《APC及抗原的提呈》課件

APC及抗原的提呈抗原呈遞細(xì)胞(APC)是免疫系統(tǒng)中的關(guān)鍵細(xì)胞，在識(shí)別和呈遞抗原方面發(fā)揮著重要作用?？乖蔬f過程涉及將抗原片段呈遞給T淋巴細(xì)胞，從而引發(fā)免疫應(yīng)答。dhbydhsehsfdw什么是APC?11.抗原呈遞細(xì)胞是指能夠攝取、加工并呈遞抗原給T淋巴細(xì)胞的免疫細(xì)胞。22.激活T細(xì)胞通過抗原呈遞，APC能夠激活T細(xì)胞，從而啟動(dòng)免疫應(yīng)答。33.免疫系統(tǒng)核心APC在免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，是連接先天免疫和適應(yīng)性免疫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。APC類型及特點(diǎn)巨噬細(xì)胞分布廣泛，吞噬能力強(qiáng)。吞噬并處理抗原，呈遞給T細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞專業(yè)抗原提呈細(xì)胞，高效活化T細(xì)胞。在免疫反應(yīng)中起重要作用。B細(xì)胞特異性識(shí)別抗原，并呈遞給T細(xì)胞。參與體液免疫應(yīng)答。主要APC類型介紹主要抗原提呈細(xì)胞（APC）有三種類型：巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞。巨噬細(xì)胞吞噬并處理抗原，將其呈遞給T細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞是專業(yè)APC，其主要功能是將抗原呈遞給初始T細(xì)胞，從而引發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)。B細(xì)胞也可以作為APC，其主要功能是將抗原呈遞給輔助性T細(xì)胞，促進(jìn)B細(xì)胞活化和抗體產(chǎn)生。吞噬作用識(shí)別和結(jié)合APC表面受體識(shí)別并結(jié)合抗原，例如細(xì)菌、病毒或其他病原體。胞吞APC通過細(xì)胞膜內(nèi)陷，將抗原包裹在胞吞小泡中。吞噬體形成胞吞小泡與溶酶體融合，形成吞噬體，其中含有抗原和溶酶體酶。抗原降解溶酶體酶分解抗原，生成抗原肽段。抗原分解1吞噬APC吞噬抗原2內(nèi)化抗原進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)3降解抗原被降解成肽段4結(jié)合肽段與MHC分子結(jié)合抗原分解是抗原提呈的關(guān)鍵步驟。APC通過吞噬作用將抗原攝入細(xì)胞內(nèi)，并將其降解為小肽段。主要MHC復(fù)合物介紹主要組織相容性復(fù)合體(MHC)MHC復(fù)合物是一組基因，位于人類第6號(hào)染色體上，編碼細(xì)胞表面抗原呈遞分子。MHC-I類分子MHC-I類分子表達(dá)在所有有核細(xì)胞表面，呈遞來自細(xì)胞內(nèi)部的抗原肽段。MHC-II類分子MHC-II類分子表達(dá)在抗原呈遞細(xì)胞（APC）表面，呈遞來自細(xì)胞外環(huán)境的抗原肽段。MHC-I和MHC-II分子MHC-I分子表達(dá)于所有有核細(xì)胞表面。主要呈遞內(nèi)源性抗原，例如病毒或腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗原。主要識(shí)別CD8+T細(xì)胞。MHC-II分子主要表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞（APC），例如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞。主要呈遞外源性抗原，例如細(xì)菌或寄生蟲產(chǎn)生的抗原。主要識(shí)別CD4+T細(xì)胞。抗原肽段裝載過程抗原肽段裝載是MHC分子提呈抗原的關(guān)鍵步驟，涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟。1MHC分子與抗原肽段結(jié)合MHC分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊，并與抗原肽段結(jié)合。