第章抗原提呈细胞与抗原提呈

第一节

抗原提呈细胞

AntigenPresentingCells本文档共43页；当前第1页；编辑于星期六\13点38分在机体特异性免疫应答过程中，能摄取、加工及处理抗原，并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞称为抗原提呈细胞（Antigenpresentingcell，APC）。此类细胞能辅助和调节T细胞识别抗原并对其产生应答，故又称为辅佐细胞(accessorycell)。本文档共43页；当前第2页；编辑于星期六\13点38分专职性APC：能组成性表达MHCII类分子，具有显著的抗原摄取、加工和提呈作用的细胞。包括：B淋巴细胞、树突状细胞、单核-巨噬细胞等

。非专职性或兼职性APC:

执行抗原提呈功能时，非组成性表达MHCII类分子，具有一定抗原提呈能力的细胞。包括：内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。本文档共43页；当前第3页；编辑于星期六\13点38分广义的APC

机体有核细胞均表达MHCI类分子，能将内源性蛋白加工处理成抗原肽，并以抗原肽-MHCI类分子复合物的形式，将抗原信息提呈给CD8+T细胞，成为CTL的靶细胞，称为广义的APC，即：所有表达MHCI类分子并能处理和提呈抗原的细胞

。本文档共43页；当前第4页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第5页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第6页；编辑于星期六\13点38分1973年，美国学者Steinman目前所知抗原提呈功能最强的细胞，能够刺激初始（naïve)T细胞增殖，因此DC是适应性免疫应答的始动者，具有独特的地位。1、树突状细胞（DentriticCells,DC）本文档共43页；当前第7页；编辑于星期六\13点38分1.1表面标志尚未发现特异的表面标志。一般通过形态学、组合性细胞表面标志以及在混合淋巴细胞反应（MLR）中能刺激初始T细胞增殖等三方面加以综合判断。成熟DC的主要标志为CD1a、CD11c、CD83，高水平表达MHC-Ⅰ/Ⅱ类分子，辅助刺激分子CD80及CD86，黏附分子CD40、CD54以及β整合素家族成员。本文档共43页；当前第8页；编辑于星期六\13点38分1.2来源、分化、发育及迁移1.2.1来源本文档共43页；当前第9页；编辑于星期六\13点38分按来源不同分髓系DC（DC1）和淋巴系DC（DC2）两类，主要不同点为：①产生的细胞因子（CK）不同，DC1受CD40L刺激后，24h之内即可大量产生IL-12，而DC2不产生IL-12；②诱导分化的细胞不同，DC1诱导Th1分化，而DC2诱导Th2分化。本文档共43页；当前第10页；编辑于星期六\13点38分1.2.2分化、发育、成熟及迁移髓系DC分化发育过程已逐渐清楚，但对淋巴系的知之甚少。前体阶段胎肝、脐血、骨髓、外周血成熟阶段迁移阶段未成熟阶段输入淋巴管、外周血、肝血液及淋巴组织实体器官、非淋巴组织外周免疫器官很强的内吞、加工、处理抗原的能力，但处理初始T细胞和MLR的能力较弱主要标志为CD1a、CD11c、CD83，高水平表达MHC-Ⅰ/Ⅱ类分子，协同刺激分子本文档共43页；当前第11页；编辑于星期六\13点38分未成熟DC与成熟DC区别特性未成熟DC成熟DCMHC分子表达水平低高B7表达水平缺乏高刺激T细胞活化的能力无有吞噬抗原异物能力有无本文档共43页；当前第12页；编辑于星期六\13点38分1.3组织分布：淋巴组织中的DC：并指状DC（IDC）:分布于淋巴组织胸腺依赖区，成熟DC，具有较强的免疫激发作用。滤泡样DC（FDC）:分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中心。不表达MHCII，参与体液免疫应答的激活过程和诱导、维持免疫记忆。本文档共43页；当前第13页；编辑于星期六\13点38分非淋巴样组织中的DC：间质性DC

