抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈

1、抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈第十一章 抗原提呈細(xì)胞與抗原的加工及提呈第十一章 抗原提呈細(xì)胞與抗原的加工及提呈 主要內(nèi)容 抗原提呈細(xì)胞抗原的加工與提呈要求：【掌握】抗原提呈細(xì)胞概念、種類和特點(diǎn)?！菊莆铡縈HC I和MHC II類抗原提呈途徑和過程。 主要內(nèi)容 抗原提呈細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞 (antigen presenting cell，APC)能夠加工Ag并將Ag信息提呈給T細(xì)胞的一類細(xì)胞。抗原提呈細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞的種類：通過MHC類分子提呈外源性抗原的APC專職APC(professional APC)DC， M，B細(xì)胞非專職APC(non-professiona

2、l APC)內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等通過MHC類分子提呈內(nèi)源性抗原的APC表達(dá)MHC類分子的靶細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞的種類：專職APC專職APC 抗原的加工和提呈抗原加工（ antigen processing ）：APC將胞漿內(nèi)自身產(chǎn)生或攝入胞內(nèi)的抗原降解為一定大小的多肽片段，與胞內(nèi)MHC分子結(jié)合成抗原肽-MHC分子復(fù)合物，表達(dá)在細(xì)胞表面的過程?？乖岢剩?antigen presenting）：APC表面的抗原肽-MHC分子復(fù)合物被T細(xì)胞識別，誘導(dǎo)T細(xì)胞活化的過程。 抗原的加工和提呈抗原加工（ antigen procesAPC提呈的抗原外源性抗原(exogenous antigen):

3、 來自細(xì)胞外的抗原。內(nèi)源性抗原(endogenous antigen): 細(xì)胞內(nèi)合成的抗原APC提呈的抗原抗原加工提呈途徑MHC類分子途徑-內(nèi)源性抗原提呈途徑MHC類分子途徑-外源性抗原提呈途徑非經(jīng)典途徑- MHC分子對抗原的交叉提呈脂類抗原的CD1分子提呈途徑抗原加工提呈途徑MHC類分子途徑-內(nèi)源性抗原提呈途徑一、 MHC-I類分子途徑 (內(nèi)源性抗原的提呈途徑或胞質(zhì)溶膠途徑) 內(nèi)源性抗原 抗原肽 抗原肽-MHC I分子復(fù)合物 細(xì)胞膜表面表達(dá) CD8+ T細(xì)胞蛋白酶體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)經(jīng)高爾基體一、 MHC-I類分子途徑 (內(nèi)源性抗原的提呈途徑或胞質(zhì)溶內(nèi)源性抗原加工，處理及提呈CD8+ T細(xì)胞內(nèi)源性抗

4、原加工，處理及提呈CD8+ T細(xì)胞二、 MHC II類分子途徑 (外源性抗原的提呈途徑或溶酶體途徑) 外源性抗原 抗原肽 抗原肽-MHC II分子復(fù)合物 細(xì)胞膜表面表達(dá) CD4+ T細(xì)胞內(nèi)體、溶酶體經(jīng)高爾基體M II CM II C： M IIC器室，富含 MHC II類分子的多層膜結(jié)構(gòu)，具有溶酶體的某些特性。 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、 MHC II類分子途徑 (外源性抗原的提呈途徑或溶酶外源性抗原加工，處理及提呈CD4+ T細(xì)胞外源性抗原加工，處理及提呈CD4+ T細(xì)胞三、MHC對抗原的交叉提呈外源性抗原： MHC-I類分子途徑提呈給CD8+ T細(xì)胞內(nèi)源性抗原： MHC-II類分子途徑提呈CD4+T細(xì)

5、胞 三、MHC對抗原的交叉提呈外源性抗原：交叉提呈途徑交叉提呈途徑四、脂類抗原的CD1分子提呈 糖脂類抗原 與CD1分子形成復(fù)合物 表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞表面。供T、NKT細(xì)胞識別。內(nèi)體內(nèi)四、脂類抗原的CD1分子提呈 糖脂類抗原 CD1分子抗原提呈途徑CD1分子抗原提呈途徑復(fù)習(xí)題什么是APC，哪些細(xì)胞可作為APC？抗原的加工提呈途徑有幾條？3. 簡述內(nèi)源性和外源性抗原提呈過程。復(fù)習(xí)題什么是APC，哪些細(xì)胞可作為APC？1非專職性APC不包括淋巴細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞上皮細(xì)胞間皮細(xì)胞纖維母細(xì)胞2能顯著刺激初始型T細(xì)胞的APC是A單核-巨噬細(xì)胞 BB細(xì)胞DCTH細(xì)胞 ENK細(xì)胞3攝取、加工處理抗原能力最強(qiáng)的樹突

