第十一章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈课件.ppt

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第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点一、概念：一、概念：1 1、抗原提呈细胞、抗原提呈细胞 antigen presenting cell,APC antigen presenting cell,APC n能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T T淋巴细淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。调节中起重要作用。n指能表达抗原肽指能表达抗原肽-MHC-MHC复合物的任何细胞

2、（广义）复合物的任何细胞（广义）第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点二、种类：二、种类：n专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞（professional APCprofessional APC）n组成性表达组成性表达MHC-MHC-类分类分子和子和T T细胞活化所需的细胞活化所需的共刺激分子共刺激分子以及以及黏附分黏附分子子，具有显著的抗原摄，具有显著的抗原摄取、加工、处理与提呈取、加工、处理与提呈功能功能.n包括包括DCDC、Mo/MMo/M、B B。二、种类：二、种类：n专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞(professional APC)(profession

3、al APC)n非专职性抗原提呈细胞非专职性抗原提呈细胞(non-professional APC)(non-professional APC)n在通常情况下在通常情况下不表达不表达MHC IIMHC II类分子类分子，但在炎症过程中，但在炎症过程中或或IFN-IFN-等细胞因子的作用下，表达等细胞因子的作用下，表达MHC IIMHC II类分子和类分子和共刺激分子以及黏附分子，具有较弱的抗原处理和提共刺激分子以及黏附分子，具有较弱的抗原处理和提呈能力。呈能力。n包括：包括：内皮细胞、纤维母细胞，上皮及间皮细胞等内皮细胞、纤维母细胞，上皮及间皮细胞等.第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原

4、提呈细胞的种类和特点第一节第一节 抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞的种类与特点一、树一、树突状细胞突状细胞 dendritic cell，DCn显著刺激显著刺激初始初始T细胞细胞（nave T cell)增殖增殖n是机体适应性是机体适应性T细胞免疫细胞免疫应答的应答的始动者始动者。n因因DC表达丰富的免疫识表达丰富的免疫识别受体，连接固有免疫和别受体，连接固有免疫和适应性免疫的适应性免疫的“桥梁桥梁”。Steinman(美国美国)于于1973年发现年发现功能最强功能最强的的APC，Ag提呈能力比提呈能力比M强强10-100倍倍一、树一、树突状细胞（突状细胞（dendritic cellde

5、ndritic cell，DCDC）（一）类型与特点：（一）类型与特点：1.1.根据来源的分类：根据来源的分类：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 髓样干细胞髓样干细胞多能造血干细胞多能造血干细胞淋巴样干细胞淋巴样干细胞NKNKT TB B淋巴系淋巴系DCDC髓系髓系DCDC髓系髓系DCDC单核细胞单核细胞中性粒细胞中性粒细胞巨噬细胞巨噬细胞树突状细胞的来源树突状细胞的来源一、树一、树突状细胞（突状细胞（dendritic celldendritic cell，DCDC）（一）类型与特点：（一）类型与特点：1.1.根据来源的分类：根据来源的分类：2.2.根据分化成熟

6、状态的分类：根据分化成熟状态的分类：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前体阶段前体阶段未成熟期未成熟期 迁移期迁移期 成熟期成熟期 前体阶段前体阶段未成熟期未成熟期 迁移期迁移期成熟期成熟期部位部位胎肝、脐血、胎肝、脐血、骨髓、成人骨髓、成人外周血外周血 实体器官、非实体器官、非淋巴组织的上淋巴组织的上皮皮 输入淋巴管、外输入淋巴管、外周血、肝血、淋周血、肝血、淋巴组织巴组织 淋巴结、脾及淋巴结、脾及PeyerPeyer结的结的T T细细胞区胞区功能功能产生各种髓产生各种髓系系DCDC，在急，在急性炎症下迅性炎症下迅速动员至非速动员至非淋巴组织淋巴组织 摄取加工处理

7、摄取加工处理AgAg。由非淋巴。由非淋巴组织向次级淋组织向次级淋巴组织归巢巴组织归巢 经淋巴和血液循经淋巴和血液循环进入淋巴结、环进入淋巴结、经外周血至脾经外周血至脾 提呈提呈AgAg肽：肽：MHCMHC复合物给复合物给初始初始T T，并使，并使之激活之激活MHC IIMHC II、AM AM介导抗原摄取的介导抗原摄取的受体受体AgAg摄取加工处理摄取加工处理能力能力刺激初始刺激初始T T细胞细胞能力能力表达低表达低表达高表达高高高低低表达高表达高缺乏缺乏低低高高髓系髓系DCDC的分化发育的四个阶段的分化发育的四个阶段一、树一、树突状细胞（突状细胞（dendritic celldendriti