2伴侶蛋白協(xié)助伴侶蛋白協(xié)助MHC分子正確折疊，并與抗原肽段結(jié)合。3蛋白酶降解抗原抗原蛋白被蛋白酶降解成短肽片段。4抗原肽段裝載到MHC分子短肽片段與MHC分子結(jié)合，形成MHC-抗原肽段復(fù)合物。該過程在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行，是確保MHC分子能夠正確提呈抗原的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。MHC分子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面1MHC-I合成MHC-I分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，并與伴侶蛋白結(jié)合，確保正確折疊。2裝載抗原肽段抗原肽段在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與MHC-I分子結(jié)合，形成MHC-I-抗原肽段復(fù)合物。3轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面MHC-I-抗原肽段復(fù)合物通過高爾基體，最終被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面，呈遞給CD8+T細(xì)胞。被T細(xì)胞識(shí)別的抗原肽段抗原肽段特征抗原肽段必須具有特定長度和氨基酸序列，才能與MHC分子結(jié)合。MHC結(jié)合位點(diǎn)抗原肽段的氨基酸序列與MHC分子的結(jié)合位點(diǎn)相匹配，才能被T細(xì)胞識(shí)別。T細(xì)胞識(shí)別T細(xì)胞表面的TCR能夠識(shí)別MHC分子上呈遞的抗原肽段，從而啟動(dòng)免疫反應(yīng)。T細(xì)胞受體結(jié)構(gòu)及功能11.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)T細(xì)胞受體（TCR）由α和β鏈組成，包含可變區(qū)和恒定區(qū)。22.抗原識(shí)別TCR通過其可變區(qū)識(shí)別與MHC分子結(jié)合的抗原肽段。33.信號(hào)傳遞TCR與抗原復(fù)合物結(jié)合后，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，啟動(dòng)T細(xì)胞活化。44.細(xì)胞功能TCR介導(dǎo)T細(xì)胞識(shí)別抗原，并啟動(dòng)免疫應(yīng)答，例如殺傷感染細(xì)胞或激活其他免疫細(xì)胞。TCR與MHC-抗原肽段的結(jié)合T細(xì)胞受體（TCR）T細(xì)胞受體(TCR)是一種識(shí)別抗原的受體，存在于T細(xì)胞表面。MHC-抗原肽段復(fù)合物MHC-抗原肽段復(fù)合物是由MHC分子和抗原肽段組成的復(fù)合物，表達(dá)在抗原提呈細(xì)胞(APC)表面。結(jié)合過程TCR通過識(shí)別MHC分子和抗原肽段之間的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，與MHC-抗原肽段復(fù)合物結(jié)合。特異性識(shí)別每個(gè)TCR只識(shí)別特定的抗原肽段，確保免疫反應(yīng)的特異性。免疫反應(yīng)TCR與MHC-抗原肽段復(fù)合物的結(jié)合激活T細(xì)胞，引發(fā)免疫反應(yīng)。共刺激分子的作用增強(qiáng)T細(xì)胞活化共刺激分子提供第二信號(hào)，增強(qiáng)T細(xì)胞活化，確保免疫應(yīng)答的有效性。防止免疫耐受避免T細(xì)胞對(duì)自身抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)，維持機(jī)體的免疫穩(wěn)態(tài)。調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答共刺激分子參與調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和方向，確保機(jī)體對(duì)病原體的有效防御。