医学免疫学教学课件：抗原提呈细胞APC

抗原递呈细胞AntigenPresentingCells抗原的加工和递呈

Antigenprocessingandpresentation抗原的加工与递呈（antigenprocessingandpresentation）：蛋白质抗原在细胞内特定的区室中被蛋白水解酶降解成肽，并与MHC分子结合形成MHC-抗原肽递呈在细胞表面，供T细胞识别的过程。抗原加工Antigenprocessing蛋白质抗原在特定小室内被水解成短肽的过程。抗原提呈Antigenpresenting短肽与MHC分子结合并表达在细胞表面的过程PartI抗原提呈细胞的种类和特点概念种类生物学特性1.APC的概念又被称为辅助细胞,(accessorycells)能够捕获抗原，将抗原转化为短肽，使短肽与MHC分子结合，并表达在细胞表面的细胞。2.APC的分类ProfessionalAPC专职APC

树突状细胞；巨噬细胞；B细胞dendriticcells,macrophages,BcellsNon-professionalAPC非专职APC

内皮细胞，上皮细胞，活化的T细胞endothelial,epithelial,activatedTcells3.APC细胞的特点捕获或加工抗原（Captureandprocessantigens）

表达MHCII类分子（ExpressMHCIImolecules）

提供供刺激信号（ProvidecostimulatorysignalstohelperTcells）广义APC的概念专职APC和非专职APC所有有核细胞：targetcell靶细胞

提呈MHCI-肽复合物给CTL细胞DendriticCells树突状细胞细胞表面特异性标记起源分布分类（亚群）分化成熟功能DC表面特有的表面标记（分子）CD1aCD11cCD83形态学、组合性表面标记和功能来鉴别表达PRR，FcR来自于骨髓的DC前体细胞DC的扫描电镜图DC的起源与分化Majorarisesfrommyeloidprogenitors髓系Minorarisesfromlymphoidprogenitors淋巴系DC的分布淋巴器官（lymphoidorgans）皮肤粘膜上皮（Intheepitheliaoftheskinandgastrointestinalandrespiratorytracts）实质性器官（Inmostparenchymalorgans）

外周血(1%ofmononuclearcells单个核细胞)SubsetsofDC（根据部位不同）Langerhanscells朗格汉斯细胞Veiledcells隐秘细胞PeripheralbloodDC外周血DCInterdigitatingDC并指状DCFollicularDC滤泡样DCThymusDC胸腺DCDC成熟的4个阶段

Earlystage前体阶段：单核细胞Immaturestage未成熟期：朗格汉斯细胞Migrationstage迁移期：血液DC、隐秘细胞Maturestage成熟期：并指状DC朗格汉斯细胞（Langerhanscell）:ImmatureDC

定居于皮肤上皮和胃肠道、呼吸道系统

尽管只占局部细胞的1%，却可覆盖25%左右的皮肤或粘膜

胞浆内含有birbeck颗粒

捕获微生物及其产物，运输至局部引流的淋巴结并指状DC

定居于外周淋巴组织的胸腺依赖区

与T细胞相互作用

高表达MHCI和IImolecules

及

B7分子

最有效提呈抗原给初始T细胞及激活该T细胞的APC成熟DC淋巴结内并指状DCDC的迁移和成熟MigrationandmaturationofDCs

皮肤（黏膜）内的未成熟DC（朗格汉斯细胞）捕获抗原后，穿过表皮（黏膜上皮层），到达局部引流的淋巴结。

在迁移的过程中，树突状细胞逐渐成熟,分化为有效的抗原提呈细胞。未成熟DC捕获抗原DC降低组织粘附性炎症因子抗原捕获抗原提呈朗格汉斯细胞(iDC)输入淋巴管引流淋巴结T细胞区T细胞未成熟DC迁移迁移中的DC逐渐成熟成熟DC提呈抗原肽给初始T细胞未成熟DC成熟DC主要功能抗原捕获递呈抗原给T细胞表达模式识别受体、Fc段受体、甘露糖受体++-表达T细胞活化相关分子：B7,ICAM-1,IL-12-或低++MHCII类分子半衰期~10hr>100hrMHCII类分子密度~106~7x106比较成熟DC和未成熟DC的特点：Follicledendriticcells(FDC)滤泡树突状细胞Locatedinfollicleoflymphtissues淋巴滤泡Bindantigens(inAg-Abcomplex)throughFcreceptorandC3breceptor通过Fc和C3b受体结合抗原PresentingantigentoBcells递呈抗原Mainlymediatesecondresponse主要参与再次免疫应答FDC胸腺树突状细胞Thymusdendriticcells起源于淋巴样祖细胞(lymphoidprogenitors)主要位于胸腺髓质高表达MHCII类分子-自身肽复合物介导T细胞阴性选择FunctionofDCPresentationantigenstoTcellsandBcells递呈抗原,免疫活化Inducingimmunetolerance免疫耐受Mediatingimmuneregulation免疫调节巨噬细胞macrophage提呈抗原肽给效应性T细胞PresentingantigenicpeptidetoeffectorTcells(Th1).Bcells