6、狀細(xì)胞是 A前體DC B未成熟DC C成熟DC D胸腺內(nèi)DC E. 遷移期DC4能被CD4+ T細(xì)胞識別結(jié)合的分子是 AMHC-I 類分子 BMHC-類分子 C抗原肽MHC-I類分子 D抗原肽MHC-類分子 E. HLA-DM1非專職性APC不包括1、樹突狀細(xì)胞（dendritic cell, DC）典型樹突狀形態(tài)功能最強(qiáng)的APC1、樹突狀細(xì)胞（dendritic cell, DC）典型DC分類淋巴樣組織中DC濾泡DC (FDC)并指狀DC (IDC)非淋巴樣組織DC（CD11c+）郎格漢斯細(xì)胞 (LC)間質(zhì)DCDC分類未成熟DC和成熟DC未成熟DC(Immature DC)皮膚、胃腸道、呼吸

7、道等上皮內(nèi)及實(shí)質(zhì)器官間質(zhì)內(nèi)高表達(dá)FcR、CR、甘露糖受體；低表達(dá)MHC分子、協(xié)同刺激分子和粘附分子攝取抗原并遷移至引流淋巴器官胞飲（吞飲）受體介導(dǎo)內(nèi)吞吞噬弱未成熟DC和成熟DC未成熟DC(Immature DC)成熟過程中的重要變化:表達(dá)趨化因子受體，獲得向引流淋巴結(jié)遷移的能力表達(dá)大量肽-MHC復(fù)合物協(xié)同刺激分子和粘附分子表達(dá)上調(diào)成熟DC(Mature DC)淋巴結(jié)，脾及派氏集合淋巴管高表達(dá)MHC分子、協(xié)同刺激分子及粘附分子很強(qiáng)的抗原遞呈能力成熟過程中的重要變化:2、巨噬細(xì)胞(Macrophage, M)2、巨噬細(xì)胞(Macrophage, M)來源、分布前單核細(xì)胞（骨髓）單核細(xì)胞（血液）巨噬

8、細(xì)胞（組織器官）來源、分布前單核細(xì)胞（骨髓）功能清除、殺傷病原體參與和促進(jìn)炎癥反應(yīng)殺傷靶細(xì)胞加工、提呈抗原免疫調(diào)節(jié)功能清除、殺傷病原體M攝取抗原途徑胞吞作用吞噬吞飲受體介導(dǎo)內(nèi)吞M攝取抗原途徑胞吞作用3、B細(xì)胞3、B細(xì)胞B細(xì)胞攝取抗原途徑加工遞呈可溶性抗原非特異性胞飲BCR介導(dǎo)內(nèi)吞特異性高效性B細(xì)胞攝取抗原途徑加工遞呈可溶性抗原階段：外源性抗原的加工、處理MHC類分子的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)MHC類分子荷肽遞呈給CD4+T細(xì)胞MHC類途徑一、 MHC 類分子途徑外源性Ag經(jīng)MHC類分子遞呈 階段：MHC類途徑一、 MHC 類分子途徑外源性Ag經(jīng)1、外源性抗原的加工處理APC以胞吞作用攝入Ag，形成內(nèi)體內(nèi)體與

9、溶酶體融合形成內(nèi)體/溶酶體Ag被蛋白酶降解成Ag肽抗原加工區(qū)室（compartments）1、外源性抗原的加工處理EndosomesExogenous pathwayIncreasein acidityCell surfaceTo lysosomesUptakeProtein antigensIn endosomeCathepsin B, D and L proteases are activated by the decrease in pHEndosomesExogenous pathwayIncr2、MHC類分子的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中MHC類分子合成與Ii鏈結(jié)合成 (Ii)3復(fù)合物2、

10、MHC類分子的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)需要阻止新和成的自身蛋白結(jié)合immature MHC 恒定鏈能穩(wěn)定新和成的 MHC II 類分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中MHC class II 成熟和恒定鏈需要阻止新和成的自身蛋白結(jié)合immature MHC 恒定鏈恒定鏈（Ii鏈）與 CLIPi鏈 a-associated Invariant chain，a分子相關(guān)的不變鏈協(xié)助類分子折疊和裝配阻止類分子與ER中的新合成的肽或內(nèi)源性抗原肽結(jié)合促進(jìn)MHC類分子在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)CLIP Class -associated invariant chain peptide ，類分子相關(guān)的不變鏈多肽i鏈中81位至104位氨基酸殘基的肽段結(jié)構(gòu) 能與

11、所有MHC類分子抗原結(jié)合槽相結(jié)合恒定鏈（Ii鏈）與 CLIPi鏈3、MHC類分子荷肽 i鏈引導(dǎo)下類分子進(jìn)入內(nèi)體(MC) i鏈降解，類分子肽結(jié)合槽中保留CLIP HLA-DM催化，CLIP與肽結(jié)合槽解離 高親和力肽與類分子結(jié)合Ag肽-MHC類分子形成3、MHC類分子荷肽EndosomesCell surfaceUptakeClass II associated invariant chain peptide (CLIP)(Ii)3 complexesdirected towardsendosomes byinvariant chainCathepsin L degrades Invariant

