Antigenpresentation抗原递呈-医学免疫学课件

1、Antigen presentation抗原递呈Antibody-MediatedImmune Responsenaive B cells+antigen+complementCell-MediatedImmune Responseantigen-presenting cellsnaive helper T cellseffectorhelper T cells+memoryhelper T cellsnaivecytotoxic T cellseffector cytotoxic T cells+memory cytotoxic cellsactivatedB cellseffector B

2、 cells+memory B cells抗原递呈在获得性免疫中的作用：识别和通讯抗原递呈：MHC-类分子和分子MHC类MHC类分子MHC类、MHC类分子是抗原递呈细胞（APC)表面具体执行提呈过程的蛋白MHC类分子：1条链+1条2-微球蛋白； MHC类分子： 1条链+1条链MHC类分子：递呈内源性蛋白质 ；MHC类分子：递呈外源性蛋白质 ；抗原递呈：MHC-类分子和分子MHC类MHC类分子所有细胞表面均表达MHC类分子，所有细胞内源产生蛋白样本均由可MHC类分子所展示。因此MHC类分子像公告牌一样公示了细胞内正在合成的所有蛋白质的“抽样结果”。MHC类分子只表达在免疫细胞上(主要是APC)，

3、它只识别并展示来源于细胞外部蛋白的肽段，而不会与细胞内源性蛋白肽段相结合。MHC类分子同样也可以作为“公告牌”，其公示的是细胞外正在发生的事件，他们的作用是对辅助T细胞发出警报抗原递呈细胞(APC)专职APC：DC、M、B-cell，组成型表达MHC-II。非专职APC：内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等，通常不表达MHC-II，但可被诱导表达。广义APC：大多数体细胞，组成型表达MHC-I。MHC分子的表达分布专职抗原递呈细胞(APC)抗原提呈细胞的工作职责就是激活特异性的CTL和Th细胞。专职抗原提呈细胞有三类：激活的树突状细胞(DC)、激活的巨噬细胞和激活的B细胞。共性：组成型表达MHC-

4、II类分子、共刺激分子和粘附分子，具有直接摄取、加工和递呈Ag的能力。树突状细胞 (DC细胞)树突状形态膜表面高表达MHC II类分子显著刺激初始T细胞：适应性免疫应答的始动者CD1a,CD11c, CD83阳性表达模式识别受体：参与先天免疫应答Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMP)病原相关分子模式（PAMP）是模式识别受体（PRR）识别结合的配体，主要是指病原微生物表面某些共有的高度保守的分子结构，通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生；为微生物的生存或致病性所必需；是宿主先天免疫细胞泛特异性识别的分子基础。PAMP数量有限，但在病原微生

5、物中分布广泛。G-菌的脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)G+菌的肽聚糖(Peptidoglycan, PGN)细菌表面的磷壁酸(Techoic acid)真菌的酵母多糖(b-Glucan)宿主凋亡细胞表面某些共有的分子结构，如磷酯酰丝氨酸(PS)病毒感染产生的特殊结构的核酸(如dsRNA)模式识别受体(pattern-recognition receptors，PRR)是一类主要表达于先天免疫细胞表面非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。Pattern-recognition receptors(PRR)Change in gene expression in

6、 response to invasive microbesToll-样受体C型凝集素受体RIG-I样受体NOD样受体Pattern-recognition receptors(PRRs)Toll-like receptor是型跨膜蛋白在脊椎动物、无脊椎动物、细菌和植物等各种生物界中均发现有Toll样受体。Toll样受体是最古老最保守的先天免疫识别受体。Toll-like receptorsGram-Gram+FungiINFECTIOUS NON SELFVirusParasitesDendritic cells (DC): the sentinels of the immune syste

7、mDC细胞是免疫系统的哨兵树突状细胞是组织中哨兵细胞，如果有入侵，DC将被激活，并游走至最近的淋巴结。此处，它们通过将从战区收集到的抗原提呈给原初T细胞，激发获得性免疫应答。激活的DC寿命很短，DC快速更新确保其携带至淋巴结的“信息”是最新的。前体阶段：胎肝、脐血、骨髓、成人外周血的单核细胞，维持非淋巴组织内DC数量达到一定水平未成熟期：存在于实体器官及非淋巴组织的上皮，表达介导DC摄取抗原的受体FcR II、人甘露糖受体或鼠DEC-205分子合成MHC II类分子分泌趋化性和炎症介质性的细胞因子迁移期：存在于输入淋巴管、外周血、肝血液及淋巴组织成熟期：存在于淋巴结、脾、派氏集合淋巴结，归巢于

