第11章APC与抗原提呈.ppt

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1、 第十一章第十一章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈 p108一、抗原提呈细胞（一、抗原提呈细胞（antigen presenting cellantigen presenting cell，APCAPC）（一）概述（一）概述 l l、概念：、概念：能摄取、加工、处理抗原并将抗原信能摄取、加工、处理抗原并将抗原信 息提呈给息提呈给TLTL的细胞的细胞。2、种类：、种类：专职性专职性APC(professional APC)能组成性表达能组成性表达MHC-II类分子和类分子和T细胞活化的共刺激分子细胞活化的共刺激分子，抗原递呈能力强抗原递呈能力强。单核单核-巨噬细胞巨

2、噬细胞 树突状细胞（并指状细胞、朗格汉斯细胞）树突状细胞（并指状细胞、朗格汉斯细胞）BL 非专职性非专职性APC(non-professional APC)正常情况下正常情况下不表达不表达MHC II类分子，类分子，亦无抗原提呈能力；亦无抗原提呈能力；而只表达分子；而只表达分子；但在炎症中或受到某些因子刺激后，但在炎症中或受到某些因子刺激后，诱导性表达诱导性表达MHC-II类分子及共刺激分子，抗原递呈能力弱。类分子及共刺激分子，抗原递呈能力弱。包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。（二）树突状细胞（二）树突状细胞（dendritic cells，DC）1、

3、来源、分布、来源、分布 DCDC来源于骨髓的多能干细胞，来源于骨髓的多能干细胞，DCDC广泛分布于除脑组织外的广泛分布于除脑组织外的全身各组织器官。全身各组织器官。分类：分类：根据来源：根据来源：髓系髓系DC 淋巴系淋巴系DC根据分化成熟：未成熟的根据分化成熟：未成熟的DC （摄取加工能力强）（摄取加工能力强）成熟的成熟的DC （提呈能力强）（提呈能力强）根据分布：根据分布：淋巴样组织中的淋巴样组织中的DC：滤泡：滤泡DC、并指状、并指状DC和胸腺和胸腺DC 非淋巴样组织非淋巴样组织DC：朗格汉斯细胞和间质细胞：朗格汉斯细胞和间质细胞 体液中的体液中的DC：隐蔽细胞和血液：隐蔽细胞和血液DC

4、滤泡样树突状细胞的扫描电镜图滤泡样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（树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物）体复合物）郎格汉斯细胞郎格汉斯细胞 (Langerhan(Langerhans cells)s cells)上皮组织中的上皮组织中的LCLC（1 1，普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴，普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的结的T T细胞区，成为细胞区，成为IDCIDC（2 2，扫描电镜照片）。，扫描电镜照片）。2、表面标志、表面标志 *细胞膜表面细胞膜表面高表达高表达MHC-II类分子类分子 *成熟成熟DC高表达：高表达：CD80CD86CD40（共刺

5、激分子）（共刺激分子）*其他：结合病原微生物的受体（甘露糖受体）其他：结合病原微生物的受体（甘露糖受体）补体受体、补体受体、Fc受体受体、黏附分子等黏附分子等骨髓骨髓DC前体前体血流血流非淋巴组织非淋巴组织分化分化非成熟非成熟DC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刺激下细胞因子和抗原刺激下具有很强的摄取、处理和加工具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，但提呈抗原能力弱抗原的能力，但提呈抗原能力弱DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结细胞成熟并迁移进入局部淋巴结摄取、处理和加工抗原的能力变弱，摄取、

6、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3、DC的发育的发育组织中未成熟组织中未成熟DCDC强吞噬和吞饮作用强吞噬和吞饮作用处理抗原能力强处理抗原能力强低水平的低水平的MHC缺乏共刺激分子缺乏共刺激分子递呈抗原能力弱递呈抗原能力弱淋巴组织中成熟淋巴组织中成熟DCDC不再有吞噬能力不再有吞噬能力表达共刺激分子表达共刺激分子(B7）高表达高表达MHC和黏附分子和黏附分子抗原递呈能力强抗原递呈能力强4、DC的生物学功能的生物学功能1 1 抗原的提呈与免疫激活作用抗原的提呈与免疫激活作用抗原肽、抗原肽抗原肽、抗原肽、等共刺激分子、等共刺激分子唯一活化初始的唯一活化初始的2

