抗原提呈细胞与抗原提呈

抗原提呈细胞（antigen-presentingcells，APC）,定义：一个功能性细胞群体，参与的各种细胞具有：摄取、加工抗原的能力，都可表达MHCI、II类分子，并籍此向T细胞提呈加工处理后的抗原肽,分类：,1、专职APC（professionalAPC）B细胞、巨噬细胞、树突状细胞DC主要2、非专职APC（non-professionalAPC）上皮细胞、内皮细胞、间质细胞,专职APC与非专职APC的比较,专职APC非专职APCMHCII类分子组成性表达诱导性表达CD40+CD80/CD86+CD1+细胞种类B细胞上皮细胞巨噬细胞内皮细胞树突状细胞间质细胞,第一节抗原提呈细胞的特点,一、树突状细胞(DC)细胞呈树突状，膜表面高表达MHCII类分子，能移行至淋巴器官刺激并初始T细胞活化增殖，有相对特异性表面标志的一类细胞，是体内功能最强的专职性抗原提呈细胞。,特点：,能高水平表达MHC-II类分子；可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体；能有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区；能活化未致敏T细胞；抗原提呈效率高,（一）表面标志,表达II类分子；表达高水平B7（B7.1和B7.2分子）；CD11c+DC属于血液中成熟的DC。CD11c-DC为低水平表达黏附分子的非成熟DC。,（二）来源、组织分布与发育,DC的来源：DC主要有两种来源，即髓源性和血源性。髓源性DC是指由骨髓和脐血中CD34+造血祖细胞生成的DC。从外周血单个核细胞来源的DC属于血源性，某些单个细胞在GM-CSF和IL-4作用下可转变为DC。分布：树突状细胞经循环系统分布到除脑以外的各脏器。,参与DC分化与发育的因素,1、细胞因子是调节DC成熟过程的重要因素：GM-CSF、TNF-促进DC分化；IL-1、IL-6和IL-12辅助DC成熟。2、DC的成熟也受其自身表达的黏附分子DC在成熟过程中，其捕获和处理抗原的能力逐渐降低，但提呈的能力则明显增强。成熟后从非淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发T细胞应答。,DC的生物学特性和功能生物学功能,免疫激活：1、抗原提呈利用受体介导的内吞作用摄取可溶性抗原；具有强大的液相吞饮功能；通过吞噬作用摄取大颗粒或微生物。DC对外周T细胞的分化也发挥重要作用。提供T细胞激活的协同刺激信号,2、参与B细胞发育、分化及激活,促进生发中心对抗原发生特异性反应；与B细胞膜表面高亲和力Ig的表达和V基因的重排有关；DC高表达FcR、CR，使其膜表面可长时间附着一定量的抗原，通过长时间刺激记忆B细胞，使其保持免疫记忆；促进静止的B细胞表达B7分子，使其具有抗原提呈功能；通过释放可溶性因子直接调节B细胞的生长与分化；可增强细胞因子诱导的CD40+B细胞生长和分化；人外周血DC表达类似CD40L的分子，参与B细胞的激活,免疫耐受：,参与T细胞发育、分化和激活DC作为重要的胸腺间质细胞，对T细胞在胸腺中的选择过程起重要作用。,免疫调节作用,DC可分泌多种细胞因子参与免疫功能的调节；分泌多种趋化因子，介导其他免疫细胞的趋化作用。,免疫监视功能,某些前体DC对局部各种化学信号十分敏感，在体内发挥免疫监视作用DC参与多种疾病过程的发生；基于DC的各种治疗方案,二、单核吞噬细胞系统,包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。骨髓内中的髓样干细胞受某些细胞因子的作用发育成前单核细胞。前单核细胞进一步发育成为单核细胞进入血流。然后移行至全身各组织器官内，发育成熟为巨噬细胞。