抗原遞呈細胞與抗原遞呈

抗原遞呈細胞與抗原遞呈第1頁/共58頁抗原提呈細胞與

抗原提呈AntigenPresentingCellsandAntigenPresentation第2頁/共58頁1973年---DCsT細胞不能識別天然蛋白質抗原，抗原肽是與MHC分子一起被識別的。20世紀80年代

T細胞只能識別與MHC分子形成復合物的抗原肽成分，需要其他免疫細胞輔助：將天然蛋白質抗原降解為多肽，形成MHC-肽復合物，被T細胞識別。第3頁/共58頁第一節(jié)

抗原提呈細胞

（AntigenPresentingCells）第4頁/共58頁基本概念抗原加工：指蛋白質抗原在細胞內被降解成能與MHC分子結合的肽的過程。抗原提呈：指MHC分子與抗原肽結合，將其展示于細胞表面供T淋巴細胞識別的過程?？乖岢始毎ˋntigenpresentingcell，APC）：在機體特異性免疫應答過程中，能攝取、加工及處理抗原，并將抗原信息提呈給T淋巴細胞的一類細胞。第5頁/共58頁基本概念專職抗原提呈細胞（professionalAPC）：具有顯著的抗原攝取、加工和提呈功能，組成性表達MHCII類分子、協(xié)同刺激分子的一類細胞。主要包括樹突細胞、巨噬細胞和B淋巴細胞。是體內主要負責免疫激活的成分。第6頁/共58頁基本概念非專職或兼職抗原提呈細胞（non-professionalAPC）通常指一般情況下不表達MHCII類分子，不具備抗原提呈功能，但在炎癥狀況下可被誘導表達MHCII類分子、協(xié)同刺激分子的一類細胞。如：成纖維細胞、內皮細胞、上皮細胞、各類腫瘤細胞和病毒細菌感染細胞。與專職APC相比，非專職APC的抗原處理和提呈能力較弱，主要為靶細胞提呈抗原被CD8+T細胞識別。第7頁/共58頁第8頁/共58頁

機體有核細胞均表達MHCI類分子，能將內源性蛋白加工處理成抗原肽，并以抗原肽-MHCI類分子復合物的形式，將抗原信息提呈給CD8+T細胞，成為CTL殺傷的靶細胞，近年來亦將其稱為廣義的APC，即：所有表達MHC分子并能處理和提呈抗原的細胞

。第9頁/共58頁第10頁/共58頁第11頁/共58頁主要抗原提呈細胞1973年，美國學者SteinmanandCohn。小鼠脾臟。目前所知抗原提呈功能最強的細胞，能夠刺激初始（na?ve)T細胞增殖，因此DC是適應性免疫應答的始動者，在T細胞免疫應答的誘導中具有獨特的地位。1、樹突細胞（Dendriticcells，DC）第12頁/共58頁尚未發(fā)現(xiàn)特異的表面標志。一般通過形態(tài)學、組合性細胞表面標志以及在混合淋巴細胞反應(MLR)中能刺激初始T細胞增殖等三方面加以綜合判斷。成熟DC的主要標志為CD1a、CD11c、CD83，高水平表達MHC-Ⅰ/Ⅱ類分子，輔助刺激分子CD80及CD86，黏附分子CD40、CD54以及β1、β整合素家族成員。表面標志第13頁/共58頁來源第14頁/共58頁按來源不同分髓系DC（DC1）和淋巴系DC（DC2）兩類，主要不同點為：

