抗原提呈细胞与抗原的处理提呈

1、 抗原提呈细胞与抗原的抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈处理及提呈 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞的种类与特点 第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 l辅佐细胞（辅佐细胞（accessory cells） ：在胸腺依在胸腺依赖性抗原诱导赖性抗原诱导B淋巴细胞产生抗体的过程中，淋巴细胞产生抗体的过程中，不仅需要不仅需要T、B淋巴细胞的协同作用，还需淋巴细胞的协同作用，还需要另一类细胞的协助，遂将该类细胞称为辅要另一类细胞的协助，遂将该类细胞称为辅佐细胞。佐细胞。lAPC：即抗原提呈细胞，是指能够加工、处即抗原提呈细胞，是指能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给理抗原并将抗

2、原信息提呈给T淋巴细胞的一淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。疫调节中起重要作用。基本概念基本概念抗原提呈细胞的分类抗原提呈细胞的分类依据：表面膜分子表达的特点与功能差异依据：表面膜分子表达的特点与功能差异l专职性专职性APC：包括包括单核单核/巨噬细胞，树突状细胞，巨噬细胞，树突状细胞，B淋巴细淋巴细胞胞，能组成性表达，能组成性表达MHC-类分子和类分子和T细胞活化所需的共刺激分细胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，具有显著抗原摄取、加工处理与提呈功能。子以及黏附分子，具有显著抗原摄取、加工处理与提呈功能。l非专职性非专

3、职性APC：包括包括内皮细胞，成纤维细胞，上皮及间皮内皮细胞，成纤维细胞，上皮及间皮细胞和嗜酸性粒细胞细胞和嗜酸性粒细胞等，通常情况下不表达等，通常情况下不表达MHC-类分子；但类分子；但在炎症过程或在炎症过程或CK作用下也可表达作用下也可表达MHC-类分子、共刺激分子类分子、共刺激分子以及黏附分子，并具有一定的抗原处理和提呈能力。以及黏附分子，并具有一定的抗原处理和提呈能力。 表达表达MHC-类分子的靶细胞属于特殊的非专职性类分子的靶细胞属于特殊的非专职性APC，称，称为为CD8+T细胞的靶细胞细胞的靶细胞。 一、树突状细胞（一、树突状细胞（dendritic cell ，DC） DC呈树突

4、状，膜表面高表达呈树突状，膜表面高表达MHC II类分子，能移类分子，能移行至淋巴器官并刺激初始行至淋巴器官并刺激初始T细胞活化增殖，有相对特细胞活化增殖，有相对特异性表面标志异性表面标志的一类细胞，是体内功能最强的专职性的一类细胞，是体内功能最强的专职性抗原提呈细胞。抗原提呈细胞。 DC 能够显著刺激初始能够显著刺激初始T细胞增殖，而细胞增殖，而M、B细细胞仅能刺激已活化的或记忆性胞仅能刺激已活化的或记忆性T细胞，故细胞，故DC是机体适是机体适应性应性T细胞免疫应答的始动者细胞免疫应答的始动者；DC还表达丰富的免疫还表达丰富的免疫识别受体，能敏感地识别入侵的病原体，通过快速地识别受体，能敏感

5、地识别入侵的病原体，通过快速地释放大量释放大量CK参与固有免疫应答，故参与固有免疫应答，故DC也被视为连接也被视为连接固有免疫和适应性免疫的固有免疫和适应性免疫的“桥梁桥梁”。l Dendriticcell can activate naive T cells （一）类型与特点（一）类型与特点1. 根据来源的分类根据来源的分类 将将DC分为分为髓系髓系DC （myeloid DC）和）和淋巴系淋巴系DC（lymphoid DC）。髓系）。髓系DC主要参与免疫应答的诱导和启动；淋巴系主要参与免疫应答的诱导和启动；淋巴系DC目目前主要是浆细胞样前主要是浆细胞样DC（pDC），通过释放大量的），通过

6、释放大量的型干扰素参与抗病毒免疫型干扰素参与抗病毒免疫应答，在某些情况下也参与自身免疫性疾病的发生发展。应答，在某些情况下也参与自身免疫性疾病的发生发展。2. 根据分化成熟状态的分类根据分化成熟状态的分类 髓系髓系DC需经一个从未成熟到成熟阶段需经一个从未成熟到成熟阶段的发育过程才可分化为具有显著免疫活化功能的的发育过程才可分化为具有显著免疫活化功能的DC。DC在成熟过程中同时在成熟过程中同时发生迁移，由外周组织（获取抗原信号）通过输入淋巴管和发生迁移，由外周组织（获取抗原信号）通过输入淋巴管和/或血循环进入次或血循环进入次级淋巴器官，然后完成其激发级淋巴器官，然后完成其激发T细胞应答的任务。

