医学免疫学：第11章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈

1、第十一章第十一章抗原提呈细胞与抗原抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈的处理及提呈内容提要内容提要抗原提呈细胞的种类与特点抗原的加工和提呈第一节第一节 抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（antigen-presenting antigen-presenting cell,APC):cell,APC):能够加工、处理抗原并将抗原信息能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给提呈给T T淋巴细胞淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。一、抗原提呈细胞的种类一、抗原提呈细胞的种类

2、 (1)专职性专职性APC (2)非专职性非专职性APC1.通过通过MHC II类分子提呈外源性抗原的类分子提呈外源性抗原的APC (1)专职性专职性APC: 表达表达MHCII类分子类分子和共刺激分和共刺激分子及黏附分子，具有子及黏附分子，具有显著显著的抗原摄取、加工、的抗原摄取、加工、处理和提呈功能的细胞。处理和提呈功能的细胞。包括：树突状细胞包括：树突状细胞 ；单核；单核/巨噬细胞；巨噬细胞；B细胞细胞抗原处理和提呈功能抗原处理和提呈功能强强。 (2)非专职性非专职性APC：在在正常情况下不表达正常情况下不表达MHC-II类类分子分子，在某些活性分子刺激下能，在某些活性分子刺激下能被诱导

3、表达被诱导表达MHC-II 类分子类分子和共刺激分子及黏附分子，并能处理和提和共刺激分子及黏附分子，并能处理和提呈抗原的细胞呈抗原的细胞 。包括：内皮细胞；成纤维细胞；上皮及间皮细胞；包括：内皮细胞；成纤维细胞；上皮及间皮细胞；嗜酸性粒细胞等。嗜酸性粒细胞等。抗原处理和提呈功能抗原处理和提呈功能弱弱。表达表达MHC IMHC I类分子类分子的的靶靶细胞（所有的有核细胞）细胞（所有的有核细胞）加工处理，以加工处理，以抗原肽抗原肽- -MHC IMHC I类分子类分子复合物形式提复合物形式提呈给呈给CD8CD8+ +T T细胞细胞广义的广义的APCAPC2.2.通过通过MHC IMHC I类分子提

4、呈内源性抗原的类分子提呈内源性抗原的APCAPC二、专职性抗原提呈细胞二、专职性抗原提呈细胞抗原提呈功能抗原提呈功能最强最强是是唯一能直接激活初始唯一能直接激活初始T细胞细胞的专职的专职APC ,是适是适应性应性T细胞免疫应答的始动者。细胞免疫应答的始动者。还参与固有免疫还参与固有免疫( (一一) )树突状细胞树突状细胞(DC)(DC)1 1、DCDC的类型的类型经典经典DC (cDC) :DC (cDC) :主要参与免疫应答的诱导和启动主要参与免疫应答的诱导和启动浆细胞样浆细胞样DC (DC (pDCpDC）: :产生产生IFN,IFN,参与抗病毒固有免疫应答参与抗病毒固有免疫应答根据成熟状

5、态分：根据成熟状态分：未成熟未成熟DCDC成熟成熟DCDC骨髓骨髓DCDC前体前体血流血流非淋巴组织非淋巴组织分化分化未成熟未成熟DCDC定居定居上皮组织、胃肠道、生殖道和上皮组织、胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道以及实质脏器的间质泌尿管道、气道以及实质脏器的间质细胞因子和抗原细胞因子和抗原DCDC细胞成熟并迁移进入外周免疫器官细胞成熟并迁移进入外周免疫器官摄取、处理和加工抗原的能力变弱摄取、处理和加工抗原的能力变弱, ,但提呈抗原能力逐渐增强但提呈抗原能力逐渐增强具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，但提呈抗原能力弱但提呈抗原能力弱2 2、经典、经典DCD

6、C的成熟过程的成熟过程迁移期迁移期DCDC未成熟未成熟DCDC成熟成熟DCDC未成熟未成熟DCDC与成熟与成熟DCDC特点的比较特点的比较未成熟未成熟DCDC成熟成熟DCDCFcFc受体的表达受体的表达高高低低甘露糖受体的表达甘露糖受体的表达高高低低MHC IIMHC II分子的表达分子的表达低低高高共刺激分子的表达共刺激分子的表达低低高高抗原摄取、加工和处理能力抗原摄取、加工和处理能力强强弱弱抗原提呈能力抗原提呈能力弱弱强强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滤泡样树突状细胞的扫描电镜图滤泡样