①產(chǎn)生的細胞因子（CK）不同：DC1受CD40L刺激后，24h之內即可大量產(chǎn)生IL-12，而DC2不產(chǎn)生IL-12；

②誘導分化的細胞不同：DC1誘導Th1分化，而DC2誘導Th2分化。第15頁/共58頁髓系DC分化發(fā)育過程已逐漸清楚，但對淋巴系的知之甚少。前體階段胎肝、臍血、骨髓、外周血成熟階段遷移階段未成熟階段輸入淋巴管、外周血、肝血液及淋巴組織實體器官、非淋巴組織次級淋巴組織很強的內吞、加工、處理抗原的能力，但處理初始T細胞和MLR的能力較弱主要標志為CD1a、CD11c、CD83，高水平表達MHC-Ⅰ/Ⅱ類分子，協(xié)同刺激分子分化、發(fā)育、成熟及遷移第16頁/共58頁未成熟DC與成熟DC區(qū)別特性未成熟DC成熟DC抗原捕獲抗原提呈MHC分子表達水平高高低低低高B7表達水平缺乏高刺激T細胞活化的能力無有吞噬抗原異物能力有無第17頁/共58頁并指狀DC：外周淋巴組織和胸腺髓質中的T細胞區(qū)，高表達MHC-Ⅰ/Ⅱ類分子間質DC：多種非淋巴器官如心、肺、腎、肝和胃腸道等組織，屬于未成熟的DC郎格漢斯細胞：表皮和胃腸上皮細胞部位的未成熟DC隱蔽DC：輸入淋巴管和淋巴液中遷移形式的DC濾泡樣DC：淋巴組織中的非胸腺依賴區(qū)胸腺DC外周血DC:遷移形式分布與命名第18頁/共58頁（1）抗原提呈

吞噬作用（phagocytosis）受體介導的內吞（receptor-mediatedendocytosis）吞飲作用（pinocytosis）：小顆?；蚩扇苄钥乖?）參與淋巴細胞發(fā)育、分化和激活

（3）參與免疫耐受的形成生物學功能第19頁/共58頁單核-巨噬細胞指的是血液中的單核細胞（monocyte,MC）和組織中的巨噬細胞（macrophage,Mφ），具有很強的吞噬能力。Mφ是體內功能最為活躍的細胞之一。2、單核-巨噬細胞網(wǎng)狀內皮細胞系統(tǒng)reticuloendothelialsystem,RES單核吞噬細胞系統(tǒng)mononuclearphagocytesystem,MPS早期：Mφ+網(wǎng)狀細胞現(xiàn)在第20頁/共58頁單核巨噬細胞單核細胞體積較大，蹄狀核（左，普通光鏡）胞漿顆粒明顯（中透射電鏡）腹腔巨噬細胞粘附于玻璃表面（右，掃描電鏡）第21頁/共58頁骨髓造血干細胞多能干細胞定向干細胞（髓干）

單核母細胞前單核細胞單核細胞骨髓中的單核細胞成熟后進入外周血，而后穿過血管內皮細胞間隙進入組織，進一步發(fā)育分化為巨噬細胞。來源及組織分布第22頁/共58頁組織細胞名稱外周血單核細胞一般組織巨噬細胞結締組織組織細胞肝肝枯否細胞肺肺泡細胞骨髓骨形成細胞皮膚郎格罕細胞神經(jīng)系統(tǒng)小膠質細胞腹腔腹腔巨噬細胞脾和淋巴結固定和游走的巨噬細胞單核吞噬細胞的組織分布第23頁/共58頁單核-巨噬細胞具有遷移性，通過吞噬，吞飲和受體介導的方式將顆粒或液體攝入胞內，發(fā)揮殺傷作用或對抗原進行加工處理，形成抗原肽-MHC分子表達在細胞表面，提呈給T細胞識別，誘導特異性免疫應答。單核-巨噬細胞具有較強的黏附玻璃或塑料的特性，可以進行分離和純化。生物學特征第24頁/共58頁細菌溶酶體吞噬小體偽足吞噬溶酶體抗原肽/MHCII類分子胞吐降級物質第25頁/共58頁（1）表面標志補體受體：CR1、CR2、CR3IgGFc受體：FcR細胞因子受體：IL-1R，IL-2R，IFN-αβR模式識別受體PRR：甘露糖受體，Toll樣受體HLA抗原：MHCI/MHCⅡ類分子黏附分子：LFA-1，ICAM-1協(xié)同刺激分子：B7，CD40第26頁/共58頁（2）產(chǎn)生多種酶及活性物質（激活狀態(tài)下）細胞因子：IL-1，6，12，TNF-α，IFN-γ補體成分：C1-5，B因子，D因子凝血因子：凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ和凝血酶原反應性氧中間產(chǎn)物：一氧化氮前列腺素白三烯血小板活化因子溶酶體酶溶菌酶：溶解革蘭氏陽性菌第27頁/共58頁①吞噬和殺傷作用：具免疫防御，監(jiān)視和自穩(wěn)作用，通過ADCC、調理及直接等方式吞噬殺傷病原體、體內突變、衰老細胞。②提呈Ag，啟動特異性免疫應答。③分泌細胞因子（促炎因子IL-1/6/TNF-a），介導炎癥，參與免疫調節(jié)。④其它：止血，組織修復等。生物學作用參與非特異性免疫和特異性免疫第28頁/共58頁通過BCR攝取可溶性抗原，由于抗原與受體特異性結合，所以其攝取Ag的效率很高，在體液免疫應答中發(fā)揮重要作用。不僅能在體外將蛋白Ag有效的提呈給輔助性T細胞，在體內也能發(fā)揮抗原提呈作用，尤其在低濃度Ag時，能濃集Ag并使之內化。通過抗原肽-MHCⅡ類分子復合體有效的將抗原提呈給CD4+Th細胞，受到刺激后才表達B7分子，協(xié)同抗原的提呈。3、B淋巴細胞第29頁/共58頁第二節(jié)