8、c cell，DCDC）（一）类型与特点：（一）类型与特点：1.1.根据来源的分类：根据来源的分类：2.2.根据分化成熟状态的分类：根据分化成熟状态的分类：3.根据组织分布的分类：根据组织分布的分类：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淋巴样组织中的淋巴样组织中的DC外周淋巴器官淋巴外周淋巴器官淋巴滤泡生发中心滤泡生发中心非淋巴样组织中的非淋巴样组织中的DC实质器官间质毛细血管实质器官间质毛细血管附近附近体液中的体液中的DC并指状并指状DC(IDC)：滤泡样滤泡样DC(FDC)：淋巴组织胸腺依赖区淋巴组织胸腺依赖区朗格汉斯细胞：朗格汉斯细胞：间质性间质性DC：表皮和胃

9、肠上皮部位表皮和胃肠上皮部位分布于输入淋巴液及外周血分布于输入淋巴液及外周血隐蔽细胞隐蔽细胞血液血液DC毛细血管后小毛细血管后小静脉静脉次级淋巴滤泡次级淋巴滤泡（生发中心）（生发中心）浅皮质区浅皮质区初级淋巴滤泡初级淋巴滤泡输入淋巴管深皮质区深皮质区IDCFDC第一节第一节 抗原提呈细胞的种类及特点抗原提呈细胞的种类及特点（二）功能（二）功能1.抗原提呈与免疫激活抗原提呈与免疫激活2.免疫调节免疫调节3.免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导一、树一、树突状细胞（突状细胞（dendritic cell，DC）成熟髓样成熟髓样DC功能亚群功能亚群nDC1亚群亚群:产生产生IL-12，诱导，诱导

10、Th0向向Th1细胞分化细胞分化nDC2亚群亚群:产生产生IL-4，诱导，诱导Th0向向Th2细胞分化细胞分化nDC3亚群亚群:产生产生IL-10,诱导免疫耐受诱导免疫耐受第一节第一节 抗原提呈细胞的种类及特点抗原提呈细胞的种类及特点胸腺胸腺DC一、树突状细胞一、树突状细胞对对DCDC的性质和功能特点的研究意义：的性质和功能特点的研究意义：n有助于深刻了解机体免疫应答的调控机制有助于深刻了解机体免疫应答的调控机制n通过人为调节通过人为调节DCDC的功能来增强或者抑制机体的功能来增强或者抑制机体的免疫应答，对肿瘤、移植排斥、感染、自的免疫应答，对肿瘤、移植排斥、感染、自身免疫性疾病发生机制的认识

11、及其免疫防治身免疫性疾病发生机制的认识及其免疫防治具有重要意义。具有重要意义。DC的鉴定方法：三方面加以综合判断n 形态学、n 组合性细胞表面标志：CD1a,CD11c,CD83n 在MLR中能刺激初始T细胞增殖。(Mixed Lymphocyte Culture Test)一、树突状细胞一、树突状细胞CD34+cellTNF-,GM-CSFDCPBMCGM-CSF,IL-4，TNF-DC 体外怎样获得树突状细胞？体外怎样获得树突状细胞？一、树突状细胞一、树突状细胞二、单核二、单核-巨噬细胞巨噬细胞(Monocyte-Macrophage)(Monocyte-Macrophage)生物学功能生

12、物学功能n吞噬杀伤功能吞噬杀伤功能n分泌功能分泌功能n加工处理提呈加工处理提呈AgAg，启动特异性免疫应答，启动特异性免疫应答组成组成n骨髓内的前单核细胞骨髓内的前单核细胞n外周血中的单核细胞外周血中的单核细胞n组织内的巨噬细胞组织内的巨噬细胞 三、三、B淋巴细胞淋巴细胞n既是体液免疫应答的执行细胞，又是专职既是体液免疫应答的执行细胞，又是专职APCAPCnB B细胞提呈抗原，尤其细胞提呈抗原，尤其低浓度抗原低浓度抗原nB B细胞提呈抗原功能与细胞提呈抗原功能与mIgmIg有关有关浓集抗原，浓集抗原，并使之内化。并使之内化。小结小结第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈n抗原处理抗原处

13、理(antigen processing)(antigen processing)APC APC将抗原降解、加工处理成多肽片段，与将抗原降解、加工处理成多肽片段，与MHCMHC分子结分子结合形成抗原肽合形成抗原肽-MHC-MHC复合物，表达于膜表面的过程。复合物，表达于膜表面的过程。n抗原提呈（抗原提呈（antigen presentation)antigen presentation)APC APC表面的抗原肽与表面的抗原肽与MHCMHC分子结合的复合物与分子结合的复合物与T T细胞表面细胞表面的的TCRTCR结合为结合为TCR-TCR-抗原肽抗原肽-MHC-MHC三元体，从而活化三元体，从

14、而活化T T细胞细胞的全过程。的全过程。第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈n抗原分类抗原分类：n外源性抗原外源性抗原（exogenous antigenexogenous antigen）来自来自APCAPC外，需被摄入细胞内才能进行加工处理，以外，需被摄入细胞内才能进行加工处理，以抗原肽抗原肽MHC IIMHC II类复合物形式表达于细胞表面，提呈类复合物形式表达于细胞表面，提呈给给CD4CD4+T T细胞识别。细胞识别。n内源性抗原内源性抗原（endogenous antigenendogenous antigen）由由APCAPC胞内合成，直接被胞内合成，直接被APCAPC加