APC活化T細(xì)胞的過程1第一步:抗原識(shí)別APC將抗原提呈給T細(xì)胞2第二步:共刺激信號(hào)APC表達(dá)共刺激分子，激活T細(xì)胞3第三步:信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞接收信號(hào)，開始增殖分化4第四步:效應(yīng)T細(xì)胞生成T細(xì)胞分化為效應(yīng)T細(xì)胞，發(fā)揮免疫功能不同APC在免疫反應(yīng)中的作用巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞在吞噬和清除病原體方面發(fā)揮重要作用，并將抗原提呈給T細(xì)胞，從而引發(fā)免疫反應(yīng)。它們還能分泌細(xì)胞因子，如TNF-α和IL-1，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。樹突狀細(xì)胞樹突狀細(xì)胞是專業(yè)APC，擅長捕獲和加工抗原，并將其提呈給T細(xì)胞。它們?cè)趩?dòng)初級(jí)免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并參與免疫耐受的建立。B細(xì)胞B細(xì)胞除了產(chǎn)生抗體外，還能作為APC，通過其BCR識(shí)別抗原。它們將抗原提呈給T細(xì)胞，促進(jìn)T細(xì)胞活化，從而增強(qiáng)免疫反應(yīng)。巨噬細(xì)胞作為APC巨噬細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞，具有吞噬、殺傷和抗原提呈等功能。在免疫應(yīng)答中，巨噬細(xì)胞作為重要的抗原提呈細(xì)胞，參與了多種免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)。巨噬細(xì)胞通過吞噬作用攝取抗原，并將抗原降解成小片段，然后與MHC-II分子結(jié)合，形成MHC-II-抗原復(fù)合物，并將其表達(dá)在細(xì)胞表面，從而將抗原信息提呈給CD4+T細(xì)胞，啟動(dòng)免疫應(yīng)答。樹突狀細(xì)胞作為專業(yè)APC形態(tài)樹突狀細(xì)胞擁有獨(dú)特的樹突狀突起，可以擴(kuò)大細(xì)胞表面積，增加與抗原的接觸面積。吞噬功能樹突狀細(xì)胞可以高效吞噬抗原，并將其分解為抗原肽段，準(zhǔn)備提呈給T細(xì)胞。遷移能力樹突狀細(xì)胞可以從外周組織遷移至淋巴結(jié)，在那里將抗原提呈給T細(xì)胞，啟動(dòng)免疫應(yīng)答?？乖岢蕵渫粻罴?xì)胞通過MHC分子將抗原肽段提呈給T細(xì)胞，激活T細(xì)胞，引發(fā)特異性免疫反應(yīng)。樹突狀細(xì)胞的成熟過程1成熟DC遷移到淋巴結(jié)2半成熟DC抗原攝取和加工3未成熟DC組織中巡邏樹突狀細(xì)胞（DC）是免疫系統(tǒng)中重要的抗原提呈細(xì)胞，它們會(huì)經(jīng)歷一個(gè)成熟過程，以增強(qiáng)其抗原提呈能力和活化T細(xì)胞的能力。未成熟DC主要在組織中巡邏，攝取抗原并將其加工處理。當(dāng)DC遇到病原體或其他刺激時(shí)，它們會(huì)開始成熟過程。半成熟DC會(huì)繼續(xù)處理抗原，并表達(dá)MHC分子和共刺激分子。成熟DC最終會(huì)遷移到淋巴結(jié)，在那里它們可以有效地活化T細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞的定位及遷移1組織定位樹突狀細(xì)胞廣泛分布于皮膚、淋巴結(jié)和脾臟等組織，在免疫防御中發(fā)揮重要作用。2遷移過程在遇到抗原后，樹突狀細(xì)胞會(huì)發(fā)生遷移，從外周組織遷移到淋巴結(jié)，以傳遞抗原信息。3遷移機(jī)制樹突狀細(xì)胞的遷移依賴于多種信號(hào)分子和細(xì)胞間相互作用，包括趨化因子、細(xì)胞粘附分子和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞活化T細(xì)胞的機(jī)制1抗原提呈樹突狀細(xì)胞將加工后的抗原肽段呈遞給T細(xì)胞上的T細(xì)胞受體（TCR）。2共刺激信號(hào)樹突狀細(xì)胞表達(dá)共刺激分子，如CD80和CD86，與T細(xì)胞上的CD28結(jié)合，提供第二信號(hào)。