10抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈本科

1、1抗原提呈细胞与抗抗原提呈细胞与抗原的处理与提呈原的处理与提呈张红欣张红欣免免 疫疫 教教 研研 室室 电话：电话：622215162221512 抗原提呈细胞概述抗原提呈细胞概述 抗原提呈细胞的种类及特点抗原提呈细胞的种类及特点 1 1、树突状细胞、树突状细胞 2 2、单核、单核- -巨噬细胞：巨噬细胞： 3 3、b b细胞细胞 抗原的处理和递呈抗原的处理和递呈 1 1、外源性抗原、外源性抗原- mhc- mhc类分子途径类分子途径 2 2、内源性抗原、内源性抗原mhcmhc类分子途径类分子途径本章内容本章内容3第一节第一节 抗原提呈细胞概述抗原提呈细胞概述4 能够摄取、加工、处理抗原，并将

2、抗原信能够摄取、加工、处理抗原，并将抗原信息提呈给息提呈给t t淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用，也识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用，也称辅佐细胞（称辅佐细胞（accessory cellaccessory cell）。主要包括单）。主要包括单核巨噬细胞、树突状细胞、核巨噬细胞、树突状细胞、b b细胞等。细胞等。 抗原提呈细胞抗原提呈细胞 (antigen-presenting cell, apc) (antigen-presenting cell, apc) 5专职性专职性apc(professionalapc(prof

3、essional apc) apc) 能组成性表达能组成性表达mhc-iimhc-ii类分子和类分子和t t细胞活化所需的共刺激细胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，抗原递呈能力强，包括单核分子以及黏附分子，抗原递呈能力强，包括单核- -巨噬细巨噬细胞、树突状细胞和胞、树突状细胞和b b细胞等。细胞等。 非专职性非专职性apc(nonapc(non-professional apc)-professional apc) 诱导性表达诱导性表达mhc-iimhc-ii类分子和共刺激分子，抗原递呈能类分子和共刺激分子，抗原递呈能力弱，包括内皮细胞、上皮细胞及成纤维细胞等。力弱，包括内皮细胞、上皮细胞

4、及成纤维细胞等。广义上，凡能表达广义上，凡能表达mhc-mhc-类分子并具有提呈内源性抗原能力的类分子并具有提呈内源性抗原能力的细胞（靶细胞）都可称为细胞（靶细胞）都可称为apcapc，属于一类特殊的非专职性，属于一类特殊的非专职性apcapc。67第二节第二节 抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞的种类与特点树突状细胞树突状细胞单核单核/ /巨噬细胞巨噬细胞b b细胞细胞8 1973 1973年发现年发现 细胞表面伸出许多树突样或伪足样突起而得名。细胞表面伸出许多树突样或伪足样突起而得名。 是功能最强的是功能最强的apcapc。 最大特点：能够显著刺激最大特点：能够显著刺激初始初始t t细胞

5、细胞增殖，是机体适应增殖，是机体适应 性性t t细胞免疫应答的始动者。细胞免疫应答的始动者。一、树突状细胞（一、树突状细胞（dendriticdendritic cells cells，dcdc）树突状细胞刺激初始树突状细胞刺激初始t t细胞细胞巨噬细胞、巨噬细胞、b b细胞仅刺激已活化的或记忆性细胞仅刺激已活化的或记忆性t t细胞细胞9（一）表面标志（一）表面标志 无特异性的表面标志无特异性的表面标志 人的人的dcdc：cd11ccd11c+ + 、 cd1acd1a+ + 、cd83cd83+ +。 与摄取抗原相关的受体：与摄取抗原相关的受体： fcrfcr以及结合病原微生物的受体。以及结

6、合病原微生物的受体。 与抗原提呈相关的分子：与抗原提呈相关的分子： mhc-ii mhc-ii 、辅助刺激分子、辅助刺激分子cd80cd80及及cd86cd86。鉴定：形态表面标志功能鉴定：形态表面标志功能10（二）来（二）来 源源 髓系髓系dcdc（myeloid dcmyeloid dc，mdcmdc） 来自骨髓髓样干细胞来自骨髓髓样干细胞 淋巴系淋巴系dcdc（lymphoid dclymphoid dc，ldc ldc ） 来自淋巴样干细胞来自淋巴样干细胞根据来源分为根据来源分为11体外培养骨髓来源的体外培养骨髓来源的dcdc12（三）分化发育（三）分化发育dcdc前体细胞（前体细胞（

