(人卫5版医学免疫学)第十一章-抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈.ppt

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1、第一节第一节 抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞抗原提呈细胞( (antigen-presenting cell，APC) )是指能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给是指能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。免疫应答与免疫调节中起重要作用。概概 念念专职性专职性APC：组成性表达组成性表达MHC类分子和类分子和T细胞活化所细胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，具有显著的抗原摄取、需的共刺激分子以及黏附分子，具有显著的抗原摄取、加工、处理与提呈功能，包括单核加工、

2、处理与提呈功能，包括单核/ /巨噬细胞、树突状巨噬细胞、树突状细胞、细胞、B淋巴细胞；淋巴细胞；非专职性非专职性APC：包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮及间包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮及间皮细胞、嗜酸性粒细胞等，在通常情况下不表达皮细胞、嗜酸性粒细胞等，在通常情况下不表达MHC类分子，但在炎症过程中或类分子，但在炎症过程中或IFN-等细胞因子等细胞因子的作用下，也可表达的作用下，也可表达MHC类分子和共刺激分子以及类分子和共刺激分子以及黏附分子，并具有一定的抗原处理和提呈能力，但相对黏附分子，并具有一定的抗原处理和提呈能力，但相对于专职性于专职性APC，其抗原的处理和提呈功能较弱。，其抗原的处

3、理和提呈功能较弱。表达表达MHC类分子的靶细胞属于一类特殊的非专职性类分子的靶细胞属于一类特殊的非专职性APC。 分分 类类DC是目前所知的功能最强的抗原提呈细胞，是目前所知的功能最强的抗原提呈细胞，因其成熟时伸出许多树突样或伪足样突起而得因其成熟时伸出许多树突样或伪足样突起而得名，其最大的特点是能够显著刺激初始名，其最大的特点是能够显著刺激初始T细胞细胞增殖，是机体适应性增殖，是机体适应性T细胞免疫应答的始动者。细胞免疫应答的始动者。一、一、树突状细胞树突状细胞（dendritic cells，DC）（一）类型与特点（一）类型与特点根据来源的分类：根据来源的分类：髓系髓系DC和淋巴系和淋巴系

4、DC；根据分化成熟状态的分类：根据分化成熟状态的分类：非成熟非成熟DC和成熟和成熟DC；根据组织分布的分类：根据组织分布的分类：淋巴样组织中的淋巴样组织中的DC：主：主要包括并指状要包括并指状DC和滤泡样和滤泡样DC；非淋巴样组织中非淋巴样组织中的的DC：主要包括间质性：主要包括间质性DC和朗格汉斯细胞；和朗格汉斯细胞；体体液中的液中的DC：包括隐蔽细胞和血液：包括隐蔽细胞和血液DC。 非成熟非成熟DC 成熟成熟DCFc受体的表达受体的表达 + -/+甘露糖受体的表达甘露糖受体的表达 + -/+MHC类分子的表达类分子的表达半衰期半衰期细胞膜表面数目细胞膜表面数目 约约1010小时小时 大于大

5、于100100小时小时 106 7106共刺激分子的表达共刺激分子的表达 -/+ +抗原摄取、加工和处抗原摄取、加工和处理的能力理的能力 + -/+抗原提呈的能力抗原提呈的能力 -/+ +迁移的倾向性迁移的倾向性 炎症组织炎症组织 外周淋巴组织外周淋巴组织主要功能主要功能摄取、加工和处理抗原摄取、加工和处理抗原 提呈抗原提呈抗原非成熟非成熟DC与成熟与成熟DC的特点比较的特点比较（二）功能（二）功能抗原提呈与免疫激活作用抗原提呈与免疫激活作用免疫调节作用免疫调节作用免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导二、单核二、单核/ /巨噬细胞巨噬细胞包括血液中的单核细胞和组织器官中的巨噬细胞。包括血液

