抗原提呈细胞与抗原提呈讲稿.ppt

关于抗原提呈细胞与抗原提呈1第一页，讲稿共四十七页哦第一节第一节抗原提呈细胞抗原提呈细胞Antigen Presenting Cells第二页，讲稿共四十七页哦 在机体特异性免疫应答过程中，能摄取、加工及处理抗在机体特异性免疫应答过程中，能摄取、加工及处理抗原，并将抗原信息提呈给原，并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞称为淋巴细胞的一类细胞称为抗原抗原提呈细胞（提呈细胞（Antigen presenting cell，APC）。此类细胞能辅助和调节此类细胞能辅助和调节T细胞识别抗原并对其产生应答，细胞识别抗原并对其产生应答，故又称为故又称为辅佐细胞辅佐细胞(accessory cell)。第三页，讲稿共四十七页哦专职性专职性APC：能能组成性表达组成性表达MHC II类分子，具有显著的抗原摄取、加类分子，具有显著的抗原摄取、加工和提呈作用的细胞。工和提呈作用的细胞。包括：包括：B淋巴细胞、树突状细胞、单核淋巴细胞、树突状细胞、单核-巨噬细胞等巨噬细胞等。非专职性或兼职性非专职性或兼职性APC:执行抗原提呈功能时，非组成性表达执行抗原提呈功能时，非组成性表达MHC II类分子，类分子，具有一定抗原提呈能力的细胞。具有一定抗原提呈能力的细胞。包括：内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。包括：内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。第四页，讲稿共四十七页哦广义的广义的APC 机体有核细胞均表达机体有核细胞均表达MHC I类分子，能将内源性蛋白加类分子，能将内源性蛋白加工处理成抗原肽，并以抗原肽工处理成抗原肽，并以抗原肽-MHC I类分子复合物类分子复合物的形式，将抗原信息提呈给的形式，将抗原信息提呈给CD8+T细胞，成为细胞，成为CTL的的靶细胞，称为靶细胞，称为广义的广义的APC，即：所有表达，即：所有表达MHC I类分类分子并能处理和提呈抗原的细胞子并能处理和提呈抗原的细胞。第五页，讲稿共四十七页哦第六页，讲稿共四十七页哦第七页，讲稿共四十七页哦1973年，美国学者年，美国学者Steinman目前所知目前所知抗原提呈功能最强抗原提呈功能最强的细胞，能够刺激初始的细胞，能够刺激初始（nave)T细胞增殖，因此细胞增殖，因此DC是适应性免疫应答的始是适应性免疫应答的始动者，具有独特的地位。动者，具有独特的地位。1、树突状细胞（、树突状细胞（Dentritic Cells,DC）第八页，讲稿共四十七页哦1.1表面标志表面标志尚未发现特异的表面标志。一般通过尚未发现特异的表面标志。一般通过形态学形态学、组合性细胞表组合性细胞表面标志面标志以及在以及在混合淋巴细胞反应（混合淋巴细胞反应（MLR）中能刺激初始中能刺激初始T细细胞增殖等三方面加以综合判断。胞增殖等三方面加以综合判断。成熟成熟DC的主要标志为的主要标志为CD1a、CD11c、CD83，高水平表达，高水平表达MHC-/类分子，辅助刺激分子类分子，辅助刺激分子CD80及及CD86，黏附分子，黏附分子CD40、CD54以及以及整合素家族成员。整合素家族成员。第九页，讲稿共四十七页哦1.2 来源、分化、发育及迁移来源、分化、发育及迁移1.2.1 来源来源第十页，讲稿共四十七页哦 按来源不同分髓系按来源不同分髓系DC（DC1）和淋巴系）和淋巴系DC（DC2）两类）两类，主要不同点为：主要不同点为：产生的细胞因子（产生的细胞因子（CK）不同，不同，DC1受受CD40L刺激后，刺激后，24h之之内即可大量产生内即可大量产生IL-12，而而DC2不产生不产生IL-12；诱导分化的细胞不同，诱导分化的细胞不同，DC1诱导诱导Th1分化，而分化，而DC2诱导诱导Th2分化分化。第十一页，讲稿共四十七页哦1.2.2 分化、发育、成熟及迁移分化、发育、成熟及迁移髓系髓系DC分化发育过程已逐渐清楚，但对淋巴系的知之甚分化发育过程已逐渐清楚，但对淋巴系的知之甚少少。