞質(zhì)溶膠中蛋白酶體酶解） 抗原肽（含812個氨基酸） （經(jīng)TAP轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)） 形成抗原肽：MHC類分子復(fù)合物 （轉(zhuǎn)運至APC表面） 提呈給CD8T細胞識別動畫動畫,3、CD1參與的抗原提呈途徑,* CD1分子與MHC-I類分子類似; *主要提呈微生物的脂類、糖脂類抗原; CD1的抗原提呈對象: CD4+T和CD4-CD8-T細胞。 * 參與抗感染。,CD1分子提呈途徑,1. CD1的特征 分五型：CD1A、B、C、D、E, 與b2m組成二聚體； 與MHC有30%同源性，無多態(tài)性； CD1表達于專職APC表面，還可存在于內(nèi)體/溶酶體腔室中，酸性環(huán)境改變其構(gòu)象，與抗原結(jié)合。 2. 抗原遞呈特征 主要遞呈糖脂或脂類抗原，特別是分支桿菌的某些成分； 遞呈給CD4-CD8-