7、dc precursordc precursor）不成熟不成熟dcdc（immature dcimmature dc）成熟成熟dcdc（mature dcmature dc）骨髓骨髓外周组织外周组织淋巴组织淋巴组织发生凋亡发生凋亡转化为调节性转化为调节性dcdc迁移迁移dcdc（migrating dcmigrating dc）13树突状细胞成熟过程树突状细胞成熟过程dcdc前体细胞前体细胞进入外周组织进入外周组织摄取抗原，摄取抗原，迁移向淋巴组织迁移向淋巴组织摄取抗原摄取抗原包括各类碎包括各类碎片和各种微片和各种微生物生物未成熟未成熟dcdc提呈抗原提呈抗原形态改变形态改变/b7/b7和和m

8、hcmhc表达量上升表达量上升成熟成熟dcdc14- - 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mhcmhc- - 缺乏共刺激分子缺乏共刺激分子- - 提呈抗原能力弱提呈抗原能力弱- - 吞噬能力弱吞噬能力弱- 表达共刺激分子表达共刺激分子(b7-1,(b7-1,b7-2)b7-2) - - 高表达高表达mhcmhc和黏附分子和黏附分子- - 抗原提呈能力强抗原提呈能力强未成熟未成熟dcdc成熟成熟dcdc15 dendritic cell maturation 16（四）组织分布和分类（四）组织分布和分类 广泛分布于脑以外的全身各组织，但

9、广泛分布于脑以外的全身各组织，但其数量很少，人外周血其数量很少，人外周血dcdc仅占人外周血单仅占人外周血单个核细胞的个核细胞的1 1以下。以下。17二、单核巨噬细胞二、单核巨噬细胞巨噬细胞由血液中的单核细胞分化而来，广泛巨噬细胞由血液中的单核细胞分化而来，广泛分布在全身各种器官和组织中。分布在全身各种器官和组织中。巨噬细胞具有强吞噬能力，是抗病原体的重要巨噬细胞具有强吞噬能力，是抗病原体的重要的非特异性防线。的非特异性防线。同同dcdc一样，只有在一样，只有在“危险信号危险信号”下，如炎症性下，如炎症性细胞因子激活巨噬细胞，才能有效递呈抗原。细胞因子激活巨噬细胞，才能有效递呈抗原。18dcd

10、c与巨噬细胞作为与巨噬细胞作为apcapc分工不同分工不同不成熟不成熟dcdc吞噬病原体后迁移，而巨噬细胞吞噬病原体后迁移，而巨噬细胞不移动不移动 成熟成熟dcdc在淋巴结激活初始在淋巴结激活初始t t。 活化巨噬细胞刺激活化活化巨噬细胞刺激活化t t和记忆和记忆t t。19吞吞 噬噬 作作 用用20b b作为作为apcapc的优势的优势 抗原浓度低时，浓缩抗原用以递呈抗原浓度低时，浓缩抗原用以递呈 快速快速物质基础是：物质基础是：bcrbcr 三、三、b b淋巴细胞淋巴细胞21b b作为作为apcapc的特点的特点 感染感染早期早期，b b作为作为初始初始b b，不能作为，不能作为apcap

11、c，在，在感染后期或感染后期或继发感染继发感染中，由中，由记忆记忆b b介导的抗原递呈起重要作用。介导的抗原递呈起重要作用。 摄入效率非常高：在再次免疫应答中，如进入机体的摄入效率非常高：在再次免疫应答中，如进入机体的抗原浓度非常低，其他抗原浓度非常低，其他apcapc就不能有效摄取抗原，这时就不能有效摄取抗原，这时活化活化b b通过通过bcrbcr高效特异性摄取和递呈抗原。高效特异性摄取和递呈抗原。22b cells (bcr)take up antigen into b cells (bcr)take up antigen into vesicles and present peptide

12、 vesicles and present peptide fragments from proteinsfragments from proteinsin mhcin mhc- -iiii通过通过bcrbcr途径摄取抗原途径摄取抗原23 综上，当综上，当首次首次遭遇入侵者时，重要的遭遇入侵者时，重要的apcapc是是mdcmdc，激活，激活初始初始t t细胞细胞；接下来，当战斗越来越激烈；接下来，当战斗越来越激烈时，时，激活的巨噬细胞激活的巨噬细胞呈递抗原给呈递抗原给有经验有经验t t；随后，；随后，如果如果再次再次遭遇同样入侵者，首次攻击后余留的有经遭遇同样入侵者，首次攻击后余留的有经验的