前体阶段前体阶段胎肝、脐血、骨胎肝、脐血、骨髓、外周血髓、外周血成熟阶段成熟阶段迁移阶段迁移阶段未成熟阶段未成熟阶段输入淋巴管、外周血、输入淋巴管、外周血、肝血液及淋巴组织肝血液及淋巴组织实体器官、非实体器官、非淋巴组织淋巴组织外周免疫器官外周免疫器官很强的很强的内吞、加工、处理抗原的能内吞、加工、处理抗原的能力力，但处理初始，但处理初始T细胞和细胞和MLR的能的能力较弱力较弱主要标志为主要标志为CD1a、CD11c、CD83，高水高水平表达平表达MHC-/类分子类分子，协同刺激分，协同刺激分子子第十二页，讲稿共四十七页哦未成熟未成熟DC与成熟与成熟DC区别区别特性特性未成熟未成熟DC成熟成熟DCMHC分子表达水平分子表达水平低低高高B7表达水平表达水平缺乏缺乏高高刺激刺激T细胞活化的能力细胞活化的能力无无有有吞噬抗原异物能力吞噬抗原异物能力有有无无第十三页，讲稿共四十七页哦1.3 组织分布：组织分布：n淋巴组织中的淋巴组织中的DC：并指状并指状DC（IDC）:分布于淋巴组织胸腺依赖区，分布于淋巴组织胸腺依赖区，成成熟熟DC，具有较强的免疫激发作用。，具有较强的免疫激发作用。滤泡样滤泡样DC（FDC）:分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中心。不表达心。不表达MHCII，参与体液免疫应答的激活过程和诱导，参与体液免疫应答的激活过程和诱导、维持免疫记忆。、维持免疫记忆。第十四页，讲稿共四十七页哦15n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 未成熟未成熟DC，其摄取和加工处理抗原的能力较强，其摄取和加工处理抗原的能力较强，但不能递呈但不能递呈抗原、激发免疫应答。抗原、激发免疫应答。郎格罕斯细胞（郎格罕斯细胞（LC）位于表皮和胃肠上皮部位位于表皮和胃肠上皮部位 未成熟未成熟DC，具有较强摄取和加工处理抗原的能力，但其激发，具有较强摄取和加工处理抗原的能力，但其激发免疫应答能力较弱。免疫应答能力较弱。n隐蔽隐蔽DC：输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的：输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DCn体液中的体液中的DC：输入淋巴液中的隐蔽细胞及外周血中的输入淋巴液中的隐蔽细胞及外周血中的DC。第十五页，讲稿共四十七页哦1.4 生物学功能生物学功能（1）抗原提呈）抗原提呈 吞噬作用吞噬作用 受体介导的内吞受体介导的内吞 吞饮作用吞饮作用（2）参与淋巴细胞发育、分化和激活）参与淋巴细胞发育、分化和激活（3）参与免疫耐受的形成）参与免疫耐受的形成第十六页，讲稿共四十七页哦1.5 1.5 树突状细胞的特点树突状细胞的特点 树突状细胞树突状细胞（DC）是机体内功能最强的）是机体内功能最强的APC，有以下特点，有以下特点：1.能够直接刺激初始能够直接刺激初始T细胞，是细胞，是免疫应答免疫应答反应的始动者；反应的始动者；2.是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁；是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁；3.髓系髓系DC主要参与激发主要参与激发T细胞细胞免疫应答免疫应答，淋巴系，淋巴系DC通过通过分泌高水平分泌高水平型干扰素主要参与抗病毒固有免疫；型干扰素主要参与抗病毒固有免疫；4.非成熟非成熟DC摄取和加工处理摄取和加工处理抗原抗原能力强，而成熟能力强，而成熟DC抗原提抗原提呈功能强。呈功能强。第十七页，讲稿共四十七页哦2、单核、单核-巨噬细胞巨噬细胞单核单核-巨噬细胞巨噬细胞指单核细胞和由其分化而来的具有活跃吞指单核细胞和由其分化而来的具有活跃吞噬和防御功能的细胞。噬和防御功能的细胞。包括血液中的单核细胞（包括血液中的单核细胞（monocyte,MC）和组织中的巨噬）和组织中的巨噬细胞（细胞（macrophage,M）M是体内功能最为活跃的细胞之一。