7、 2 免疫调节免疫调节分泌细胞因子调节免疫分泌细胞因子调节免疫3 3 免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导非成熟参与外周免疫耐受非成熟参与外周免疫耐受胸腺阴性选择，参与中枢免疫耐受胸腺阴性选择，参与中枢免疫耐受 （三）单核（三）单核-巨噬细胞巨噬细胞 1、单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布、单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布 骨骨 髓髓 血血 液液 组组 织织 多能干细胞多能干细胞 髓样干细胞髓样干细胞 单核母细胞单核母细胞 前单核细胞前单核细胞 单核细胞单核细胞 单核细胞单核细胞 巨噬细胞巨噬细胞 结缔组织：组织细胞结缔组织：组织细胞 肺：肺泡巨噬细胞肺：肺泡巨噬细胞 肝：枯否细胞肝：枯否细

8、胞 脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞 浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞 神经组织：小胶质细胞神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞骨：破骨细胞 关节：滑膜关节：滑膜A型细胞型细胞 2、单核吞噬细胞系统生物学特征单核吞噬细胞系统生物学特征 1 1）表面标志）表面标志 MHC-I/IIMHC-I/II类抗原、类抗原、粘附分子（粘附分子（LFA-1,ICAM-1)LFA-1,ICAM-1)、共刺激分子共刺激分子(B7,CD40)(B7,CD40)、FcRFcR、补体受体、补体受体(CR1/3/4)(CR1/3/4)、LPSLPS受体受体(CD14)(CD14)

9、、CKRCKR等等 2）分泌功能：分泌功能：产生溶酶体酶、髓过氧化物酶、活性氧等产生溶酶体酶、髓过氧化物酶、活性氧等 分泌细胞因子、补体、凝血因子等分泌细胞因子、补体、凝血因子等 产生前列腺素、白三烯、产生前列腺素、白三烯、ACTH、内啡肽等、内啡肽等3、单核吞噬细胞系统的主要生物学功能单核吞噬细胞系统的主要生物学功能*吞噬作用吞噬作用：吞噬颗粒抗原、受体（：吞噬颗粒抗原、受体（FcRFcR和和C3bR)C3bR)介导的内吞、吞饮；介导的内吞、吞饮；*杀伤杀伤：氧依赖和非依赖机制杀伤和消化病原体；：氧依赖和非依赖机制杀伤和消化病原体；*抗肿瘤抗肿瘤：直接杀伤、：直接杀伤、ADCCADCC、激发

10、抗瘤免疫；、激发抗瘤免疫；*参与免疫应答参与免疫应答：-加工和递呈抗原，提供第二活化信号；加工和递呈抗原，提供第二活化信号；-参与参与Th1Th1细胞介导的细胞免疫的效应阶段。细胞介导的细胞免疫的效应阶段。吞吞 噬噬 作作 用用巨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巨噬细胞对吞噬的细菌进行处理的示意图巨噬细胞对吞噬的细菌进行处理的示意图抗原递呈作用抗原递呈作用Macrophages Take Up Antigen Macrophages Take Up Antigen Into Vesicles and Present Peptide Into Vesicles

11、and Present Peptide Fragments From ProteinsFragments From Proteinsin MHCin MHC-IIII（四）（四）B淋巴细胞淋巴细胞B Cells(BCR)Take Up Antigen into B Cells(BCR)Take Up Antigen into Vesicles and Present Peptide Vesicles and Present Peptide Fragments from ProteinsFragments from Proteinsin MHCin MHC-IIII可通过可通过BCR途径和非特异