7、树突状细胞的扫描电镜图（树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物）（树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物） 3 3、DCDC的功能的功能（1 1）识别、摄取和加工抗原，参与固有免疫）识别、摄取和加工抗原，参与固有免疫（2 2）抗原提呈与免疫激活作用（）抗原提呈与免疫激活作用（最重要的功能最重要的功能）为为T T细胞提供抗原肽细胞提供抗原肽-MHC-MHC复合物（第一信号）复合物（第一信号）高表达共刺激分子为高表达共刺激分子为T T细胞活化提供第二信号细胞活化提供第二信号促进促进B B细胞的增殖分化细胞的增殖分化（3 3）免疫调节作用：）免疫调节作用：分泌分泌IL-12IL-12等等（4 4

8、）免疫耐受的维持与诱导：）免疫耐受的维持与诱导：未成熟未成熟DCDC参与外周耐受参与外周耐受（二）单核（二）单核/巨噬细胞巨噬细胞特点特点: 单核细胞单核细胞 巨噬细胞巨噬细胞 表达补体受体、表达补体受体、FC受体、清道夫受体、模式识别受体等受体、清道夫受体、模式识别受体等 正常情况下，低表达正常情况下，低表达MHCI、 MHC II和共刺激分子和共刺激分子功能功能: 吞噬杀伤病原微生物吞噬杀伤病原微生物 （强）（强） 抗原提呈抗原提呈 ：将抗原肽：将抗原肽-MHC II分子复合物提呈给分子复合物提呈给Th 调节免疫应答调节免疫应答 参与炎症，组织修复及组织再生参与炎症，组织修复及组织再生 巨

9、噬细胞伸出伪足捕获入侵的大肠杆菌巨噬细胞伸出伪足捕获入侵的大肠杆菌（三）（三）B B淋巴细胞淋巴细胞专职专职APC抗原提呈抗原提呈 非特异性胞饮作用非特异性胞饮作用 通过通过BCR特异性识别（特异性识别（主要方式主要方式），结合并内化抗），结合并内化抗原。在原。在低浓度可溶性抗原低浓度可溶性抗原的提呈中起重要作用的提呈中起重要作用以抗原肽以抗原肽-MHC II分子复合物的形式表达于细胞表面，分子复合物的形式表达于细胞表面，提呈给提呈给Th细胞。细胞。参与体液免疫应答参与体液免疫应答,是体液免疫应答的主要细胞。是体液免疫应答的主要细胞。免疫调节免疫调节第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提

10、呈抗原加工（处理）：抗原加工（处理）： APC将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消化降解并加将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消化降解并加工处理成一定大小的工处理成一定大小的多肽片段多肽片段，并与胞内，并与胞内MHC分子结合成分子结合成抗原肽抗原肽-MHC复合物复合物的形式表达在的形式表达在APC表面的过程。表面的过程。抗原提呈：抗原提呈： 在在APC与与T 细胞接触过程中，表达于细胞接触过程中，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细胞细胞识别，并与识别，并与T细胞表面的细胞表面的TCR结合为结合为TCR-抗原肽抗原肽-MHC三元体三元体，将抗原信息提呈给，将抗原信息提呈

11、给T细胞，细胞，从而从而活化活化T细胞的过程。细胞的过程。 一、一、APC提呈的抗原种类提呈的抗原种类: 外源性抗原外源性抗原(exogenous antigen): 外来的外来的抗原，以抗原，以抗原肽抗原肽-MHC I I类分子类分子复合物形式复合物形式提呈给提呈给CD4+T细胞细胞 。 内源性抗原内源性抗原(endogenous antigen): 细胞细胞内合成的抗原，以内合成的抗原，以抗原肽抗原肽-MHC I类分子类分子复复合物形式提呈给合物形式提呈给CD8+T细胞细胞 。二、二、APC加工和提呈抗原的途径加工和提呈抗原的途径MHC IMHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途

12、径（内源性抗原提呈途径）MHC IIMHC II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（MHCMHC对抗原的交叉提呈）对抗原的交叉提呈）脂类抗原脂类抗原的的CD1CD1分子提呈途径分子提呈途径（一）（一） MHC MHC类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途径（内源性抗原提呈途径）病毒等微生物侵入易感宿主细胞（靶细胞）后，将其本身的遗传物病毒等微生物侵入易感宿主细胞（靶细胞）后，将其本身的遗传物质注入宿主细胞核内，借助宿主细胞本身的转录和翻译元件，最后质注入宿主细胞核内，借助宿主细胞本身的转录和翻译元件，最后在宿主细胞中合成