7、细胞应答的任务。3.根据组织分布的分类根据组织分布的分类 淋巴样组织中的淋巴样组织中的DC：包括：包括IDC、FDC。 IDC在启动和激发初次免疫应答中起在启动和激发初次免疫应答中起主要作用；主要作用； FDC参与体液免疫应答的激活过程和诱导、维持免疫记忆。参与体液免疫应答的激活过程和诱导、维持免疫记忆。 非淋巴样组织中的非淋巴样组织中的DC：间质性间质性DC和和LC。 体液中的体液中的DC ：包括存在于输入淋巴管和淋巴液中的隐蔽细胞和血液：包括存在于输入淋巴管和淋巴液中的隐蔽细胞和血液DC 。非成熟非成熟DC与成熟与成熟DC的特点比较的特点比较 非成熟非成熟DC 成熟成熟DCFc受体表达受体

8、表达 + -/+甘露糖受体的表达甘露糖受体的表达 + -/+MHC类分子的表达类分子的表达 半衰期半衰期 约约1010小时小时 大于大于100100小时小时 细胞膜表面数目细胞膜表面数目 10106 6 7* 106 共刺激分子的表达共刺激分子的表达 -/+ +-/+ +抗原摄取、加工和处理的能力抗原摄取、加工和处理的能力 + -/+ -/+抗原提呈的能力抗原提呈的能力 -/+ +-/+ +迁移的倾向性迁移的倾向性 炎症组织炎症组织 外周淋巴组织外周淋巴组织主要功能主要功能 摄取、加工和处理抗原摄取、加工和处理抗原 提呈抗原提呈抗原（二）功能（二）功能1. 抗原提呈与免疫激活作用抗原提呈与免疫

9、激活作用 DC是专职性是专职性APC中唯一能直接激活初始中唯一能直接激活初始T细胞的细胞的APC；DC还能诱导还能诱导Ig的类别转换和释放某些可溶性因子等促进的类别转换和释放某些可溶性因子等促进B细胞细胞的增殖与分化。的增殖与分化。2. 免疫调节作用免疫调节作用 DC 能够分泌多种细胞因子和趋化因子调节其他免疫细胞能够分泌多种细胞因子和趋化因子调节其他免疫细胞的功能。的功能。3. 免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导 非成熟非成熟DC参与外周免疫耐受的诱导；胸腺参与外周免疫耐受的诱导；胸腺DC通过删除自通过删除自身反应性身反应性T细胞参与中枢免疫耐受的诱导。细胞参与中枢免疫耐受的诱导。二、

10、单核二、单核/巨噬细胞巨噬细胞lM 表达表达多种受体多种受体介导介导M 内的信号转导或介导内的信号转导或介导M 对颗粒状物质或细胞的摄取与加工处理。对颗粒状物质或细胞的摄取与加工处理。lM 产生多种胞内酶和胞外酶能杀灭和消化异物。产生多种胞内酶和胞外酶能杀灭和消化异物。lM 产生多种生物活性产物可发挥相应的作用。产生多种生物活性产物可发挥相应的作用。lM 表达丰富的表达丰富的MHC I和和MHC II类分子起到抗原类分子起到抗原处理和提呈作用。处理和提呈作用。三、三、B淋巴细胞（淋巴细胞（bone marrow-dependent lymphocyte）l 摄取抗原并加工处理，以抗原肽摄取抗原

11、并加工处理，以抗原肽-MHC 类分子复类分子复合物表达于合物表达于B细胞表面，提呈给细胞表面，提呈给Th细胞。细胞。非特异胞饮非特异胞饮受体介导受体介导:BCR特异性识别、结合抗原内化。特异性识别、结合抗原内化。l 特点特点 对低浓度的抗原，对低浓度的抗原，B细胞是一类有效的细胞是一类有效的APC。 B细胞的抗原提呈功能对于细胞的抗原提呈功能对于Th的活化及的活化及B细胞对细胞对TD-Ag应答产生抗体，具有重要的作用。应答产生抗体，具有重要的作用。 第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈基本概念基本概念抗原加工或抗原处理抗原加工或抗原处理（antigen procisssing）:AP

12、C将将胞质内自身产生胞质内自身产生或或摄取入胞内的抗原分子摄取入胞内的抗原分子降解并加工处降解并加工处理成一定大小的多肽片段，使多肽适合与理成一定大小的多肽片段，使多肽适合与MHC分子结分子结合，然后以抗原肽合，然后以抗原肽-MHC复合物的形式表达于复合物的形式表达于APC表面。表面。抗原提呈抗原提呈（antigen presentation）:在在APC与与T细胞接细胞接触的过程中，表达于触的过程中，表达于APC表面的抗原肽表面的抗原肽-MHC复合物被复合物被T细胞所识别，从而将抗原信息提呈给细胞所识别，从而将抗原信息提呈给T细胞。其实质细胞。其实质是是APC表面的抗原肽与表面的抗原肽与MH