通过抗原受体特异性识别抗原

可内吞可溶性、低浓度抗原

抗原被加工后主要提呈给Th2细胞抗原的

摄取分布递呈抗原

的种类协同刺激分子表达MHCII类分子巨噬细胞树突状细胞淋巴组织外周血淋巴组织结缔组织、体腔淋巴组织结缔组织、上皮可溶性抗原、

毒素、病毒颗粒性抗原、

胞内和胞外感染菌多肽、变应原、病毒抗原诱导性到诱导性到组成性组成性，激活后升高到受细菌和细胞因子诱导到组成性抗原特异性受体吞噬吞噬、巨胞饮病毒感染不同APC提呈抗原给不同的T细胞PartII抗原的加工和提呈过程概念内源性抗原与外源性抗原摄取抗原的方式抗原加工递呈的途径抗原的加工（antigenprocessing)在抗原递呈细胞内将已经存在于胞浆内的或摄入细胞内的蛋白质抗原分子降解为一定大小的多肽片段，使其可以和MHC分子结合的过程。抗原的递呈（antigenpresenting)抗原肽与MHC分子结合成肽-MHC复合物，并表达在细胞表面供TCR识别和结合的过程。CellularstructuresimportantforantigenpresentationSignalSequencetotargetproteinstotheERTwoformsofMHCmoleculespresentantigentoTcells MHC-I MHC-IIAllnucleatedcellsProfessionalAPCDendriticCellsActivatedMacrophagesBcellsEndogenousantigens内源性抗原Proteinsthatendogenouslysynthesizedincytosol,细胞质内合成的抗原病毒感染后胞浆内产生的蛋白胞内感染菌的蛋白肿瘤细胞内自身突变的蛋白其他自身抗原Exogenousantigens外源性抗原Antigensphagocytosedfromextracellularorganisms.（抗原自胞外吞噬）细菌和寄生虫感染的蛋白质性抗原自身蛋白不同APC摄取抗原的方式：DC:

胞饮,受体介导的内吞,吞噬Macrophage:吞噬，胞饮,受体介导的内吞

Bcells:受体介导的内吞，胞饮Pinocytosis（胞饮）Phagocytosis（吞噬）受体介导的内吞MHCII类分子相关的溶酶体途径ProcessingofendocytosedantigensforclassIIMHC-associatedpresentationMIICAssemblyofclassIIMHCmoleculesMHCII类分子的组装抗原内吞，溶酶体内蛋白质被降解成小肽合成和组装MHCII类分子，并转运到内体融合在小腔室内MHCII类分子和肽结合胞吐作用表达在细胞表面MHCI类分子相关的蛋白酶体途径ProcessingofcytosolicantigensforclassIMHC-associatedpresentation蛋白质降解系统TAP介导抗原短肽的主动运输MHCI类分子的组装细胞浆内合成的蛋白蛋白酶体降解（LMP)从胞浆内主动运输到内质网腔（TAP)在内质网腔内组装成完整的结构胞吐作用表达在细胞表面抗原加工提呈的两条途径MHCI类途径MHCII类途径抗原来源内源性抗原外源性抗原降解抗原的酶结构蛋白酶体溶酶体处理抗原的细胞所有有核细胞专职APC抗原与MHC分子结合部位内质网MIIC腔室参与的MHC分子MHCI类分子MHCII类分子提呈对象CD8+T细胞CD4+T细胞抗原提呈后介导的生物学效应Cross-presentationofantigens交叉递呈(非主要的抗原提呈方式)内源性抗原MHCII类分子提呈外源性抗原MHCI类分子提呈

脂类抗原提呈由MHCI类样分子CD1提呈CD1可表达于抗原提呈细胞及上皮细胞.CD1提呈脂类抗原给非MHC限制性的T细胞，包括

CD4-CD8-T细胞，

γδT细胞，NKT细胞Summary(1)

Dendriticcells,macrophagesandBcellsareprofessionalantigenpresentationcellsplayingveryimportantrolesinantigenprocessingandantigenpresenting.DCsarethemosteffectiveAPCswhichcanstimulatenaïveTcells,whereasBcellsandmacrophagescanonlystimulateeffecorTcellsormemoryTcells.

ImmatureDCcanca