13、具有异物性的蛋白质抗原（在宿主细胞中合成具有异物性的蛋白质抗原（内源性抗原内源性抗原）内源性抗原内源性抗原被存在于胞浆内的蛋白酶体降解成抗原肽（被存在于胞浆内的蛋白酶体降解成抗原肽（630630个氨基酸）个氨基酸）通过抗原加工相关转运物（通过抗原加工相关转运物（ TAPTAP）将胞浆内生成）将胞浆内生成的抗原肽的抗原肽选择性选择性地转运到内质网中（能与地转运到内质网中（能与MHC-IMHC-I类分子结合的类分子结合的812812个氨基酸抗原肽）个氨基酸抗原肽）抗原肽与内质网中合成的抗原肽与内质网中合成的MHC-IMHC-I类分子类分子结合形成结合形成抗原肽抗原肽MHC IMHC I类分子复合物

14、类分子复合物经高尔基体运送到细胞表面，提呈给经高尔基体运送到细胞表面，提呈给CD8CD8+ +的的T T细胞细胞内质网中合成内质网中合成MHC IMHC I类分子类分子链和链和2m2m，在伴侣蛋白，在伴侣蛋白的作用下组装成完整的的作用下组装成完整的MHC MHC I I类分子类分子MHC IMHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途径（内源性抗原提呈途径）MHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途径（内源性抗原提呈途径）（二（二)MHC)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）APCAPC将将外源性抗外源性抗原原摄入胞浆中，形成摄入胞浆中，形成内体

15、内体内体中的抗原在酸性内体中的抗原在酸性环境中被蛋白酶水解环境中被蛋白酶水解成多肽片段成多肽片段内质网中合成内质网中合成MHC MHC IIII类分子，与类分子，与IiIi（恒定链）结合形（恒定链）结合形成（成（Ii)Ii)3 3九聚体九聚体借助内体借助内体/ /溶酶体内的酸性环境和溶酶体内的酸性环境和某些蛋白酶类，将包裹于其中的蛋某些蛋白酶类，将包裹于其中的蛋白质抗原降解能与白质抗原降解能与MHC-IIMHC-II类分子结类分子结合的抗原肽（合的抗原肽（10301030个氨基酸）个氨基酸）转运到转运到APCAPC膜表面，将抗原肽提呈给膜表面，将抗原肽提呈给CD4CD4+ +的的T T细胞细胞

16、转运至溶酶体或融合转运至溶酶体或融合成内体成内体/ /溶酶体溶酶体被高尔基体由内被高尔基体由内质网转运到内体，质网转运到内体，形成形成 M II CM II CIiIi被降解，将被降解，将MHCMHCIIII类分子相关的恒定链类分子相关的恒定链多肽（多肽（CLIPCLIP）残留于）残留于MHCIIMHCII类分子的抗原类分子的抗原多肽结合槽中多肽结合槽中在在HLA-DMHLA-DM的作用下抗原多肽结合槽中的的作用下抗原多肽结合槽中的CLIPCLIP被待提呈的被待提呈的抗原肽置换，形成稳定的抗原肽置换，形成稳定的抗原肽抗原肽- -MHC IIMHC II类分子类分子复合物复合物MHC IIMHC

17、 II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）MHC IIMHC II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）抗原来源抗原来源 抗原肽产生部位抗原肽产生部位 胞质蛋白酶体胞质蛋白酶体 内体、溶酶体内体、溶酶体抗原与抗原与MHC分子结合部位分子结合部位 内质网内质网 M II C提呈抗原肽的提呈抗原肽的MHC分子分子 MHC 伴随蛋白伴随蛋白 钙联素、钙联素、TAP Ii链，钙联素链，钙联素处理和提呈抗原的细胞处理和提呈抗原的细胞 所有有核细胞所有有核细胞 专职专职APC识别和应答的识别和应答的T细胞细胞 特点特点 途径途径 途径途径( (三）非经典的抗原提呈途径（三）非经典的抗原提呈途径（MHCMHC对抗原的交叉提呈）对抗原的交叉提呈）外源性抗原：外源性抗原： MHC-I类分子途径提呈给类分子途径提呈给CD8+ T细胞细胞内内源性抗原：源性抗原： MHC-II类分子途径提呈类分子途径提呈CD4+T细胞细胞 少见模式少见模式交叉提呈途径交叉提呈途径（四）脂类抗原的（四）脂类抗原的CD1CD1分子提呈途径分子提呈途径脂类抗原可结合脂类抗原可结合APC表面的表面的CD1