13、C分子结合的复合物与分子结合的复合物与T细胞细胞表面的表面的TCR结合为结合为TCR-抗原肽抗原肽-MHC三元体，从而活化三元体，从而活化T细胞的全过程。细胞的全过程。抗原摄取抗原摄取-处理处理 表达表达 提呈提呈 (二元体二元体) (三元体三元体) 抗原肽抗原肽-MHC TCR抗原肽抗原肽-MHC外外源性抗原源性抗原： MHC-类分子类分子 CD4+ T细胞细胞 (细菌、蛋白质抗原、被吞噬的细胞等细菌、蛋白质抗原、被吞噬的细胞等)内源性抗原内源性抗原： MHC-类分子类分子 CD8+ T细胞细胞 (病毒病毒/肿瘤、某些胞内的自身成分肿瘤、某些胞内的自身成分) MHC类分子途径（内源性抗原提呈

14、途径）；类分子途径（内源性抗原提呈途径）； MHC类分子途径（外源性抗原提呈途径）；类分子途径（外源性抗原提呈途径）； 非经典的抗原提呈途径（非经典的抗原提呈途径（MHC分子对抗原的交分子对抗原的交叉提呈）；叉提呈）； 脂类抗原的脂类抗原的CD1CD1分子提呈途径。分子提呈途径。1. 内源性抗原的加工、处理与转运内源性抗原的加工、处理与转运2. MHC类分子的生成与组装类分子的生成与组装 蛋白酶体（蛋白酶体（20S）参与内源性抗原的降解，具有酶活性的组分是两种蛋白参与内源性抗原的降解，具有酶活性的组分是两种蛋白酶体酶体亚单位亚单位PSMB8/9，负责将溶酶体外的蛋白抗原降解为多肽片段（，负责将

15、溶酶体外的蛋白抗原降解为多肽片段（6-30Aa）。经降解的抗原肽，转移至内质网（）。经降解的抗原肽，转移至内质网（ER）腔内与新组装的）腔内与新组装的MHC类分类分子结合，该过程依赖于子结合，该过程依赖于ER表面的表面的抗原加工相关转运物抗原加工相关转运物（TAP）。）。TAP可选择性可选择性转运适合与转运适合与MHC类分子结合的含类分子结合的含8-12Aa的抗原肽的抗原肽. MHC类分子类分子链和链和2m在在ER中合成中合成, MHC类分子中的类分子中的链即刻与链即刻与伴伴 侣蛋白侣蛋白(chaperone)结合结合,伴侣蛋白参与伴侣蛋白参与链的折叠、保护链的折叠、保护链不被降解，参与链不被

16、降解，参与 链与链与2m组装成完整的组装成完整的MHC类分子及类分子及MHC类分子与类分子与TAP的结合。的结合。 在伴侣蛋白参与下，在伴侣蛋白参与下， MHC类分子组装成二聚体，其类分子组装成二聚体，其链的链的1和和2功能区构成抗原肽结合槽，在功能区构成抗原肽结合槽，在ER内与已被降解的内与已被降解的8-12Aa抗原抗原肽结合，经高尔基体转运至细胞膜上，提呈给肽结合，经高尔基体转运至细胞膜上，提呈给CD8+T细胞。细胞。小结：小结：MHC 类分子提呈过程类分子提呈过程3.抗原多肽与抗原多肽与MHC-类分子复合物的形成与多肽的提呈类分子复合物的形成与多肽的提呈 内源性蛋白抗原内源性蛋白抗原蛋白

17、酶体降解蛋白酶体降解TAP转运至转运至ER内内形成抗原肽形成抗原肽-MHC 类分子复合物类分子复合物经高尔基体经高尔基体转运转运至细胞膜上至细胞膜上供供CD8+T T细胞识别，完成抗原提呈过程。细胞识别，完成抗原提呈过程。1. 外源性抗原的加工处理外源性抗原的加工处理2. MHC 类分子的合成与转运类分子的合成与转运 外源性蛋白抗原被外源性蛋白抗原被APC摄入后在胞内形成摄入后在胞内形成内体内体(endosome)，进入内体的蛋白质被水解为多肽片段，并随内体转运至溶酶体或进入内体的蛋白质被水解为多肽片段，并随内体转运至溶酶体或融合为融合为内体内体/溶酶体溶酶体，是，是APC加工处理外源性抗原的