是体内功能最为活跃的细胞之一。第十八页，讲稿共四十七页哦单单 核核 巨巨 噬噬 细细 胞胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）胞浆颗粒明显（中，透射电镜）胞浆颗粒明显（中，透射电镜）腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右，扫描电镜）腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右，扫描电镜）第十九页，讲稿共四十七页哦20 骨骨 髓髓 血血 液液 组组 织织多能干细胞多能干细胞单核细胞单核细胞 单核细胞单核细胞巨噬细胞巨噬细胞 结缔组织：组织细胞结缔组织：组织细胞 肺：肺泡巨噬细胞肺：肺泡巨噬细胞 肝：枯否氏细胞肝：枯否氏细胞 脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞 浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞 神经组织：小胶质细胞神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞骨：破骨细胞 关节：滑膜关节：滑膜A型细胞型细胞2.1单核巨噬细胞的分化和分布单核巨噬细胞的分化和分布髓样干细胞髓样干细胞单核母细胞单核母细胞前单核细胞前单核细胞第二十页，讲稿共四十七页哦2.2 生物学特征生物学特征单核单核-巨噬细胞具有迁移性，通过吞噬，吞饮和受体介巨噬细胞具有迁移性，通过吞噬，吞饮和受体介导的方式将颗粒或液体摄入胞内，发挥杀伤作用或对导的方式将颗粒或液体摄入胞内，发挥杀伤作用或对抗原进行加工处理，形成抗原肽抗原进行加工处理，形成抗原肽-MHC分子表达在细胞分子表达在细胞表面，提呈给表面，提呈给T细胞识别，诱导特异性免疫应答。细胞识别，诱导特异性免疫应答。单核单核-巨噬细胞具有较强的黏附玻璃或塑料的特性，可以巨噬细胞具有较强的黏附玻璃或塑料的特性，可以进行巨噬细胞的分离和纯化。进行巨噬细胞的分离和纯化。第二十一页，讲稿共四十七页哦（1）表面标志）表面标志补体受体：补体受体：CR1、CR2、CR3IgG Fc受体：受体：Fc R细胞因子受体：细胞因子受体：IL-1R，IL-2R，IFN-R模式识别受体模式识别受体PRR：甘露糖受体，：甘露糖受体，Toll样受体样受体MHC I/MHC类分子类分子黏附分子：黏附分子：LFA-1，ICAM-1协同刺激分子：协同刺激分子：B7，CD40第二十二页，讲稿共四十七页哦（2）产生多种酶及活性物质产生多种酶及活性物质细胞因子：细胞因子：IL-6，12，TNF-，IFN-补体成分：补体成分：C1-5，B因子因子凝血因子：凝血因子凝血因子：凝血因子、和凝血酶原和凝血酶原反应性氧中间产物：反应性氧中间产物：NO前列腺素前列腺素白三烯白三烯血小板活化因子血小板活化因子溶酶体酶溶酶体酶溶菌酶溶菌酶第二十三页，讲稿共四十七页哦2.3 主要生物学作用主要生物学作用 吞噬和杀伤作用：具免疫防御，监视和自稳作用，通过吞噬和杀伤作用：具免疫防御，监视和自稳作用，通过ADCC、调理及直接等方式吞噬杀伤病原体或体内突变调理及直接等方式吞噬杀伤病原体或体内突变、衰老的细胞。衰老的细胞。提呈提呈Ag，启动特异性免疫应答。启动特异性免疫应答。分泌细胞因子分泌细胞因子，参与免疫调节。参与免疫调节。其它：参与炎症，止血，组织修复等。其它：参与炎症，止血，组织修复等。第二十四页，讲稿共四十七页哦3B淋巴细胞淋巴细胞 B淋巴细胞可通过淋巴细胞可通过BCR摄取抗原，由于抗原与受体特异性摄取抗原，由于抗原与受体特异性结合，所以其摄取结合，所以其摄取Ag的效率很高，在体液免疫应答中发挥重的效率很高，在体液免疫应答中发挥重要作用。要作用。B淋巴细胞发挥抗原提呈作用，尤其在低浓度淋巴细胞发挥抗原提呈作用，尤其在低浓度Ag时，能时，能浓集浓集Ag并使之内化。