分布于实质器官间质毛细血管附近

未成熟DC，其摄取和加工处理抗原的能力较强，但不能递呈抗原、激发免疫应答。郎格罕斯细胞（LC）位于表皮和胃肠上皮部位

未成熟DC，具有较强摄取和加工处理抗原的能力，但其激发免疫应答能力较弱。隐蔽DC：输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DC体液中的DC：输入淋巴液中的隐蔽细胞及外周血中的DC。14本文档共43页；当前第14页；编辑于星期六\13点38分1.4生物学功能（1）抗原提呈

吞噬作用受体介导的内吞吞饮作用（2）参与淋巴细胞发育、分化和激活（3）参与免疫耐受的形成本文档共43页；当前第15页；编辑于星期六\13点38分1.5树突状细胞的特点

树突状细胞（DC）是机体内功能最强的APC，有以下特点：1.能够直接刺激初始T细胞，是免疫应答反应的始动者；

2.是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁；3.髓系DC主要参与激发T细胞免疫应答，淋巴系DC通过分泌高水平Ⅰ型干扰素主要参与抗病毒固有免疫；4.非成熟DC摄取和加工处理抗原能力强，而成熟DC抗原提呈功能强。本文档共43页；当前第16页；编辑于星期六\13点38分2、单核-巨噬细胞单核-巨噬细胞指单核细胞和由其分化而来的具有活跃吞噬和防御功能的细胞。包括血液中的单核细胞（monocyte,MC）和组织中的巨噬细胞（macrophage,Mφ）Mφ是体内功能最为活跃的细胞之一。本文档共43页；当前第17页；编辑于星期六\13点38分单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）胞浆颗粒明显（中，透射电镜）腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右，扫描电镜）本文档共43页；当前第18页；编辑于星期六\13点38分

骨髓

血液组织多能干细胞单核细胞单核细胞巨噬细胞结缔组织：组织细胞肺：肺泡巨噬细胞肝：枯否氏细胞脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞神经组织：小胶质细胞骨：破骨细胞关节：滑膜A型细胞2.1单核巨噬细胞的分化和分布髓样干细胞单核母细胞前单核细胞19本文档共43页；当前第19页；编辑于星期六\13点38分2.2生物学特征单核-巨噬细胞具有迁移性，通过吞噬，吞饮和受体介导的方式将颗粒或液体摄入胞内，发挥杀伤作用或对抗原进行加工处理，形成抗原肽-MHC分子表达在细胞表面，提呈给T细胞识别，诱导特异性免疫应答。单核-巨噬细胞具有较强的黏附玻璃或塑料的特性，可以进行巨噬细胞的分离和纯化。本文档共43页；当前第20页；编辑于星期六\13点38分（1）表面标志补体受体：CR1、CR2、CR3IgGFc受体：FcR细胞因子受体：IL-1R，IL-2R，IFN-R模式识别受体PRR：甘露糖受体，Toll样受体MHCI/MHCⅡ类分子黏附分子：LFA-1，ICAM-1协同刺激分子：B7，CD40本文档共43页；当前第21页；编辑于星期六\13点38分（2）产生多种酶及活性物质细胞因子：IL-6，12，TNF-α，IFN-γ补体成分：C1-5，B因子凝血因子：凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ和凝血酶原反应性氧中间产物：NO前列腺素白三烯血小板活化因子溶酶体酶溶菌酶本文档共43页；当前第22页；编辑于星期六\13点38分2.3主要生物学作用①吞噬和杀伤作用：具免疫防御，监视和自稳作用，通过ADCC、调理及直接等方式吞噬杀伤病原体或体内突变、衰老的细胞。②提呈Ag，启动特异性免疫应答。③分泌细胞因子，参与免疫调节。④其它：参与炎症，止血，组织修复等。本文档共43页；当前第23页；编辑于星期六\13点38分3．B淋巴细胞B淋巴细胞可通过BCR摄取抗原，由于抗原与受体特异性结合，所以其摄取Ag的效率很高，在体液免疫应答中发挥重要作用。B淋巴细胞发挥抗原提呈作用，尤其在低浓度Ag时，能浓集Ag并使之内化。B淋巴细胞通过抗原肽-MHCⅡ类分子复合体有效的将抗原提呈给CD4+Th细胞，受到刺激后才表达B7分子，协同抗原的提呈。本文档共43页；当前第24页；编辑于星期六\13点38分4、兼职抗原提呈细胞通常情况下不表达MHC-II分子，但在炎症或某些活性分子刺激后，可表达MHC-II类分子，并能处理和提呈抗原的细胞被称为兼职APC。主要包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞等。兼职APC可能参与炎症反应或某些自身免疫病。本文档共43页；当前第25页；编辑于星期六\13点38分第二节

