1、1,第十一章抗原提呈细胞与抗原加工及提呈,免疫学教研室 韦星呈基础医学院232室 Tel:62215671,2,第一节抗原提呈细胞的 种类与特点,3,【概念】抗原提呈细胞antigen-presenting cell, APC是能够加工Ag并以Ag肽-MHC分子复合物的形式将Ag肽提呈给T细胞的一类细胞。,4,一、抗原提呈细胞分类【包括两类】-专职性APC-非专职性APC【提示】教材中根据Ag的分类方法易造成理解混乱，可作为了解内容学习。,5,1、专职性APC(professional APC)【组成】树突状细胞单核-巨噬细胞B淋巴细胞 【特点】表达MHC II类分子提呈外源性Ag【提示】表达
2、MHC I类分子提呈内源性Ag (专职APC和非专职APC的共性),6,Professional APC,7,2、非专职性APC(non-professional APC)【组成】除专职性APC以外的全部其他有核细胞。如，内皮细胞、上 皮细胞、成纤维细胞。 【特点】表达MHC I类分子(通常不表达MHC II类分子) 提呈内源性Ag【提示】特殊情况下表达MHC II类分子，提呈外源性Ag，但非主要特点，且机制尚不清楚。,8,二、树突状细胞(dendritic cell,DC),9,（一）DC的类型1、根据来源分类2、根据分布分类,10,1经典DC (conventional DC): -来源：
3、由髓样干细胞分化-功能：抗原提呈(启动初始T细胞活化)2浆细胞样DC(plasmacytoid DC):-来源：由淋巴样干细胞分化-功能：抗病毒固有免疫（Ag提呈弱）,1、根据来源分类,11,12,2、根据分布分类1淋巴组织中的DC:-IDC：T定居区，成熟DC，Ag提呈-FDC：B定居区，特殊APC，B细胞记忆 2非淋巴组织中的DC:-间质性DC：非淋巴组织间质，不成熟，Ag处理-LC：表皮、粘膜组织，不成熟，Ag处理,13,（二）经典DC的成熟过程,14,15,16,骨髓DC前体,循环,非淋巴组织,分化,非成熟DC,定居,非淋巴组织：上皮组织（胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道）及实质脏器的间
4、质,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,细胞因子和抗原刺激下,DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴组织,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,17,非成熟DC与成熟DC比较,18,未成熟DC高水平表达FcR和PRR 抗原摄取能力强,模式识别受体: pattern recognition receptor, PRR,APC,细菌,FcR,CR,PRR,19,成熟APC高水平表达MHC和共刺激分子 抗原提呈功能增强,20,（三）经典DC的功能1、吞杀病原体，参与固有免疫应答；2、提呈抗原，启动初始T细胞；3、免疫调节；4、免疫耐受的诱导与维持。,21,Ag肽,C
5、D28,22,三、单核/巨噬细胞(monocyte/macrophage,Mf),23,（一）概述1、单核细胞：存在于血液。2、巨噬细胞：由单核细胞进入组织后分化而成。,24,（二）单核/巨噬细胞功能1、吞杀病原体，参与固有免疫应答；2、提呈抗原给效应T细胞，增强清除被吞噬病原体能力(增强细胞免疫)。,25,四、B 淋巴细胞,【特点和功能】 1、提呈低浓度Ag能力强：主要通过BCR特异性摄取、浓集低浓度Ag。2、提呈TD-Ag给效应T细胞，使Th活化，从而导致B细胞本身活化(增强体液免疫)。,26,Specifically uptake Ag by BCR& presents the Ag t
6、o Th,27,一、抗原加工提呈概述二、被提呈抗原的分类三、抗原加工提呈途径,第二节 抗原加工和提呈,28,一、抗原加工和提呈概述,29,1、抗原加工概念：APC将细胞内的Ag降解成适当大小的多肽片断，使Ag肽适合与MHC分子结合，Ag肽-MHC复合物再转运到APC表面的过程。,30,2、抗原提呈概念：是表达于APC表面的Ag肽-MHC分子复合物被T细胞识别，从而将Ag肽提呈给T细 胞，诱导T细胞活化的过程。,31,二、被提呈抗原的分类1、外源性抗原(exogenous Ag)：被APC摄入的由其它细胞产生的Ag。如，细菌、真菌等产生的Ag分子。2、内源性抗原(endogenous Ag)：由
7、APC内合成的Ag。如，病毒感染细胞、肿瘤细胞合成的Ag。,32,外源性抗原,内源性抗原,33,外源性和内源性抗原的产生,34,三、抗原加工提呈途径(一) MHC I类分子途径(二) MHC II类分子途径(三) 非经典的抗原提呈途径(四) CD1分子途径,35,(一) MHC I 类分子途径【APC】是非专职性抗原提呈细胞的主要途径。【抗原】是内源性抗原的主要提呈途径。,36,MHC I 类分子途径,37,复习免疫功能相关基因,抗原加工处理相关基因：蛋白酶体b亚单位（PSMB）基因（LMP）-酶解内源性Ag抗原加工相关转运物（TAP）基因-将内源性Ag转运至内质网腔HLA-DM基因-帮助Ag
