医学免疫学：11抗原提呈细胞及抗原提呈

1、抗原提呈细胞及其他免疫细胞是指能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。2001 免疫学信息网 http:/抗原递呈细胞的主要特点 均表达MHCI和（或）MHCII类分子 以各种方式主动摄取抗原分子 细胞内有丰富的各种蛋白酶2001 免疫学信息网 http:/树突状细胞（DC）DC细胞表达高水平的MHC类分子，具有较强的激活T细胞的能力，是专职的抗原递呈细胞2001 免疫学信息网 http:/APC的分类 专职：树突状细胞、单核吞噬细胞系统、B细胞。 兼职：内皮细胞、上皮细胞和激活的T细胞2001 免疫学信息网 http:/第一节 抗原提呈细胞树突状细胞 是抗原提

2、呈能力最强的APC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2001 免疫学信息网 http:/树突状细胞的来源、分化与发育DC的来源 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。2001 免疫学信息网 http:/ 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

3、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表面标志 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。 DC的迁移与成熟 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。树突状细胞的来源、分化与发育DC的分化与发育2001 免疫学信息网 http:/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

4、原刺激下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2001 免疫学信息网 http:/DC的分布与分类 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DC2001 免疫学信息网 http:/ （一）（一）DC来源来源树突状细胞发育过程树突状细胞发育过程2001 免疫学信息网 http:/未成熟未成熟DC和成熟和成熟DC的比较的比较2001 免疫学信息网 http:/（二）（二）DC的组织分布，分类及功能性亚群的组织分布，分类及功能性亚群 1. 分布及分类分布及分类（1）淋巴样组织中的）淋巴样组织中

5、的DC 并指状并指状DC: 分布于淋巴组织胸腺依赖区和次分布于淋巴组织胸腺依赖区和次 级淋巴组织级淋巴组织 滤胞样滤胞样DC: 分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生 发中心发中心 边缘区边缘区DC2001 免疫学信息网 http:/（2）非淋巴样组织中的）非淋巴样组织中的DC 间质性间质性DC: 分布于实质器官间质毛细血管附近分布于实质器官间质毛细血管附近 郎格汉斯细胞郎格汉斯细胞: 位于表皮和胃肠上皮部位位于表皮和胃肠上皮部位（3）体液中的）体液中的DC 输入淋巴液中的输入淋巴液中的DC及外周血中的及外周血中的DC2001 免疫学信息网 http:/2. DC的发育及迁移

6、的发育及迁移 骨髓及外周血中的前体细胞骨髓及外周血中的前体细胞 外周非淋巴组织中的未成熟外周非淋巴组织中的未成熟DC 输入淋巴管及外周血中的移行输入淋巴管及外周血中的移行DC 外周淋巴组织中的成熟外周淋巴组织中的成熟DC 2001 免疫学信息网 http:/2. DC表面标志表面标志 髓系髓系DC： 以以CD11、CD11、CD13，CD33为标志为标志 人淋巴样人淋巴样DC： CD11c/CD123+/BDCA2+/CD45RA+/CD4+ 人人DC主要特征性表面标志：主要特征性表面标志： CD1，CD11，CD83 小鼠小鼠DC特异性标志：特异性标志： 33D1，NLDC1452001 免

7、疫学信息网 http:/ 滤泡树突状细胞是淋巴结浅皮质区淋巴滤泡内的重要APC，是参与再次免疫应答的重要细胞，通过其表面的FcR和C3bR结合免疫复合物，使免疫细胞识别以免疫复合物形式存在的抗原。 并指状细胞 分布于淋巴组织胸腺依赖区和次级淋巴组织中的重要APC。为朗格汉斯细胞衍生而来。 胸腺树突状细胞 位于胸腺皮质/髓质交界处和髓质部分，生命周期很短，仅23周。 朗格汉斯细胞 位于表皮和胃肠上皮细胞DC的分布与分类2001 免疫学信息网 http:/ 间质性DC 主要分布在心脏、肝脏、肾脏、肺脏等实质器官间质的毛细血管附近。 循环DC 主要包括血液DC和淋巴DC。具有较强的摄取抗原能力，能在

8、体外自发地与T细胞形成DC-T细胞蔟，激活未致敏T细胞，启动初次免疫应答。DC的分布与分类2001 免疫学信息网 http:/DC的生物学特性和功能生物学特性 DC的共同特征：形态上呈树突样；表达CD1a、高水平MHC-II类抗原和多种辅助分子，但缺乏CD14和非特异性酯酶的表达；胞浆内存在特异性Birbeck颗粒状结构；吞噬功能较低；可有效诱导巢居的静息性幼稚T细胞发生增生。 DC的表面标志 DC表面表达某些可特异性结合病原微生物的受体，以及FcR和IgE分子等2001 免疫学信息网 http:/ 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

9、或微生物。 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。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DC的生物学特性和功能生物学功能2001 免疫学信息网 http:/ 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

10、化；人外周血DC表达类似CD40L的分子，参与B细胞的激活 DC的生物学特性和功能生物学功能2001 免疫学信息网 http:/ 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的生物学特性和功能生物学功能2001 免疫学信息网 http:/ DC参与多种疾病过程的发生；基于DC的各种治疗方案DC的生物学特性和功能DC与疾病的关系2001 免疫学信息网 http:/单核巨噬细胞单核巨噬细胞除发挥抗原递呈作用外，在天然免疫应答中还发挥重要的非特异性吞噬作用200