抗原的處理和提呈

AntigenProcessing&Presentation第30頁/共58頁

抗原提呈指抗原提呈細胞將Ag加工處理、降解為多肽片段，并與MHC分子結合為多肽-MHC分子復合物，而轉移至細胞表面，并與T細胞表面的TCR結合，從而將Ag信息提呈給T淋巴細胞的全過程?？乖岢始毎╝）內化抗原抗原（b）處理抗原（c）經(jīng)處理的抗原肽與MHC分子結合后表達于APC表面TT細胞識別復合物第31頁/共58頁外源性抗原（exogenousantigen）:來源于APC外的抗原，如被吞噬細胞吞噬的細菌、細胞或某些自身成分等。內源性抗原（endogenousantigen）：APC內合成的抗原，如病毒感染細胞所合成的病毒蛋白及腫瘤細胞所合成的蛋白等?？乖诸悾旱?2頁/共58頁（1）吞噬作用大顆粒＞0.5mm或微生物，如細菌、細胞碎片等。胞吞作用，也稱為內化.（2）胞飲作用液態(tài)物質或極微小顆粒（3）受體介導的內吞作用高效性，選擇性，飽和性借助細胞表面受體，有效捕捉濃度較低的相應抗原

B淋巴細胞主要通過非特異性的胞飲作用及BCR介導的內吞作用抗原攝取途徑：第33頁/共58頁抗原的加工處理

第34頁/共58頁

外源性抗原內源性抗原

降解為肽段

與MHCII結合與MHCI結合

CD4+T細胞CD8+T細胞第35頁/共58頁LMP（蛋白酶體）:是MHC內蛋白酶體相關基因（LMP2,LMP7）編碼的產(chǎn)物，具有廣泛的蛋白水解活性，主要負責將溶酶體外的蛋白降解為多肽。TAP（抗原加工相關轉運蛋白）：內質網(wǎng)內，是一種跨膜蛋白，由TAP1和TAP2兩個亞單位組成的異二聚體。TAP依賴ATP對多肽進行主動轉運。（8-13aa的多肽親和力高，與MHCI類分子結合的多肽長度相近）一、內源性抗原加工處理提呈：第36頁/共58頁LMP（蛋白酶體）細胞內蛋白質首先與泛素共價結合并在泛素的引導下進入蛋白酶體，最終降解為8-13aa、C端為堿性或疏水殘基的適合MHCI類分子結合的短肽。第37頁/共58頁第38頁/共58頁TAP（抗原加工相關轉運蛋白）