13、验的记忆性记忆性b b成为最重要的成为最重要的apcapc，因它们能通过对少，因它们能通过对少量抗原进行量抗原进行浓缩快速浓缩快速推进获得性免疫性应答。推进获得性免疫性应答。三种三种apcapc分工分工24第三节第三节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈25摄取抗原的方式摄取抗原的方式1 1、抗原摄取、抗原摄取262 2、抗原加工处理、抗原加工处理 apc apc细胞将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消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，使多肽适合与化降解成一定大小的抗原肽片段，使多肽适合与mhcmhc分子结合，然后以抗原肽分子结合，然后以抗原肽mhcmhc复合物的

14、形式表达于复合物的形式表达于apcapc表面的过程。表面的过程。 27mhcmhc类分子参与的类分子参与的内源性抗原内源性抗原的加工处理的加工处理mhcmhc类分子参与的类分子参与的外源性抗原外源性抗原的加工处理的加工处理抗原降解为小的抗原肽抗原降解为小的抗原肽mhcmhc分子的组装分子的组装抗原肽与抗原肽与mhcmhc分子的结合分子的结合抗原肽抗原肽mhcmhc分子复合物的转运分子复合物的转运283 3、抗原提呈、抗原提呈 表达于表达于apcapc表面的抗原肽表面的抗原肽-mhc-mhc复合物与复合物与t t细胞接触细胞接触过程中，被过程中，被t t细胞所识别，从而将抗原信息提呈给细胞所识别

15、，从而将抗原信息提呈给t t细细胞的过程。胞的过程。mhcmhc类类内源性抗原肽：内源性抗原肽： cd8cd8t t细胞细胞 mhcmhc类类外源性抗原肽：外源性抗原肽： cd4cd4t t细胞细胞 细胞间的黏附细胞间的黏附抗原肽与抗原肽与tcrtcr的特异性识别的特异性识别协同信号的产生协同信号的产生细胞因子的参与细胞因子的参与29mhc-imhc-i类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途径（内源性抗原提呈途径）内源性抗原内源性抗原(endogenous antigen)(endogenous antigen) ：细胞内合成：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的抗原，如病

16、毒感染细胞合成的病毒蛋白和肿瘤细胞内合成的蛋白。细胞内合成的蛋白。内源性抗原被胞质中蛋白酶体降解为小分子抗原内源性抗原被胞质中蛋白酶体降解为小分子抗原肽后，与肽后，与 mhc-imhc-i类分子结合，形成抗原肽类分子结合，形成抗原肽mhc-imhc-i类分子复合物，供类分子复合物，供cd8+tcd8+t细胞识别的过程。细胞识别的过程。3031 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) ) 被胞质内蛋白酶体酶解被胞质内蛋白酶体酶解 抗原肽（含抗原肽（含8-118-11个个aaaa） 经经taptap转运至内质网转运至内质网 形成抗原肽形成抗原肽mhcimhci类分子复合

17、物类分子复合物 经高尔基体转运至经高尔基体转运至apcapc表面表面 提呈给提呈给cd8cd8+ +t t细胞识别细胞识别内源性抗原提呈途径内源性抗原提呈途径32外源性抗原外源性抗原(exogenous antigen)(exogenous antigen)：来源于：来源于apcapc外的抗原，如细菌外的抗原，如细菌外源性抗原被外源性抗原被apcapc摄取、加工、处理为抗原肽，摄取、加工、处理为抗原肽，与与mhc-mhc-类分子形成抗原肽类分子形成抗原肽mhc-mhc-类分子复类分子复合物，表达于合物，表达于apcapc表面，供表面，供cd4cd4+ +t t细胞识别的过细胞识别的过程。程。

18、mhc-mhc-类分子途径（外源性抗原提呈途径）类分子途径（外源性抗原提呈途径）3334外源性抗原外源性抗原 新合成的新合成的mhc-iimhc-ii类分子类分子 （内质网中）（内质网中）吞噬、内吞、吞饮吞噬、内吞、吞饮 内体内体溶酶体溶酶体内体内体/溶酶体溶酶体蛋白酶作用蛋白酶作用降解成降解成1313 18aa18aa小肽小肽lili占据抗原结合槽占据抗原结合槽蛋白酶蛋白酶miicmiicliliclipcliphla-dmhla-dmclipclip脱落脱落, ,暴露抗原结合槽暴露抗原结合槽+ +抗原肽抗原肽/mhc ii/mhc ii类分子复合物类分子复合物转运至转运至apcapc表面表面, ,供供cd4+tcd4+t细胞识别细胞识别外源性抗原提呈途径外源性抗原提呈途径35内源性和外源性抗原提呈途径的比较内源性和外源性抗原提呈途径的比较 mhc-imhc-i途径途径 mhc-iimhc-ii途径途径抗原来源抗原来源 内源性内源性ag ag 外源性外源性