8、T细胞区特征：高表达MHC I类分子、II类分子、CD80、CD86、CD40、ICAM-1、HSP、CD1a、CD11c、CD83DC的分化、发育、成熟及迁移淋巴样组织中的DC并指状DC：interdigitating DC, IDC滤泡样DC: follicular DC, FDC非淋巴样组织中的DC间质性DC: interstitial DC朗格汉斯细胞: Langerhans cell, LC体液中的DC:隐蔽细胞 veiled cell血液DCDC广泛分布于除脑以外的全身脏器The innate repertoire: the specificity of DC recognitio

9、n is mediated by an extended family of receptors binding a variety of ligandsImmature DCFcRFcRFcRCR3(Mac-1)CD11cScavengerRTLR 4: LPS/ Gram-DEC205CD14CollectinsPAMPs : Pathogen-Associated Molecular PatternsTLR 2: LTA/ Gram+Gram- bacteriaGram+ bacteriaFungivirusesPoli I:CCpGLPS/LTATLR 9: CpGTLR 5: fla

10、gellinR conserved structures produced only by microorganisms but not by the hostMARCO Rconventionalphagocytosismacropinocytosistriggered membrane-rufflingforcedendocytosiscoilingphagocytosisphagosomesmacro-pinosomesspaciousvacuolesphagosomesphagosomes/cytosol/replicativevacuoles Binding of bacteria

11、to the cell surfaceActin polymerizationpseudopod extension around the cell surface Engulpment Actin depolymerization Phagosome maturation transport eventPhagocytosis by DCProcess of Dendritic Cell Migration to Lymph Nodes成熟DC细胞对原初型Th细胞的活化Dendritic-cell polarization is influenced by the type of micro

12、organism that is recognised and the site of activationDC细胞的效应功能巨噬细胞 (Macrophage)Macro 意指巨大; Phage源自希腊语, 意指吃或噬, 因此巨噬细胞就是一个很大的猎食者。Macrophage分布在全身各种组织和器官中,是免疫系统的”警戒哨兵”。事实上，除了抵抗入侵者，巨噬细胞的功能还包括了收集组织内的垃圾，它几乎能吞噬所有的机体废物，是机体的“清道夫”。巨噬细胞 (Macrophage)造血干细胞粒细胞/巨噬细胞集落单元巨噬细胞集落单元原单核细胞前单核细胞炎性单核细胞定居单核细胞破骨细胞 小胶质细胞肺泡巨噬细

13、胞Kupffer细胞组织细胞白髓巨噬细胞红髓巨噬细胞内缘带巨噬细胞嗜金属巨噬细胞脾巨噬细胞巨噬细胞 (Macrophage)小胶质细胞肺泡巨噬细胞Kupffer细胞破骨细胞 脾巨噬细胞肠巨噬细胞我在休息我被打扰了我生气了LPSIFNrLPS+IFNrTNF, IL1, IL12.巨噬细胞 (Macrophage)反应性氧分子(H2O2)溶酶体数量吞噬作用 (Phagocytosis)趋化作用导致病原与被M捕获(黏附)M通过胞吞将病原摄入形成吞噬小体吞噬小体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体摄入的病原被酶降解不能被酶解的物质形成溶酶体残余小体溶酶体残余小体释放废物至胞外B cell antigen pr

14、esentationPlasma cellClass II MHC and processed antigen are displayedAntigen-presenting bacteriaAntigenAntigen-specific B cell receptorAntibodiesB cellActivated helper T cellLymphokines专职APC细胞的特征比较MHC-I 类递呈途径蛋白酶体LMP抗原加工相关转运蛋白TAP相关蛋白钙网蛋白Ig结合蛋白GRP78钙联蛋白内质网驻留氨基肽酶MHC-II 类递呈途径早期吞噬体内体晚期吞噬体(内体溶酶体)MHC-II类小室

15、class II-associated Ii peptide MHC-II 类分子的装配Ii: Ia相关恒定链CLIP: 恒定链多肽Ii: Ia相关恒定链的主要功能: 促进MHC-II蛋白复合物的折叠,充当分子伴侣; 站住位置,阻止内质网中其他内源性多肽展示到MHC-II; (3)引导MHC-II转移到Endosome(内体).HLA class II histocompatibility antigen chain(Ia-associated invariant chain, Ii) Function of HLA-DM(H-2M in Mice)HLA-DM: 在内体中将CLIP(恒定链多肽)从MHC-II上释放出来HLA-DM is Physically LocatedIn the MIIC VesicleMHC分子对抗原的交叉递呈途径含内源性抗原的细胞或凋亡小体被APC摄取; 内源性抗原肽释放到细胞外,与空载MHC-II结合外源性抗原的从内体/溶酶体中溢出进入细胞质;溶酶体中外源肽胞吐到细胞外,与空载MHC-I结合细胞表面MHC-I被