抗原提呈细胞与抗原的加工及提成

关于抗原提呈细胞与抗原的加工及提成12

第一节

抗原提呈细胞的种类与特点第2页,共59页，2024年2月25日，星期天3

【概念】抗原提呈细胞

[antigen-presentingcell,APC]

是能够加工Ag并以Ag肽-MHC分子复合物的形式将Ag肽提呈给T细胞的一类细胞。

第3页,共59页，2024年2月25日，星期天4

一、抗原提呈细胞分类

【包括两类】

-专职性APC

-非专职性APC【提示】教材中根据Ag的分类方法易造成理解混乱，可作为了解内容学习。第4页,共59页，2024年2月25日，星期天5

1、专职性APC

(professionalAPC)【组成】①树突状细胞

②单核-巨噬细胞

③B淋巴细胞

【特点】①表达MHCII类分子

②提呈外源性Ag【提示】表达MHCI类分子提呈内源性Ag

(专职APC和非专职APC的共性)第5页,共59页，2024年2月25日，星期天6ProfessionalAPC第6页,共59页，2024年2月25日，星期天7

2、非专职性APC

(non-professionalAPC)【组成】除专职性APC以外的全部其他有核细胞。如，内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞。【特点】①表达MHCI类分子

(通常不表达MHCII类分子)

②提呈内源性Ag【提示】特殊情况下表达MHCII类分子，提呈外源性Ag，但非主要特点，且机制尚不清楚。第7页,共59页，2024年2月25日，星期天8

二、树突状细胞

(dendriticcell,DC)第8页,共59页，2024年2月25日，星期天9

（一）DC的类型

1、根据来源分类

2、根据分布分类第9页,共59页，2024年2月25日，星期天10[1]经典DC(conventionalDC):

-来源：由髓样干细胞分化

-功能：抗原提呈(启动初始T细胞活化)[2]浆细胞样DC(plasmacytoidDC):

-来源：由淋巴样干细胞分化

-功能：抗病毒固有免疫（Ag提呈弱）1、根据来源分类第10页,共59页，2024年2月25日，星期天11第11页,共59页，2024年2月25日，星期天122、根据分布分类

[1]淋巴组织中的DC:

-IDC：T定居区，成熟DC，Ag提呈

-FDC：B定居区，特殊APC，B细胞记忆

[2]非淋巴组织中的DC:

-间质性DC：非淋巴组织间质，不成熟，Ag处理

-LC：表皮、粘膜组织，不成熟，Ag处理第12页,共59页，2024年2月25日，星期天13（二）经典DC的成熟过程第13页,共59页，2024年2月25日，星期天14第14页,共59页，2024年2月25日，星期天15第15页,共59页，2024年2月25日，星期天16骨髓DC前体循环非淋巴组织分化非成熟DC定居非淋巴组织：上皮组织（胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道）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原刺激下DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴组织摄取、处理和加工抗原的能力变弱，但提呈抗原能力逐渐增强第16页,共59页，2024年2月25日，星期天17非成熟DC与成熟DC比较非成熟DC成熟DCFcR表达高低模式识别受体表达高低MHCII类分子低高共刺激分子表达低高功能Ag摄取加工Ag提呈存在部位非淋巴组织外周免疫器官第17页,共59页，2024年2月25日，星期天18未成熟DC高水平表达FcR和PRR抗原摄取能力强模式识别受体:patternrecognitionreceptor,PRRAPC细菌FcRCRPRR第18页,共59页，2024年2月25日，星期天19

成熟APC高水平表达MHC和共刺激分子

抗原提呈功能增强第19页,共59页，2024年2月25日，星期天20（三）经典DC的功能

1、吞杀病原体，参与固有免疫应答；

2、提呈抗原，启动初始T细胞；

3、免疫调节；

4、免疫耐受的诱导与维持。第20页,共59页，2024年2月25日，星期天21Ag肽CD28第21页,共59页，2024年2月25日，星期天22

三、单核/巨噬细胞

(monocyte/macrophage,Mf)第22页,共59页，2024年2月25日，星期天23

（一）概述

1、单核细胞：存在于血液。

2、巨噬细胞：由单核细胞进入组织后分化而成。第23页,共59页，2024年2月25日，星期天24（二）单核/巨噬细胞功能

1、吞杀病原体，参与固有免疫应答；

2、提呈抗原给效应T细胞，增强清除被吞噬病原体能力(增强细胞免疫)。第24页,共59页，2024年2月25日，星期天25

四、B

淋巴细胞

【特点和功能】

1、提呈低浓度Ag能力强：主要通过

BCR特异性摄取、浓集低浓度Ag。

2、提呈TD-Ag给效应T细胞，使Th

活化，从而导致B细胞本身活化

(增强体液免疫)。第25页,共59页，2024年2月25日，星期天26

SpecificallyuptakeAgbyBCR&presentstheAgtoTh第26页,共59页，2024年2月25日，星期天27

一、抗原加工提呈概述二、被提呈抗原的分类三、抗原加工提呈途径第二节抗原加工和提呈第27页,共59页，2024年2月25日，星期天28

一、抗原加工和提呈概述第28页,共59页，2024年2月25日，星期天291、抗原加工[概念]：

APC将细胞内的Ag降解成适当大小的多肽片断，使Ag肽适合与MHC分子结合，Ag

肽-MHC复合物再转运到APC表面的过程。第29页,共59页，2024年2月25日，星期天30

2、抗原提呈[概念]：是表达于APC表面的Ag肽-MHC分子复合物被T细胞识别，从而将Ag肽提呈给T细胞，诱导T细胞活化的过程。第30页,共59页，2024年2月25日，星期天31