12、性胞饮摄取抗原途径和非特异性胞饮摄取抗原*B细胞能持续表达细胞能持续表达MHC-II类分子类分子*B细胞细胞借助借助BCR与抗原分子表面与抗原分子表面 特异性表位结合，将抗原特异性表位结合，将抗原 摄入细摄入细 胞，处理提呈抗原。胞，处理提呈抗原。尤其是抗原浓度较低时尤其是抗原浓度较低时（0.001g/ml)，B细细 胞能浓集并高效摄取、提呈抗原。胞能浓集并高效摄取、提呈抗原。二、抗原的处理和提呈二、抗原的处理和提呈 抗原处理抗原处理：APC摄取抗原并将其处理成抗原肽。摄取抗原并将其处理成抗原肽。抗原提呈抗原提呈：抗原肽：抗原肽-MHC复合物被复合物被T细胞识别，活化细胞识别，活化T细胞。细胞

13、。外源性抗原外源性抗原 来源于细胞外的来源于细胞外的 抗原抗原内源性抗原内源性抗原 细胞内合成的细胞内合成的 抗原抗原（一）（一）MHC-II类分子途径类分子途径 外源性抗原被外源性抗原被APC摄取、加工、处理为抗原肽，摄取、加工、处理为抗原肽，与与MHC-II类分子形成抗原肽类分子形成抗原肽/MHC-II类分子复合物，类分子复合物，表达于表达于APC表面，供表面，供CD4+T细胞识别的过程。细胞识别的过程。YPinocytosisPhagocytosisMembrane Ig receptor mediatedYComplement receptor mediated phagocytosi

14、sFc receptor mediated phagocytosisopsonization1、摄取摄取 APC通过内化作用（吞噬、胞饮、受体介导）通过内化作用（吞噬、胞饮、受体介导）将抗原摄入将抗原摄入 细胞内细胞内。2、抗原的处理、提呈、抗原的处理、提呈 参与参与II类分子的组装和折叠；类分子的组装和折叠；封闭封闭II类分子的肽结合槽类分子的肽结合槽 阻止阻止II类分子与胞浆中内源性抗原结合类分子与胞浆中内源性抗原结合 引导组装后的引导组装后的MHC-II类分子转运至小室类分子转运至小室Ii 的作用的作用 CLIP：class II-associated invariant chain p

15、eptide(II类相关恒定链肽段类相关恒定链肽段)MHC-IIMHC-II类分子途类分子途 径径外源性抗原外源性抗原 新合成的新合成的MHC-II类分子类分子 （内质网中）（内质网中）内体内体 溶酶体溶酶体 通过高尔基体，以分泌小通过高尔基体，以分泌小 泡的形式与吞噬溶酶体融泡的形式与吞噬溶酶体融吞噬溶酶体吞噬溶酶体 蛋白酶作用蛋白酶作用降解成降解成13 18AA小肽小肽 +MHC-II类分子类分子抗原结合槽抗原结合槽 抗原肽抗原肽/MHC II类分子复合物类分子复合物 转运至转运至APC表面表面,供供CD4+T细胞识别细胞识别 吞噬、内吞、吞饮吞噬、内吞、吞饮（二）（二）MHC-I类分子途径类分子途径 内源性抗原被内源性抗原被APC加工、处理为抗原肽，与加工、处理为抗原肽，与MHC-I类分子形成类分子形成抗原肽抗原肽/MHC-I类分子复合物，表达于类分子复合物，表达于APC表面，供表面，供CD8+T细胞识细胞识别的过程。别的过程。MHC-I类分子途径类分子途径 内源性抗原（如病毒抗原、肿瘤抗原内源性抗原（如病毒抗原、肿瘤抗原)胞质内被蛋白酶体酶解胞质内被蛋白酶体酶解 抗原肽（含抗原肽（含8-13个个AA）经经TAP转运至内质网转运至内质网 形成抗原肽形成抗原肽/MHC-I类分子复合物类分子复合物 转运至转运至APC表面表面 递呈给递呈给CD8+T细胞识别细胞识别