1、课程和教学要求 1.了解APC的概念、种类和特点。2.熟悉Mo-M、DC及B细胞对抗原的处理 及提呈。3.掌握抗原的处理及提呈。,第十一章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈,一、抗原提呈的概念 二、抗原提呈细胞 三、抗原的处理及提呈* 外源性抗原提呈过程* 内源性抗原提呈过程* MHC分子对抗原的交叉提呈 * CD1抗原提呈途径,主要内容：,T cells do not recognise native antigens,Y,Y,Y,Y,Y,Y,Proliferation and antibody production,No proliferation No cytokine release,C
2、ross-linking of surface membrane Ig,Antigens must be processed in order to be recognised by T cells,T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,ANTIGEN PROCESSING,抗 原 处 理 （antigen processing),抗原提呈细胞将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消化降解成一定大小的抗原肽片段，以适合与胞内MHC分子结合。,T Cell,
3、Numerous T Cells Interacting with a Single Macrophage,Antigen presentation by a macrophage,一、 抗原提呈的概念（antigen presentation) 抗原提呈细胞将抗原加工、处理、降 解为多肽片段，以抗原肽：MHC分子复合 物的形式转运至细胞表面，提呈给T细胞 识别的全过程。图,二、抗原提呈细胞（antigen presenting cell, APC)是指能摄取、加工、处理抗原，并将抗原信息提呈给T细胞识别的细胞，又称为辅佐细胞。,抗原提呈细胞表面标志：,MHC和/或MHC类分子；粘附分子。,专
4、职抗原提呈细胞（professional APC）,能组成性表达MHC-II类分子，具有较强的抗原提呈作用，包括树突状细胞(DC)、巨噬细胞(M)、B细胞等。图,非专职抗原提呈细胞,诱导性表达MHC-II类分子，抗原提呈能力弱，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。,广义APC 肿瘤细胞、病毒感染的细胞等也可通过MHC-I类分子途径提呈抗原。,特点：能显著刺激初始T细胞进行增殖活化， 是免疫应答的始动者。 发生： 前体阶段 未成熟阶段 迁移期 成熟DC,1、DC对抗原的处理及提呈 图,DC是目前所知的机体内功能最强的APC。,DC 的类型,髓系DC: 传统DC，也可来自单核
5、细胞，可激活初始T细胞。淋巴系DC: 见于小鼠, 认为等同于人类浆细胞样DC。浆细胞样DC: 见于外周血，可产生大量IFN-a。滤泡DC: 作为基质细胞存在于初级和次级淋巴滤泡，可激活 B细胞。,组织中未成熟DC - 强吞噬和吞饮作用 - 处理抗原能力强 - 低水平的MHC - 缺乏共刺激分子 - 递呈抗原能力弱 淋巴组织中成熟DC - 不再有吞噬能力 - 表达共刺激分子 (B7-1, B7-2) - 高表达MHC和黏附分子 - 抗原递呈能力强,树突状细胞分布与命名,Langerhans cell: 表皮和上皮 interstitial DC: 心肺肾肝胃间质 peripheral blood
6、 DC veiled cell：输入淋巴管和淋巴液 interdigitating DC (IDC)：外周淋巴组织胸腺依赖区 thymic DC (TDC)：胸腺髓质 follicular DC (FDC)：淋巴滤泡,DC的生物学功能,*强的吞饮作用 *受体介导的内吞(FcR/CR/ 甘露糖受体） *吞噬作用 *表面捕获(FDC) FcR和C3bR,抗原提呈,免疫调节,* 激活初始T细胞，启动免疫应答 *分泌细胞因子，调节免疫细胞分化发育 *分泌趋化性细胞因子，趋化T/B细胞 *利用未成熟DC诱导免疫耐受,摄取Ag ： 巨吞饮：吞入大量液体。 受体介导的胞吞作用：FcR、甘露糖受体图 吞噬：弱