并使之内化。B淋巴细胞通过抗原肽淋巴细胞通过抗原肽-MHC类分子复合体有效的将抗类分子复合体有效的将抗原提呈给原提呈给CD4+Th细胞，受到刺激后才表达细胞，受到刺激后才表达B7分子，协分子，协同抗原的提呈。同抗原的提呈。第二十五页，讲稿共四十七页哦4、兼职抗原提呈细胞、兼职抗原提呈细胞通常情况下不表达通常情况下不表达MHC-II分子，但在炎症或某些活性分子分子，但在炎症或某些活性分子刺激后，可表达刺激后，可表达MHC-II类分子，并能处理和提呈抗原的细胞类分子，并能处理和提呈抗原的细胞被称为兼职被称为兼职APC。主要包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成主要包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞等。纤维细胞等。兼职兼职APC可能参与炎症反应或某些自身免疫病。可能参与炎症反应或某些自身免疫病。第二十六页，讲稿共四十七页哦第二节第二节抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈Antigen Processing&Presentation第二十七页，讲稿共四十七页哦抗原提呈抗原提呈指抗原提呈细胞将指抗原提呈细胞将Ag加工处理、降解为多肽片段，并与加工处理、降解为多肽片段，并与MHC分子结合为多肽分子结合为多肽-MHC分子复合物，而转移至细胞表面，并与分子复合物，而转移至细胞表面，并与T细胞表面的细胞表面的TCR结合，从而将结合，从而将Ag信息提呈给信息提呈给T淋巴细胞的全过淋巴细胞的全过程。程。抗原提呈细胞抗原提呈细胞（a）内化抗原）内化抗原抗原抗原（b）处理抗原）处理抗原（c）经处理的抗）经处理的抗原肽与原肽与MHC分子分子结合后表达于结合后表达于APC表面表面TT细胞识细胞识别复合物别复合物第二十八页，讲稿共四十七页哦1、抗原的摄取、抗原的摄取抗原分类：抗原分类：外源性抗原（外源性抗原（exogenous antigen）:来源于来源于APC外的抗原，外的抗原，如被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞或某些自身成分等。如被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞或某些自身成分等。内源性抗原（内源性抗原（endogenous antigen）:APC内合成的抗原，内合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白及肿瘤细胞所合成的蛋白如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白及肿瘤细胞所合成的蛋白等。等。第二十九页，讲稿共四十七页哦摄取途径：摄取途径：（1）吞噬作用）吞噬作用 大颗粒或微生物，如细菌、细胞碎片等。大颗粒或微生物，如细菌、细胞碎片等。胞吞作用，也称为内化胞吞作用，也称为内化（2）胞饮作用）胞饮作用 液态物质或极微小颗粒液态物质或极微小颗粒（3）受体介导的内吞作用）受体介导的内吞作用 高效性，选择性，饱和性高效性，选择性，饱和性 借助细胞表面受体，有效捕捉浓度较低的相应抗原借助细胞表面受体，有效捕捉浓度较低的相应抗原 B淋巴细胞主要通过非特异性的胞饮作用及淋巴细胞主要通过非特异性的胞饮作用及BCR介导介导第三十页，讲稿共四十七页哦2、抗原的加工处理、抗原的加工处理第三十一页，讲稿共四十七页哦32APC加工、处理和提呈抗原的途径：加工、处理和提呈抗原的途径：1）MHC类分子途径类分子途径/内源性抗原提呈途径内源性抗原提呈途径2）MHC类分子途径类分子途径/外源性抗原提呈途径外源性抗原提呈途径3）脂类抗原的）脂类抗原的CD1分子提呈分子提呈4）交叉提呈）交叉提呈第三十二页，讲稿共四十七页哦 外源性抗原外源性抗原 内源性抗原内源性抗原 降解为肽段降解为肽段 与与 MHCII 结合结合 与与 MHCI 结合结合 CD4+T细胞细胞 