二、被提呈抗原的分类1、外源性抗原(exogenousAg)：

被APC摄入的由其它细胞产生的Ag。

如，细菌、真菌等产生的Ag分子。2、内源性抗原(endogenousAg)：

由APC内合成的Ag。

如，病毒感染细胞、肿瘤细胞合成的Ag。第31页,共59页，2024年2月25日，星期天32

外源性抗原内源性抗原第32页,共59页，2024年2月25日，星期天33

外源性和内源性抗原的产生第33页,共59页，2024年2月25日，星期天34

三、抗原加工提呈途径

(一)MHCI类分子途径

(二)MHCII类分子途径

(三)非经典的抗原提呈途径

(四)CD1分子途径第34页,共59页，2024年2月25日，星期天35

(一)MHCI类分子途径【APC】

是非专职性抗原提呈细胞的主要途径。【抗原】

是内源性抗原的主要提呈途径。第35页,共59页，2024年2月25日，星期天36

MHCI类分子途径

第36页,共59页，2024年2月25日，星期天37[复习]免疫功能相关基因抗原加工处理相关基因：①蛋白酶体b亚单位（PSMB）基因（LMP）

-酶解内源性Ag②抗原加工相关转运物（TAP）基因

-将内源性Ag转运至内质网腔

③HLA-DM基因

-帮助Ag肽装入MHC-II类分子抗原结合槽第37页,共59页，2024年2月25日，星期天38

1、内源性Ag处理与转运

[1]蛋白酶体(PSMB/LMP)将

内源性Ag降解为Ag肽

-蛋白水解酶复合体。

-将Ag水解为适当大小的肽段。

[2]TAP将Ag肽转运至ER内

-由TAP1和TAP2在ER膜上形成孔道。

-可将所结合的Ag肽转运至ER内。第38页,共59页，2024年2月25日，星期天39DegradationintheProteasomeThecomponentsoftheproteasomeincludeMECL-1,LMP2,LMP7ThesecomponentsareinducedbyIFN-

andreplaceconstitutivecomponentstoconferproteolyticproperties.LMP2&7encodedintheMHCProteasomecleavesproteinsafterhydrophobicandbasicaminoacidsandreleasespeptidesintothecytoplasmCytoplasmiccellularproteins,includingnon-selfproteinsaredegradedcontinuouslybyamulticatalyticproteaseof28subunits第39页,共59页，2024年2月25日，星期天40CrystalStructureOfTheProteasome第40页,共59页，2024年2月25日，星期天41ERmembraneLumenofERCytosolTransportersassociatedwithantigenprocessing(TAP1&2)Transporterhaspreferencefor>8aminoacidpeptideswithhydrophobicCtermini.TAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideERmembraneLumenofERCytosolTAP-1TAP-2PeptideATP-bindingcassette(ABC)domainHydrophobictransmembranedomainPeptideantigensfromproteasome第41页,共59页，2024年2月25日，星期天42

2、MHCI类分子生成、组装第42页,共59页，2024年2月25日，星期天43

3、Ag肽-MHCI形成与Ag提呈

[1]在ER内，Ag肽与MHCI结合为复合物。

-肽链转载于MHCI的Ag结合槽。

-MHCI-Ag肽复合物转运至高尔基体。

[2]

Ag肽-MHCI复合物转运至APC

细胞膜，提呈给CD8+T细胞。

-T细胞上的TCR识别Ag肽，

CD8识别MHCI分子。第43页,共59页，2024年2月25日，星期天44

(二)MHCII

类分子途径【APC】

是专职性抗原提呈细胞的主要途径。【抗原】

是外源性抗原的主要提呈途径。第44页,共59页，2024年2月25日，星期天45

MHCII类分子途径

第45页,共59页，2024年2月25日，星期天46

1、外源性抗原的加工

[1]蛋白质抗原被摄入后形成内体。颗粒

性抗原被摄入后形成吞噬体，再与溶

酶体融合形成吞噬溶酶体；

[2]内体和吞噬溶酶体再与MIIC融合；

[3]在内体、吞噬溶酶体和MIIC内，抗原

被降解为适合MHCII类分子结合的短

肽。第46页,共59页，2024年2月25日，星期天47

外源性抗原的加工过程第47页,共59页，2024年2月25日，星期天48

外源性抗原的加工过程第48页,共59页，2024年2月25日，星期天49DigestionoftheAntigeninEndosome-LysosomeProteasesproduce~24aminoacidlongpeptidesfromantigensDrugsthatraisethepHofendosomesinhibitantigenprocessingEndosomesIncreaseinacidityCellsurfaceTolysosomesUptakeProteinantigensInendosomeCathepsinB,DandLproteasesareactivatedbythedecreaseinpH第49页,共59页，2024年2月25日，星期天50

2、MHC

II类分子的合成与转运

[1]MHCII分子在ER中形成、组装。

[2]

MHCII分子与Ii链结合形成

[abIi]3。

[3][abIi]3经高尔基体形成MIIC。

[4]

在MIIC中Ii链被降解为CLIP。第50页,共59页，2024年2月25日，星期天51Structureof(abIi)3Nonamer第51页,共59页，2024年2月25日，星期天52EndosomesCellsurfaceUptakeClassIIassociatedinvariantchainpeptide(CLIP)(

Ii)3complexesdirectedtowardsendosomesbyinvariantchainCathepsinLdegradesInvariantchainCLIPblocksgrooveinMHCmoleculeMHCClassIIcontainingvesiclesfusewithantigencontainingvesicles第52页,共59页，2024年2月25日，星期天53

-Ii的主要功能：

①促进MHCII分子组装。②阻止MHCII类分子与自身抗原肽结合。③促进MHCII类分子转运。第53页,共59页，2024年2月25日，星期天54

3、Ag肽-MHC

II类分子

复合物的形成与提呈

[1]在MIIC中HLA-D