抗原的处理和提呈

AntigenProcessing&Presentation本文档共43页；当前第26页；编辑于星期六\13点38分抗原提呈指抗原提呈细胞将Ag加工处理、降解为多肽片段，并与MHC分子结合为多肽-MHC分子复合物，而转移至细胞表面，并与T细胞表面的TCR结合，从而将Ag信息提呈给T淋巴细胞的全过程。抗原提呈细胞（a）内化抗原抗原（b）处理抗原（c）经处理的抗原肽与MHC分子结合后表达于APC表面TT细胞识别复合物本文档共43页；当前第27页；编辑于星期六\13点38分1、抗原的摄取抗原分类：外源性抗原（exogenousantigen）:来源于APC外的抗原，如被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞或某些自身成分等。内源性抗原（endogenousantigen）:APC内合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白及肿瘤细胞所合成的蛋白等。本文档共43页；当前第28页；编辑于星期六\13点38分摄取途径：（1）吞噬作用大颗粒或微生物，如细菌、细胞碎片等。

胞吞作用，也称为内化（2）胞饮作用液态物质或极微小颗粒（3）受体介导的内吞作用高效性，选择性，饱和性

借助细胞表面受体，有效捕捉浓度较低的相应抗原B淋巴细胞主要通过非特异性的胞饮作用及BCR介导本文档共43页；当前第29页；编辑于星期六\13点38分2、抗原的加工处理

本文档共43页；当前第30页；编辑于星期六\13点38分APC加工、处理和提呈抗原的途径：1）MHCⅠ类分子途径/内源性抗原提呈途径2）MHCⅡ类分子途径/外源性抗原提呈途径3）脂类抗原的CD1分子提呈4）交叉提呈31本文档共43页；当前第31页；编辑于星期六\13点38分

外源性抗原内源性抗原

降解为肽段

与MHCII结合与MHCI结合

CD4+T细胞CD8+T细胞本文档共43页；当前第32页；编辑于星期六\13点38分2.1内源性抗原加工处理提呈途径胞浆内合成的蛋白抗原

被LMP（蛋白酶体）降解成8～12个aa的肽段

TAP（抗原加工相关转运蛋白）将其转运到粗面内质网

结合MHCⅠ类分子形成复合体

经高尔基体转运至细胞表面

提呈给CD8+Tc细胞本文档共43页；当前第33页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第34页；编辑于星期六\13点38分LMP：蛋白酶体，大分子蛋白水解酶复合体，中空圆柱状结构，广泛的蛋白水解活性。将内源性抗原降解成6-30Aa的多肽。TAP：抗原加工相关转运蛋白，ER上的跨膜蛋白，主动地、选择性地转运抗原肽进入ER。35本文档共43页；当前第35页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第36页；编辑于星期六\13点38分2.2外源性抗原加工处理提呈途径外源性蛋白抗原被质膜包裹、内陷，形成内体

内体/溶酶体中，抗原被降解成10～30个aa的肽段

内质网中形成MHCα/β

Ii九聚体

MIIC中Ii降解，HLA-DM辅助

与MHCII分子形成复合物，转运至细胞表面

递呈给CD4+T细胞本文档共43页；当前第37页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第38页；编辑于星期六\13点38分Ii链：①促进MHCⅡ类分子链与链组装和折叠及二聚体形成②阻止MHCⅡ类分子在粗面内质网内与其他内源性多肽结合③促进MHCⅡ类分子二聚体在胞内转运

MIIC：

富含MHCII类分子腔室，多层膜结构，具有溶酶体的某些特性。本文档共43页；当前第39页；编辑于星期六\13点38分本文档共43页；当前第40页；编辑于星期六\13点38分内源性和外源性抗原加工途径特点比较提呈抗原肽的MHC分子I类分子II类分子应答的T细胞CD8+T细胞CD4+T细胞抗原来源