CD8+T细胞细胞 第三十三页，讲稿共四十七页哦2.1 内源性抗原加工处理提呈途径内源性抗原加工处理提呈途径 胞浆内合成的蛋白抗原胞浆内合成的蛋白抗原 被被LMP（蛋白酶体）降解成（蛋白酶体）降解成812个个aa的肽段的肽段 TAP（抗原加工相关转运蛋白）将其转运到粗面内质网（抗原加工相关转运蛋白）将其转运到粗面内质网 结合结合MHC类分子形成复合体类分子形成复合体 经高尔基体转运至细胞表面经高尔基体转运至细胞表面 提呈给提呈给CD8+Tc细胞细胞第三十四页，讲稿共四十七页哦第三十五页，讲稿共四十七页哦36LMP：蛋白酶体，蛋白酶体，大分子蛋白水解酶复合体，中空圆柱状结构大分子蛋白水解酶复合体，中空圆柱状结构，广泛的蛋白水解活性。将内源性抗原降解成，广泛的蛋白水解活性。将内源性抗原降解成6-30Aa的的多肽。多肽。TAP：抗原加工相关转运蛋白，抗原加工相关转运蛋白，ER上的跨膜蛋白，主动地上的跨膜蛋白，主动地、选择性地转运抗原肽进入、选择性地转运抗原肽进入ER。第三十六页，讲稿共四十七页哦第三十七页，讲稿共四十七页哦2.2 外源性抗原加工处理提呈途径外源性抗原加工处理提呈途径 外源性蛋白抗原被质膜包裹、内陷，形成内体外源性蛋白抗原被质膜包裹、内陷，形成内体 内体内体/溶酶体中，抗原被降解成溶酶体中，抗原被降解成1030个个aa的肽段的肽段 内质网中形成内质网中形成MHC/Ii九聚体九聚体 MIIC中中Ii降解，降解，HLA-DM辅助辅助 与与MHC II分子形成复合物，转运至细胞表面分子形成复合物，转运至细胞表面 递呈给递呈给CD4+T细胞细胞第三十八页，讲稿共四十七页哦第三十九页，讲稿共四十七页哦lIi链：链：促进促进MHC类分子类分子 链与链与 链组装和折叠及二聚体形链组装和折叠及二聚体形成成 阻止阻止MHC类分子在粗面内质网内与其他内类分子在粗面内质网内与其他内 源性源性多肽结合多肽结合 促进促进MHC类分子二聚体在胞内转运类分子二聚体在胞内转运 lM II CM II C：富含富含MHCIIMHCII类分子腔室，多层膜结构，具有溶酶体的类分子腔室，多层膜结构，具有溶酶体的某些特性。某些特性。第四十页，讲稿共四十七页哦NoImage第四十一页，讲稿共四十七页哦内源性和外源性抗原加工途径特点比较内源性和外源性抗原加工途径特点比较提呈抗原肽的提呈抗原肽的MHC分子分子 I类分子类分子 II类分子类分子应答的应答的T细胞细胞 CD8+T细胞细胞 CD4+T细胞细胞抗原来源抗原来源 内源性内源性 外源性外源性抗原肽产生部位抗原肽产生部位 胞质蛋白酶体胞质蛋白酶体 内体、溶酶体内体、溶酶体MHC荷肽部位荷肽部位 内质网腔内质网腔 MIIC伴随蛋白伴随蛋白 钙联蛋白、钙联蛋白、TAP Ii链链提呈细胞提呈细胞 所有有核细胞所有有核细胞 专职专职APC 内源性抗原加工途径内源性抗原加工途径 外源性抗原加工途径外源性抗原加工途径第四十二页，讲稿共四十七页哦2.3 非经典抗原提呈途径非经典抗原提呈途径 交叉提呈现象交叉提呈现象 少数情况下少数情况下 非经典非经典类途径：类途径：外源性抗原由外源性抗原由MHC-类分子提呈给类分子提呈给CD8+T细胞。细胞。非经典非经典类途径：类途径：内源性抗原由内源性抗原由MHC-类分子提呈给类分子提呈给CD4+T细胞。细胞。第四十三页，讲稿共四十七页哦2.4 脂类抗原的加工提呈脂类抗原的加工提呈 也称为非经典也称为非经典MHC分子提呈途径。抗原由分子提呈途径。抗原由CD1分子提分子提呈并交给呈并交给NK1.1T细胞或细胞或T细胞。细胞。CD1分子，类分子，类MHC分子分子第四十四页，讲稿共四十七页哦第四十五页，讲稿共四十七页哦主要内容：主要内容：掌握抗原提呈细胞的概念、种类。掌握抗原提呈细胞的概念、种类。熟悉抗原的处理和提呈的过程及抗原提呈机制。熟悉抗原的处理和提呈的过程及抗原提呈机制。了解与抗原提呈作用相关的免疫分子及其在抗了解与抗原提呈作用相关的免疫分子及其在抗原递呈中的作用。原递呈中的作用。第四十六页，讲稿共四十七页哦2022-9-7感谢大家观看感谢大家观看第四十七页，讲稿共四十七页哦