12、chainCLIP blocks groove in MHC moleculeMHC Class IIcontaining vesiclesfuse with antigencontaining vesiclesEndosomesCell surfaceUptakeClaHLA-DM catalyses the removal of CLIPMIIC compartmentHLA-DMReplaces CLIP with a peptide antigen using a catalytic mechanismSequence in cytoplasmic tail retains HLA-D

13、M in endosomesHLA-DMHLA-DRHLA-DM catalyses the removal o4、遞呈給CD4+T細(xì)胞Ag肽-類分子經(jīng)胞吐作用表達(dá)于APC表面供CD4+T細(xì)胞識別4、遞呈給CD4+T細(xì)胞MIIC compartment sorts peptide-MHC complexes for surface expression or lysosomal degradation膜表面 MHC II-抗原肽復(fù)合物細(xì)胞表面表達(dá) 進(jìn)入溶酶體降解 MIIC compartment sorts peptide抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈階段：內(nèi)源性Ag肽的加工及轉(zhuǎn)運(yùn)MHC類分子

14、荷肽遞呈給CD8+T細(xì)胞MHC類途徑二、MHC 類分子途徑內(nèi)源性Ag加工后由MHC類分子遞呈階段：MHC類途徑二、MHC 類分子途徑內(nèi)源性Ag加工Degradation in the proteasome具有酶活性的組分是PSMB8和PSMB9胞漿細(xì)胞蛋白質(zhì)，包括非己蛋白持續(xù)被多功能催化蛋白酶降解1、內(nèi)源性抗原肽的加工經(jīng)蛋白酶體（LMP）降解為短肽Degradation in the proteasome具ERCYTOSOLNewly synthesisedMHC class I molecules抗原肽需要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與 MHC I 類分子結(jié)合2、內(nèi)源性抗原肽轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體（

15、TAP）轉(zhuǎn)運(yùn)至ERERCYTOSOLNewly synthesised抗原肽需ER membraneLumen of ERCytosol抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)物 (TAP1 & 2)疏水性的8-15 氨基酸的肽段可被轉(zhuǎn)運(yùn)TAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2Peptide內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞漿TAP-1TAP-2Pe

16、ptideATP-binding cassette(ABC) domain疏水跨膜區(qū) 抗原肽ER membraneLumen of ERCytosol抗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣連蛋白結(jié)合新生的 I 類分子alpha鏈until 2-M bindsTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2Pepti

17、de2-M binds and stabilises floppy MHCTapasin, calreticulin, TAP 1 & 2 form a complex with the floppy MHC抗原肽與 MHC分子結(jié)合結(jié)構(gòu)緊密3、MHC類分子荷肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣連蛋白結(jié)合新生的 I 類分子alpha鏈TAP-1進(jìn)入溶酶體降解 細(xì)胞表面表達(dá)4、遞呈給CD8+T細(xì)胞Ag肽-MHC類分子經(jīng)高爾基體通過胞吐作用表達(dá)于細(xì)胞表面供CD8T細(xì)胞識別進(jìn)入溶酶體降解 細(xì)胞表面表達(dá)4、遞呈給CD8+T細(xì)胞Ag肽-抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈三、非經(jīng)典抗原加工遞呈途徑 Non classical pathw

18、ay外源性抗原也可被MHC類分子遞呈外源性抗原穿透細(xì)胞膜進(jìn)入胞漿外源性抗原自內(nèi)體逸出進(jìn)入胞漿-以內(nèi)源性抗原方式加工遞呈給CD8+T細(xì)胞內(nèi)源性抗原也可被MHC類分子遞呈胞質(zhì)內(nèi)蛋白形成自吞小泡，與內(nèi)體/溶酶體融合 -以外源性抗原方式加工遞呈給CD4+T細(xì)胞三、非經(jīng)典抗原加工遞呈途徑 Non classical p四、脂類經(jīng)CD1途徑 糖脂類抗原 與CD1分子形成復(fù)合物 表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞表面。供T、NKT細(xì)胞識別。內(nèi)體內(nèi)四、脂類經(jīng)CD1途徑 糖脂類抗原 與CD抗原提呈細(xì)胞于抗原的處理及提呈學(xué)習(xí)了抗原提呈細(xì)胞的特性和功能后，你是如何體會抗原提呈細(xì)胞的免疫學(xué)功能和生物學(xué)意義的呢？學(xué)習(xí)了抗原提呈細(xì)胞的特性和功能后，YYPinocytosi