11、1 免疫学信息网 http:/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。2001 免疫学信息网 http:/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 2001 免疫学信息网 http:/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

12、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 AB2001 免疫学信息网 http:/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2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/三、B细胞的抗原提呈作用

13、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。2001 免疫学信息网 http:/B细胞B淋巴细胞通过其表面的BCR可富集抗原分子，因此，是递呈抗原能力最强的APC2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/四、兼职抗原提呈细胞 某些细胞通常情况下不表达MHC-II分子，

14、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。2001 免疫学信息网 http:/内皮细胞表面标志及生物学作用 ABO血型抗原 HLA抗原 在混合淋巴细胞培养中，HLA-II类抗原阳性EC可刺激同种异体淋巴细胞增生；可提呈可溶性或颗粒性抗原给T细胞，介导免疫应答；同种移植排斥反应时，移植物中EC是遭受攻击的主要靶细胞。 CD分子 参与淋巴细胞的激活与增生反应；参与生理状况下淋巴细胞的再循环，以及炎

15、症和免疫应答中血流白细胞向局部组织迁移。 血管内皮细胞抗原系统2001 免疫学信息网 http:/ 成纤维细胞 某些细胞因子可诱导成纤维细胞表达MHC-II类分子，并使之具有抗原提呈能力；成纤维细胞也是一种吞噬细胞 活化的T细胞 活化的T细胞可表达MHC-II，具有抗原提呈功能2001 免疫学信息网 http:/几种抗原呈递细胞的比较几种抗原呈递细胞的比较2001 免疫学信息网 http:/第六节第六节 抗原呈递过程抗原呈递过程 抗原呈递细胞（antigen presenting cell,APC)是指体内的一类能捕获、吞噬、加工和处理入侵的抗原性物质，并将加工后的产物以抗原肽-MHC复合物的

16、形式表达在该细胞的表面，从而被相应T细胞来识别的细胞。主要包括专职和非专职APC两类，前者包括巨噬细胞、树突状细胞、并指状细胞、朗罕氏细胞和B细胞等，后者包括血管内皮细胞、成纤维细胞、某些病毒感染细胞、肿瘤细胞等。2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/ 外源性抗原：通过吞饮或吞噬等作用被APC从细胞基质外摄入的蛋白质抗原，如细菌和某些可溶性蛋白等。 内源性抗原：在细胞内合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等。2001 免疫学信息网 http:/外源性抗原递呈途径Exogenous antigen pesentation pathway 外源性抗原主要指细

17、胞周围环境中存在的抗原 为什么II类分子能递呈外源性抗原肽而I类分子不能？ 恒定链（invariant chain，Ii)在这一过程中起重要作用2001 免疫学信息网 http:/一、外源性抗原的加工处理和提呈一、外源性抗原的加工处理和提呈(溶酶体或溶酶体或MHC II类途径类途径) 摄取抗原摄取抗原 吞噬小体吞噬小体吞噬溶酶体吞噬溶酶体MHC-类分子类分子Ii链复合体复合体MHC+ +抗原肽抗原肽MHC-类类分子复合物分子复合物IiIi链降解链降解2001 免疫学信息网 http:/对外源性抗原进行加工和呈递过程的对外源性抗原进行加工和呈递过程的总总 结结抗原呈递细胞通过吞噬或吞饮作用将抗原

18、性异物摄入胞浆中，细胞膜质结构包裹的异物称为吞噬体（phagosome)吞噬体与胞浆中固有的溶酶体逐渐结合形成吞噬溶酶体（phagoly -sosome)，又称内体（endosome)借助于吞噬溶酶体内的酸性环境和某些蛋白酶类，将包裹于其中的蛋白行异物进行水解和降解成抗原肽片段细胞内同步进行的MHC-II类基因在内质网中合成后进入高尔基体，最后以分泌小泡的形式与吞噬溶酶体融合在融合体中上述形成的抗原肽和MHC-II类分子相互作用形成复合物MHC-II类分子携带抗原肽表达于APC表面，供CD4+的T细胞识别2001 免疫学信息网 http:/Extracellular proteins that

19、 are internalized by professional APCs into vesicles are processed and displayed by classII MHC molecules2001 免疫学信息网 http:/2001 免疫学信息网 http:/Endocytic Pathway Assembly of class II MHC moleculesClass II-associated invariant proteinTo mediate exchange of antigenic peptide for CLIPHLA-DO(A negative regulator)2001 免疫学信息网 http:/The Invariant Chain 恒定链（Ii)的主要作用：引导II类分子折叠Ii封闭II类分子肽槽，阻止II类分子与胞浆中未成熟的内源性抗原结合，Ii的这和作用，使得I类和II类分子得以分工Ii氨基酸尾部有特定的序列，可提供分选信号，引导组装后的II类分子由高尔基体转运至内体（endosome,也称吞噬溶酶体（phagolysosome)与抗原肽结合2001 免疫学信息网 http:/对内源性抗原进行加工和呈递过程的对内源性抗原进行加工和呈递过程的总总 结结病毒等微生物侵