TAP分子轉運抗原肽效率高，2000個/分，選擇性轉運長度為8-13aa、C端為堿性或疏水氨基酸殘基的肽段。也能轉運較長和較短的多肽，親和力低。第39頁/共58頁組成MHCI類分子的a鏈和b2m均在粗面內質網(wǎng)中合成后轉移至滑面內質網(wǎng)。a鏈在到達內質網(wǎng)（ER）后立刻與伴隨蛋白（鈣聯(lián)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白和tapasin）結合。TAP與MHCI類分子結合可使通過肽轉運通道的內源性肽直接與MHCI類分子結合。MHCI類分子的合成和組裝第40頁/共58頁內源性抗原加工處理提呈途徑胞漿內合成的蛋白抗原被LMP（蛋白酶體）降解成8～13個aa的肽段TAP（抗原加工相關轉運蛋白）將其轉運到粗面內質網(wǎng)結合MHCⅠ類分子形成復合體經(jīng)高爾基體轉運至細胞表面提呈給CD8+Tc細胞第41頁/共58頁第42頁/共58頁對內源性抗原進行加工和提呈過程的總結病毒等微生物侵入靶細胞后，將其本身的遺傳物質注入宿主細胞核內，借助宿主的轉錄和翻譯元件，合成的具有異物性的蛋白質抗原內源性抗原被LMP降解成抗原肽通過TAP將胞漿內生成的抗原肽轉運到內質網(wǎng)中，經(jīng)加工修飾成為能與MHC-I類分子結合的抗原肽抗原肽與內質網(wǎng)合成的MHC-I類分子結合形成復合物上述復合物通過高爾基體后，以分泌小泡的形式被運送到細胞表面，供CD8+的T細胞識別第43頁/共58頁第44頁/共58頁內吞：抗原從細胞外進入細胞內的過程。內體：內吞的抗原由細胞膜包繞，行成的囊泡。吞噬溶酶體：內體不斷成熟，pH值逐漸下降，最終與溶酶體融合形成。包含蛋白水解酶、肽酶、核酸酶和脂酶等。二、外源性抗原加工處理提呈：第45頁/共58頁組成MHCII類分子的a鏈和b鏈均在粗面內質網(wǎng)中合成，在分子伴侶的協(xié)助下，形成a/b異二聚體MHCII類分子。恒定鏈Ii：在內質網(wǎng)中以三聚體形式存在，一個Ii三聚體與3個MHCII類分子結合，形成a3b

3Ii3九聚體。Ii的作用：①促進MHCII類分子二聚體的形成。②引導MHCII類分子二聚體在細胞內的轉運。③阻止MHCII類分子在內質網(wǎng)內與某些內源性肽結合。MHCII類分子的合成和組裝第46頁/共58頁MIIC（MHCII類區(qū)室）：富含MHCII類分子以及全部與處理抗原有關的酶類的胞漿囊泡。CLIP（II類分子相關的恒定鏈多肽）：在MIIC內Ii被降解，但MHCII類分子的抗原肽結合溝槽內留有一小片段。HLA-DM分子輔助下，CLIP與抗原肽結合溝槽解離，MHCII類分子才能與抗原多肽結合，形成穩(wěn)定的抗原肽-MHCII類分子復合物，轉運至細胞膜。MHCII類分子的合成和組裝第47頁/共58頁外源性抗原加工處理提呈途徑外源性蛋白抗原被質膜包裹、內陷，形成內體內體/溶酶體中，抗原被降解成10～30個aa的肽段內質網(wǎng)中形成MHCα/β

Ii九聚體MIIC中Ii降解，HLA-DM輔助小分子肽段與MHCII分子形成復合物，轉運至細胞表面提呈給CD4+T細胞第48頁/共58頁第49頁/共58頁第50頁/共58頁第51頁/共58頁內源性和外源性抗原加工途徑特點比較提呈抗原肽的MHC分子I類分子II類分子應答的T細胞CD8+T細胞CD4+T細胞抗原來源內源性外源性抗原肽產(chǎn)生部位胞質蛋白酶體內體、溶酶體MHC荷肽部位內質網(wǎng)腔MIIC伴隨蛋白