18、主要场所。加工处理外源性抗原的主要场所。溶酶体可将蛋白抗原降解为适合与溶酶体可将蛋白抗原降解为适合与MHC类分子结合的含有类分子结合的含有10-10-30Aa30Aa的短肽。的短肽。 粗面内质网中新合成粗面内质网中新合成MHC类分子类分子链与链与链折叠成二聚体，与链折叠成二聚体，与Ia相关恒定链（相关恒定链（Ia-associated invariant chain,Ii）结合形成）结合形成（ Ii）3九聚体。九聚体。MHC类分子在与抗原肽结合前被高尔基体由类分子在与抗原肽结合前被高尔基体由ER转运至内体，形成转运至内体，形成富含富含MHC类分子腔室类分子腔室（M C）, Ii降解仅降解仅留留

19、MHC类分子相关的恒定链多肽（类分子相关的恒定链多肽（CLIP ）。）。 在在MC中，由中，由HLA-DM分子辅助使分子辅助使CLIP被待提呈的抗原肽被待提呈的抗原肽置换，形成置换，形成 稳定的抗原肽稳定的抗原肽-MHC类分子复合物，转运至细胞膜类分子复合物，转运至细胞膜表面，供表面，供CD4+T细胞识别，从而将外源性抗原提呈给细胞识别，从而将外源性抗原提呈给CD4+T细胞。细胞。3. MHC 类分子的组装与抗原多肽的提呈类分子的组装与抗原多肽的提呈小结：小结：MHC 类分子提呈过程类分子提呈过程 APC识别摄取外源性抗原识别摄取外源性抗原形成内体形成内体转运至溶酶体转运至溶酶体/ /与溶酶与

20、溶酶体融合体融合抗原被降解为多肽抗原被降解为多肽转运至转运至MCIi链被降解，链被降解，CLIP 残残留留在在HLA-DM作用下作用下CLIP被置换被置换形成稳定的抗原肽形成稳定的抗原肽-MHC类分子复合物类分子复合物转运至转运至APCAPC膜表面膜表面将抗原肽提呈给将抗原肽提呈给CD4+T细胞。细胞。 抗原的交叉提呈抗原的交叉提呈(cross-presentation)也称为交叉致敏也称为交叉致敏（cross-priming），指），指APC能够将外源性抗原摄取、加工和能够将外源性抗原摄取、加工和处理并通过处理并通过MHC 类途径提呈给类途径提呈给CD8+T细胞细胞(CTL)(CTL)，这不

21、同，这不同于传统性的外源性抗原是通过于传统性的外源性抗原是通过MHC类分子途径进行加工、类分子途径进行加工、处理和提呈给处理和提呈给CD4+T细胞。细胞。 内源性抗原在某些情况下也能通过内源性抗原在某些情况下也能通过MHC类途径加以提呈。类途径加以提呈。目前认为目前认为抗原的交叉提呈参与了机体对于病毒（如疱疹病抗原的交叉提呈参与了机体对于病毒（如疱疹病毒）、细菌（如李斯特菌）感染和大多数肿瘤的免疫应答过毒）、细菌（如李斯特菌）感染和大多数肿瘤的免疫应答过程，但该途径并非抗原提呈的主要方式。程，但该途径并非抗原提呈的主要方式。 脂类抗原不能被脂类抗原不能被MHC限制的限制的T淋巴细胞识别；脂类抗

22、原可与表淋巴细胞识别；脂类抗原可与表达于达于APC表面的表面的CD1分子结合而被提呈。分子结合而被提呈。 CD1是一类是一类MHC样分子，包括样分子，包括CD1a-e五个成员；五个成员；CD1a-c主要主要将脂类抗原提呈给特定的将脂类抗原提呈给特定的T细胞以介导对于病原微生物的适应细胞以介导对于病原微生物的适应性免疫应答；性免疫应答；CD1d将脂类抗原提呈给将脂类抗原提呈给NKT细胞以参与固有免细胞以参与固有免疫应答。疫应答。 CD1分子既可以提呈外源性脂类抗原也可以提呈自身脂类抗原。分子既可以提呈外源性脂类抗原也可以提呈自身脂类抗原。 CD1分子提呈脂类抗原不依赖于分子提呈脂类抗原不依赖于TAP或或HLA-DM分子，主要是分子，主要是通过通过CD1分子的再循环过程，而没有明显的抗原加工处理。分子的再循环过程，而没有明显的抗原加工处理。 专职性专职性APC包括哪三类细胞？这三类包括哪三类细胞？这三类APC摄取、加工处理和提呈抗原的