8、肽装入MHC-II类分子抗原结合槽,38,1、内源性Ag处理与转运1蛋白酶体(PSMB/LMP)将内源性Ag降解为Ag肽-蛋白水解酶复合体。-将Ag水解为适当大小的肽段。2TAP将Ag肽转运至ER内-由TAP1和TAP2在ER膜上形成孔道。 -可将所结合的Ag肽转运至ER内。,39,Degradation in the Proteasome,The components of the proteasome include MECL-1, LMP2, LMP7 These components are induced by IFN- and replace constitutive compon
9、ents to confer proteolytic properties.LMP2 & 7 encoded in the MHCProteasome cleaves proteins after hydrophobic and basic amino acids and releases peptides into the cytoplasm,Cytoplasmic cellular proteins, including non-self proteins are degraded continuously by a multicatalytic protease of 28 subuni
10、ts,40,41,Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2),Transporter has preference for 8 amino acid peptides with hydrophobic C termini.,42,2、MHC I 类分子生成、组装,43,3、Ag肽-MHC I 形成与Ag提呈1在ER内，Ag肽与MHC I结合为复合物。-肽链转载于MHC I的Ag结合槽。-MHC I-Ag肽复合物转运至高尔基体。 2 Ag肽-MHC I复合物转运至APC细胞膜，提呈给CD8+T细胞。-T细胞上的 TCR识别
11、Ag肽，CD8识别MHC I分子。,44,(二) MHC II 类分子途径【APC】是专职性抗原提呈细胞的主要途径。【抗原】是外源性抗原的主要提呈途径。,45,MHC II类分子途径,46,1、外源性抗原的加工1蛋白质抗原被摄入后形成内体。颗粒性抗原被摄入后形成吞噬体，再与溶酶体融合形成吞噬溶酶体；2内体和吞噬溶酶体再与MIIC融合；3在内体、吞噬溶酶体和MIIC内，抗原被降解为适合MHC II类分子结合的短 肽。,47,外源性抗原的加工过程,48,外源性抗原的加工过程,49,Digestion of the Antigen in Endosome-Lysosome,Proteases pro
12、duce 24 amino acid long peptides from antigens Drugs that raise the pH of endosomes inhibit antigen processing,Protein antigens In endosome,Cathepsin B, D and L proteases are activated by the decrease in pH,50,2、MHC II类分子的合成与转运1 MHC II分子在ER中形成、组装。2 MHC II分子与 Ii 链结合形成 abIi3。3 abIi3经高尔基体形成MIIC。4 在MIIC
13、中Ii链被降解为CLIP。,51,Structure of (abIi)3 Nonamer,52,Class II associated invariant chain peptide (CLIP),(Ii)3 complexes directed towards endosomes by invariant chain,Cathepsin L degrades Invariant chain CLIP blocks groove in MHC molecule,MHC Class II containing vesicles fuse with antigen containing vesi
14、cles,53,-Ii的主要功能：促进MHC II分子组装。阻止MHC II类分子与自身抗原肽结 合。促进MHC II类分子转运。,54,3、Ag肽-MHC II类分子复合物的形成与提呈1在MIIC中HLA-DM促使Ag肽置换CLIP。2Ag肽-MHC II复合物表达于APC 表面，提呈给CD4+T细胞。,55,HLA-DM catalyses the removal of CLIP,MIIC compartment,HLA-DM Replaces CLIP with a peptide antigen using a catalytic mechanism (i.e. efficient a
15、t sub-stoichiometric levels) Discovered using mutant cell lines that failed to present antigen HLA-DO may also play a role in peptide exchange,56,三 MHC分子的交叉提呈途径四 CD1分子途径,57,原发性免疫缺陷病 (primary immunodeficiency disease),58,赤裸淋巴球症候群 （Bare-lymphocyte syndrome）,TAP缺陷导致CTL细胞发育和功能缺陷。 造成致死性呼吸道感染或表皮损伤(毁容)。,59,本章重点归纳1.概念：（1）抗原提呈细胞；（2）抗原加工；（3）抗原提呈。2.非成熟DC与成熟DC的比较。,