3T細(xì)胞活化抗原提呈和共刺激信號(hào)的共同作用，激活T細(xì)胞，使其增殖分化為效應(yīng)T細(xì)胞。B細(xì)胞作為APCB細(xì)胞是淋巴細(xì)胞的一種，它們是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的重要組成部分。B細(xì)胞可以作為抗原提呈細(xì)胞，主要通過其表面上的B細(xì)胞受體（BCR）識(shí)別抗原。B細(xì)胞提呈抗原主要針對(duì)蛋白質(zhì)類抗原，并將抗原提呈給輔助性T細(xì)胞（Th細(xì)胞）。B細(xì)胞的抗原提呈過程，有助于激活Th細(xì)胞，并進(jìn)一步促進(jìn)B細(xì)胞的增殖和分化為漿細(xì)胞，分泌抗體。抗原提呈過程中的協(xié)同作用多類型APC協(xié)同不同類型的APC協(xié)同作用，共同參與抗原的捕獲、加工和提呈，增強(qiáng)免疫反應(yīng)。細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)APC分泌的細(xì)胞因子，如IL-12、IL-6等，協(xié)同增強(qiáng)T細(xì)胞活化，促進(jìn)免疫應(yīng)答。共刺激信號(hào)APC表達(dá)的共刺激分子，如CD80/CD86，與T細(xì)胞上的CD28結(jié)合，傳遞共刺激信號(hào)，確保T細(xì)胞有效活化。耐受原理與免疫原理免疫耐受免疫系統(tǒng)對(duì)自身抗原產(chǎn)生耐受，避免攻擊自身組織。免疫原理免疫系統(tǒng)識(shí)別并清除外來入侵的病原體，保護(hù)機(jī)體免受疾病侵害?？乖岢逝c免疫反應(yīng)的調(diào)控負(fù)向調(diào)控免疫耐受是指免疫系統(tǒng)對(duì)自身抗原的無應(yīng)答狀態(tài)。自身抗原的提呈會(huì)導(dǎo)致免疫細(xì)胞的凋亡或無能，從而抑制免疫反應(yīng)。正向調(diào)控免疫刺激是指通過增強(qiáng)免疫細(xì)胞的活性或增加抗原的提呈效率來增強(qiáng)免疫反應(yīng)。例如，疫苗接種可以通過增強(qiáng)抗原的提呈效率來增強(qiáng)免疫反應(yīng)。APC異常與相關(guān)疾病免疫缺陷疾病APC功能缺陷會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)無法識(shí)別和清除病原體，從而導(dǎo)致免疫缺陷疾病。例如，慢性肉芽腫病，其原因是吞噬細(xì)胞的NADPH氧化酶缺陷，導(dǎo)致吞噬細(xì)胞無法殺死細(xì)菌。自身免疫性疾病APC功能異常也會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)攻擊自身組織，從而引發(fā)自身免疫性疾病。例如，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，其原因可能是APC異常提呈自身抗原，導(dǎo)致自身反應(yīng)性T細(xì)胞活化。腫瘤疾病一些腫瘤細(xì)胞可以逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)控，這可能是由于腫瘤細(xì)胞能夠抑制APC的功能，或者改變自身抗原的表達(dá)，從而逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和攻擊。感染性疾病一些病原體能夠抑制APC的功能，從而逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和清除，導(dǎo)致感染性疾病。例如，HIV病毒能夠感染和破壞T細(xì)胞，導(dǎo)致免疫缺陷。抗原提呈的應(yīng)用前景1個(gè)性化疫苗根據(jù)患者自身免疫狀況，設(shè)計(jì)針對(duì)性更強(qiáng)的疫苗。2腫瘤免疫治療將腫瘤抗原特異性T細(xì)胞導(dǎo)入患者體內(nèi)，以增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的識(shí)別和殺傷。3免疫調(diào)節(jié)疾病治療通過調(diào)控抗原提呈過程，控制免疫反應(yīng)，治療自身免疫疾病和過敏癥等。4