15、工处理，以抗原肽加工处理，以抗原肽MHC IMHC I类类分子复合物形式表达于细胞表面，提呈给分子复合物形式表达于细胞表面，提呈给CD8CD8+T T细胞识别。细胞识别。APC通过四种途径进行抗原的加工、处理和提呈：通过四种途径进行抗原的加工、处理和提呈：1.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）2.MHC 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）3.非经典的抗原提呈途径（非经典的抗原提呈途径（MHC分子对抗原的交叉分子对抗原的交叉提呈）提呈）4.脂类抗原的脂类抗原的CD1分子提呈途径分子提呈途径第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原

16、的处理和提呈（一）（一）MHC I类分子途径类分子途径 (内源性抗原提呈途径）内源性抗原提呈途径）第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈.TAPMHCI分子的合成 MHCI，2m 和抗原肽的组装 运输至膜表面短肽内源性蛋白 细 胞 核 CD8 T 细胞 APCB7CD281234 MHC-I 类 分 子 抗 原 呈 递 途 径 MHC-ICD8TCR抗原肽蛋白酶体（二）（二）MHC II类分子途径类分子途径 （外源性抗原提呈途径）（外源性抗原提呈途径）第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈溶酶体溶酶体MIIC IiIi的主要功能：的主要功能：a a、促进、促进MHC-MHC-类

17、分子二聚体的形成；类分子二聚体的形成；b b、促进、促进MHC-MHC-类分子在细胞内的转运（类分子在细胞内的转运（ERGolgiERGolgi）c c、阻止、阻止MHC-MHC-类分子在类分子在ERER内与某些内源性多肽的结合。内与某些内源性多肽的结合。（二）（二）MHC-II类分子途径对抗原的加工处理类分子途径对抗原的加工处理 细 胞 核 CD4 T 细胞 APCB7CD285 MHC-II 类 分 子 抗 原 呈 递 途 径MHC-II分子的合成a,b链和不变链的运输 运输至膜表NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImag

18、e432溶酶体 吞噬体CD4TCR抗原肽1 （二）（二）MHC-类分子途径类分子途径非非Ii依赖性途径提呈外源性抗原依赖性途径提呈外源性抗原:外源性抗原外源性抗原 APC表面的空载表面的空载MHC-直接结合直接结合 吞噬入吞噬入APC内内 外源性抗原外源性抗原 与再循环至胞内的与再循环至胞内的 内体内体 降解为多肽降解为多肽 空载的成熟空载的成熟MHC-结合结合 抗原肽：抗原肽：MHC-至胞膜表面至胞膜表面MHC I类分子途径类分子途径MHC II类分子途径类分子途径抗原来源抗原来源内源性抗原内源性抗原外源性抗原外源性抗原抗原降解的胞内位置抗原降解的胞内位置胞质蛋白酶体胞质蛋白酶体内体、溶酶体

19、内体、溶酶体抗原与抗原与MHC结合部位结合部位内质网内质网溶酶体及内体中溶酶体及内体中MIIC提呈抗原多肽的提呈抗原多肽的MHC分分子子MHC I类分子类分子MHC II类分子类分子伴侣分子伴侣分子TAP、钙联素、钙联素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抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞识别和应答细胞识别和应答细胞CD8+T细胞（主要是细胞（主要是CTL)CD4+T细胞（主要是细胞（主要是Th)MHC I类分子抗原提呈途径和类分子抗原提呈途径和MHC II类分子抗原提呈途径的比较类分子抗原提呈途径的比较（三）非经典的抗原提呈途径（三）非经典的

20、抗原提呈途径（MHC 分子对抗原分子对抗原 的交叉提呈）的交叉提呈）第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 外源性抗原外源性抗原 MHC-MHC-类分子类分子 内源性抗原内源性抗原 MHC-MHC-类分子类分子外源性抗原：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细胞细胞内源性抗原：内源性抗原：MHC-II类分子途径提呈类分子途径提呈CD4+T细胞细胞 交叉提呈途径交叉提呈途径（四）脂类抗原的（四）脂类抗原的CD1分子提呈途径分子提呈途径nCD1分子：非经典分子：非经典MHC I类分子类分子n提呈抗原：提呈糖脂或脂类抗原供提呈抗原：提呈糖脂或脂类抗原供CD1限制性限制性T细胞识别细胞识别nCD1限制性限制性T细胞：细胞：CD4-CD8-T;TCRT，NKTnCD1抗原提呈意义：在机体抗微生物感染和对脂类抗原的抗原提呈意义：在机体抗微生物感染和对脂类抗原的 应答中起重要作用；参与应答中起重要作用；参与固有免疫固有免疫第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈小结小结n专职APC包括：DC，M，Bn三种抗原提呈方式