7、。加工、处理Ag： 主要部位：MHC类分子腔室（ MC） 次要部位：早期内吞体提呈Ag： 抗原肽：MHC类分子 CD4T细胞,DC对抗原的处理及提呈过程,1. 表面标志MHC-I/II类抗原、粘附分子（LFA-1,ICAM-1)、共刺激分子(B7,CD40)、FcR、补体受体(CR1/3/4)、LPS受体(CD14)、CKR等2. 分泌功能： -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-产生前列腺素、白三烯、ACTH、内啡肽等,生物学特征,2、单核巨噬细胞对抗原的处理及提呈(mononuclear phagocyte system, MPS),MPS的主要生物学功能
8、,吞噬作用：吞噬颗粒抗原、受体（FcR和C3bR)介导的内吞、吞饮；杀伤：氧依赖和非依赖机制杀伤和消化病原体； 抗肿瘤：直接杀伤、ADCC、激发抗瘤免疫； 参与免疫应答：-加工和递呈抗原，提供第二活化信号；-参与Th1细胞介导的细胞免疫的效应阶段。 参与免疫调节:-正调：产生IL-1/12，TNF-a-负调：前列腺素、TGF-b 介导炎症反应:吞噬杀伤；分泌各种炎症介质。,骨 髓,血 液,组 织,多能干细胞,髓样干细胞,单核母细胞,前单核细胞,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
9、：破骨细胞关节：滑膜A型细胞,单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布,吞 噬 作 用,巨噬细胞对抗原的处理及提呈过程,摄取Ag ： 吞噬：较大的固体或大分子复合物。 胞饮：液态物质或极微小颗粒。 受体介导的胞吞作用：被Fc、C3b包被的抗原。图加工、处理Ag： 包被小体 早期内体 晚期内体 内体 溶酶体 终末溶酶体图提呈Ag： 抗原肽：MHC类分子 CD4T细胞,3、 B淋巴细胞对抗原的处理及提呈,可通过BCR途径和非特异性胞饮摄取抗原,B细胞对抗原的处理及提呈,摄取Ag ： 吞饮：弱。 受体介导的胞吞作用：BCR。图 图加工、处理Ag： 内体提呈Ag： 抗原肽：MHC类分子 CD4T细胞,外源性抗
10、原 (来源于APC外的抗原）如被吞噬的细胞或细菌,主要由MHCII类分子提呈； 内源性抗原 (细胞内合成的抗原)如病毒感染细胞合成的病毒蛋白和肿瘤细胞内合成的蛋白,主要由MHCI类分子提呈； 微生物糖脂类抗原 由CD1分子提呈。,三、抗原的处理及提呈,1、外源性抗原提呈(溶酶体或MHC-II类分子途径)外源性抗原被APC摄取、加工、处理为小分子抗原肽，与MHC-II类分子结合形成抗原肽：MHC-II类分子复合物，表达于APC细胞表面，供CD4+T细胞识别的过程。,（1）APC摄取外源性抗原：,巨噬细胞 吞噬、胞饮和受体介导的胞吞 作用。,树突状细胞 以胞饮和受体介导的胞吞作用为主，吞噬作用较弱
11、。,B细胞 以膜表面BCR特异性摄取抗原为主;非特异性胞饮为辅;无吞噬作用。,（2）APC处理与提呈抗原：,外源性抗原内体 内体溶酶体（蛋白酶作用） 形成1318个氨 基酸的抗原肽,新合成MHC类分子（内质网中） 恒定链（Ii）图 （抗原结合槽为Ii所占据）（与内体溶酶体融合）Ii被降解并暴露 MHC类分子抗原结合槽,抗原肽MHC类分子复合物,提呈给CD4T细胞识别 动画,2、内源性抗原提呈(胞质溶胶或MHC类分子途径),内源性抗原被胞质溶胶中蛋白酶体降解为小分子抗原肽后，与MHC-I类分子结合，形成抗原肽：MHC-I类分子复合物，供CD8+T细胞识别的过程。如病毒抗原、肿瘤抗原等主要由此途径
12、提呈。,内源性抗原的处理与提呈过程,内源性抗原 （病毒感染细胞或肿瘤细胞合成的蛋白）（被胞质溶胶中蛋白酶体酶解）抗原肽（含812个氨基酸）（经TAP转运至内质网）形成抗原肽：MHC类分子复合物（转运至APC表面）提呈给CD8T细胞识别动画 动画,3、CD1参与的抗原提呈途径,* CD1分子与MHC-I类分子类似;*主要提呈微生物的脂类、糖脂类抗原;CD1的抗原提呈对象:CD4+T和CD4-CD8-T细胞。 * 参与抗感染。,CD1分子提呈途径,1. CD1的特征 分五型：CD1A、B、C、D、E, 与b2m组成二聚体； 与MHC有30%同源性，无多态性； CD1表达于专职APC表面，还可存在于内体/溶酶体腔室中，酸性环境改变其构象，与抗原结合。 2. 抗原递呈特征 主要递呈糖脂或脂类抗原，特别是分支杆菌的某些成分； 递呈给CD4-CD8-T、NKT、gdT细胞。,脂类抗原的CD1分子提呈途径,在少数情况下内源性抗原也能通过MHC-II类分子提呈。外源性抗原也能通过MHC-I类分子提呈。,MHC分子对抗原的交叉提呈现象,抗原递呈的三条途径,重要的APC：DC、M、B细胞,小 结,外源性抗原 ：来源于APC外的抗原。主要由MHCII类分子提呈； 内源性抗原 ：APC内合成的抗原。主要由MHCI类分子提呈；,第11章完,