,单核吞噬细胞的生物学特征,形态特征表面标志酶和分泌产物,巨噬细胞的激活过程,触发应答阶段当病原体等异物与静止状态的M表面受体接触，M活化，增生、趋化并吞噬异物。没有MHC-II类分子表达，无提呈抗原和杀伤肿瘤细胞的功能。启动兴奋阶段应答的M受淋巴因子等第一类信号启动成为兴奋或启动的M，此时具有提呈抗原功能激活发展阶段兴奋的M在受到LPS、IFN-、分枝杆菌等第二类信号刺激后，成为活化M，产生TNF及溶细胞蛋白酶等物质，具有杀伤活性,M的生物学作用特点,生物学作用吞噬杀伤作用、抗原提呈作用、免疫调节作用和广泛参与机体生理功能M功能的异质性不同组织器官中的M具有异质性；同一组织中的M具有异质性,三、B细胞的抗原提呈作用,B细胞能持续表达MHC-II类分子，能有效提呈抗原给CD+TH细胞，也表达B7-1分子，对活化的TH细胞有协调刺激作用。机制：BCR结合抗原决定簇，发生受体介导内吞作用，被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽，与MHC-II形成复合物，表达在B细胞表面，并提呈给CD4+T细胞。,兼职抗原提呈细胞,某些细胞通常情况下不表达MHC-II分子，但在炎症过程中，或接受某些活性分子刺激后，则可表达MHC-II类分子，并能处理和提呈抗原。这些细胞被称为兼职APC。包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞及活化的T细胞等。兼职APC可能参与炎症反应或某些自身免疫病的发生。,第二节抗原的处理和提呈,外源性抗原循溶酶体途径被处理和提呈，该过程受MHC-II分子限制MHC-I类分子参与提呈的抗原大多数是在胞核和胞浆中内源性合成的蛋白质分子（胞质溶胶提呈途径）,APC,MHC,蛋白酶体,钙网蛋白,Il链,图解,新合成的MHC-I类分子荷肽.MHC-II类分子在内质网中于Ii链结合，Ii链阻止II分子荷肽，并具有使II分子离开粗面内质网的序列在穿越高尔基体后I、II类分道，I直接到达细胞表面，II类进入的酸性区，在此与外源性抗原肽结合，而占据结合槽的链与II类解离。,高尔基,外源性抗原,蛋白酶复合物,内质网腔,内源性抗原的加工处理和提呈过程：,内源性抗原主要指细胞内产生的非己蛋白质抗原，如细胞病毒感染后出现的病毒蛋白，基因突变后产生的肿瘤抗原。上述抗原产生于胞浆中，它们经蛋白酶体作用后，可迅速酶解成小分子肽段(抗原肽)；这些小分子肽段在胞浆内热休克蛋白介导下，被内质网膜上的抗原加工相关转运体(TAP)转运到内质网腔，在内质网腔内抗原肽与MHCI类分子结合形成抗原肽-MHCI类分子复合物；后者经高尔基体转运至细胞表面，供CD8+T细胞识别。,外源性抗原的加工处理和提呈过程：,1）外源性抗原通常是指经胞吞作用被抗原提呈细胞摄取的抗原。此类抗原在内体溶酶体、MHCII类器室早期内体等内吞系统中被蛋白酶水解为小分子肽段(抗原肽)2）内质网中新合成MHCII类分子与恒定链(Ii)结合形成(Ii)3九聚体;在恒定链胞浆端信号肽引导下，(Ii)3九聚体经高尔基体进入上述内吞系统,3）在内吞系统酸性环境及蛋白酶作用下，部分恒定链(Ii)降解，但II类相关恒定链短肽(CLIP)仍结合在MHCII类分子肽结合槽内；在HLA-DM分子协助下，将CLIP降解，使抗原肽与MHCII类分子结合形成抗原肽-MHCII类分子复合物；后者转运至细胞表面，供CD4+T细胞识别。,几个概念,胞吞作用：细胞膜接触大分子或颗粒状物质后，将其包围形成小泡并吞人细胞的转运过程，又称内化。胞吞作用包括吞噬作用、胞饮作用及受体介导的胞吞作用等三种方式。,MHCII类器室：,是抗原提呈细胞内的一种富含MHCII类分子的多层膜结构，具有某些溶酶体特性，是抗原肽与MHCII类分子结合的主要部位。