[医学]APC和抗原提呈.ppt

第十一章 抗原提呈细胞和抗原提呈 Cell surface peptides of Ag Antigens must be processed in order to be recognised by T cells Y T T cell response No T cell response No T cell response No T cell response No T cell response Soluble native Ag Cell surface native Ag Soluble peptides of Ag Cell surface peptides of Ag presented by cells that express MHC antigens ANTIGEN PROCESSING 一、抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC） （一）概述 l、概念：能摄取、加工、处理抗原并将抗原信 息提呈给TL的细胞。 2、种类： 专职性APC (professional APC) 非专职性APC (non-professional APC) 专职性APC (professional APC) 能组成性表达MHC-II类分子和T细胞活化的共刺激分子， 抗原递呈能力强 . 单核-巨噬细胞 树突状细胞（并指状细胞、朗格汉斯细胞） BL 非专职性APC (non-professional APC) 正常情况下不表达MHC II类分子， 亦无抗原提呈能力； 但在炎症中或受到某些因子刺激后，诱导性表达MHC-II类 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。 （二）树突状细胞（dendritic cells，DC） 1、来源、分布 DC来源于骨髓的多能干细胞 主要分为 髓系DC 淋巴系DC DC广泛分布于除脑组织外的全身各组织器官 淋巴样组织中的DC：滤泡DC、并指状DC和胸腺DC 非淋巴样组织DC：朗格汉斯细胞和间质细胞 循环的DC： 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体复合物） 郎格汉斯细胞 (Langerhans cells) 上皮组织中的LC（1，普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴 结的T细胞区，成为IDC（2，扫描电镜照片）。 2、表面膜分子 * 细胞膜表面高表达MHC-II类分子 *人DC主要特征性标志为：CD1a、CD11c 、 CD83。 * 其他：结合病原微生物的受体（甘露糖受体） 补体受体、Fc受体 骨髓DC前体 血流 非淋巴组织 分化 非成熟DC 定居 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 细胞因子和抗原刺激下 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 DC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 ，但提呈抗原能力逐渐增强 3、DC的发育 MenuFB 树突状细胞的分化、发育和迁移 Figure 6-1 Dendritic cells make multiple contacts with T cells Activated Activated Dendritic cells express B7 molecules 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） 高表达MHC和黏附分子 抗原递呈能力强 4、DC的生物学功能 *强的吞饮饮作 用 *受体介导导的内 吞(FcR/CR/ 甘露糖受体） *吞噬作用 *表面捕获获 FcR和C3bR 抗原提呈免疫调节 * 激活初始T细细 胞，启动动免疫 应应答 *分泌细细胞因子 ，调节调节 免疫细细 胞分化发发育 *分泌趋趋化性细细 胞因子，趋趋化 T/B细细胞 *利用未成熟 DC诱导诱导 免疫耐 受 （三）单核-巨噬细胞 抗原递呈作用 （四）B淋巴细胞 可通过BCR途径和非特异性胞饮摄取抗原 *B细胞能持续表达MHC-II类分子 B7分子 *B细胞借助BCR与抗原分子表面 特异性表位结合，将抗原 摄入细 胞，处理提呈抗原。尤其是抗原浓度较低时（ 0.001g/ml)，B细 胞能浓集并高效摄取、提呈抗原。 二、抗原的摄取、处理和提呈 抗原提呈：APC摄取抗原并将其处理成抗原肽，以抗原 肽-MHC复合物的形式表达与APC表面。 外源性抗原 来源于细胞外的 抗原 内源性抗原 细胞内合成的 抗原 （一）MHC-II类分子途径 外源性抗原被APC摄取、加工、处理为抗原肽， 与MHC-II类分子形成抗原肽/MHC-II类分子复合物， 表达于APC表面，供CD4+T细胞识别的过程。 Y Pinocytosis Phagocytosis Membrane Ig receptor mediated Y Complement receptor mediated phagocytosis Fc receptor mediated phagocytosis opsonization 1、摄取 APC通过内化作用（吞噬、胞饮、受体 介导） 将抗原摄入 细胞内。 2、抗原的处理、提呈 Endosomes Cell surface Uptake Class II associated invariant chain peptide (CLIP) (inv)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 vesicles 参与II类分子的组装和折叠； 封闭II类分子的肽结合槽 阻止II类分子与胞浆中内源性抗原结合 引导组装后的MHC-II类分子转运至小室 Ii 的作用 CLIP：class II-associated invariant chain peptide(II类相关恒定链肽段) Removal of CLIP ? How can the peptide stably bind to a floppy binding site? Competition between large number of peptides Loading of MHC-II With Peptides From the Exterior MHC-II类分子途 径 内化 外源性抗原 新合成的MHC-II类分子 （内质网中） 内体 通过高尔基体，以分泌小泡 的形式与内体融合 蛋白酶作用 降解成1318AA小肽+ MHC-II类分子抗原结合槽 抗原肽/MHC II类分子复合物 转运至APC表面,供CD4+T细胞识别 （二） MHC-I类分子途径 内源性抗原（如病毒抗原、肿瘤抗原) 胞质内被蛋白酶体酶解 抗原肽（含8-13个AA） 经TAP转运至内质网 形成抗原肽/MHC-I类分子复合物 转运至APC表面 递呈给CD8+T细胞识别 Degradation in the proteasome Proteasome cleaves proteins after hydrophobic and basic amino acids and releases peptides into the cytoplasm ER membrane Lumen of ER Cytosol Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2) Transporter has preference for 8 amino acid peptides with hydrophobic C termini. TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide ER membrane Lumen of ER Cytosol TAP-1 TAP-2 Peptide ATP-binding cassette (ABC) domain Hydrophobic transmembrane domain Peptide antigens from proteasome Fate of MHC class I Sent to lysosomes for degradation Exported to the cell surface MHC-I类途径 抗 原 处 理 的 两 条主要 途 径 MHC-I