6、中的单核细胞和组织器官中的巨噬细胞。吞噬和清除病原微生物，参与炎症反应，发挥专职吞噬和清除病原微生物，参与炎症反应，发挥专职性性APC功能。功能。三、三、B淋巴细胞淋巴细胞主要通过膜表面受体主要通过膜表面受体BCR摄取抗原，尤其摄取抗原，尤其当抗原浓度较低时，能浓集抗原并使之内当抗原浓度较低时，能浓集抗原并使之内化，发挥抗原提呈作用。化，发挥抗原提呈作用。第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 APC将胞质内自身产生的或者摄取入胞内的抗将胞质内自身产生的或者摄取入胞内的抗原分子降解并加工处理成一定大小的多肽片段，原分子降解并加工处理成一定大小的多肽片段，使多肽适合与使多肽适合与MHC分

7、子结合，然后以抗原肽分子结合，然后以抗原肽- -MHC复合物的形式表达于复合物的形式表达于APC表面，此过程称表面，此过程称为为抗原加工或抗原处理抗原加工或抗原处理； 在在APC与与T细胞接触的过程中，表达于细胞接触的过程中，表达于APC表面表面的抗原肽的抗原肽- -MHC复合物被复合物被T细胞所识别，从而将细胞所识别，从而将抗原信息提呈给抗原信息提呈给T细胞，此过程称为细胞，此过程称为抗原提呈抗原提呈。抗原提呈是抗原提呈是APC表面的抗原肽与表面的抗原肽与MHC分子结合分子结合的复合物与的复合物与T细胞表面的细胞表面的TCR结合为结合为TCR- -抗原抗原肽肽- -MHC三元体，从而活化三元

8、体，从而活化T细胞的全过程。细胞的全过程。抗原的加工、处理和提呈的途径抗原的加工、处理和提呈的途径 MHC类分子途径（内源性抗原提呈途径）类分子途径（内源性抗原提呈途径） MHC类分子途径（外源性抗原提呈途径）类分子途径（外源性抗原提呈途径） 非经典的抗原提呈途径（非经典的抗原提呈途径（MHC分子对抗原的分子对抗原的交叉提呈）交叉提呈） 脂类抗原的脂类抗原的CD1分子提呈途径分子提呈途径（一）（一）MHC类分子途径类分子途径1 1、内源性抗原的加工、处理与转运：、内源性抗原的加工、处理与转运：内源性抗原在内源性抗原在胞质中被蛋白酶体降解，经抗原加工相关转运物转移胞质中被蛋白酶体降解，经抗原加工

9、相关转运物转移至内质网腔；至内质网腔；2 2、MHC类分子的生成与组装：类分子的生成与组装：MHC类分子类分子链链和和 2m在内质网中合成，在内质网中合成，链立即与伴侣蛋白结合；链立即与伴侣蛋白结合；3 3、抗原多肽、抗原多肽- -MHC类分子复合物的形成与多肽的类分子复合物的形成与多肽的提呈：提呈：MHC类分子与抗原肽结合形成复合物，经类分子与抗原肽结合形成复合物，经高尔基体转运至细胞膜上，提呈给高尔基体转运至细胞膜上，提呈给CD8+T细胞。细胞。蛋白酶体：蛋白酶体：大分子蛋白水解酶复合体，为中空的大分子蛋白水解酶复合体，为中空的圆柱体结构，具有酶活性的组分主要是两种蛋白圆柱体结构，具有酶活

10、性的组分主要是两种蛋白酶体酶体亚单位亚单位PSMB8和和PSMB9。抗原加工相关转运物（抗原加工相关转运物（TAP）：）：是一种由两个亚是一种由两个亚单位组成的异二聚体（单位组成的异二聚体（TAP1/ /2），跨膜蛋白，），跨膜蛋白，在内质网膜上形成孔道，以在内质网膜上形成孔道，以ATP依赖的方式依赖的方式对肽对肽进行主动转运，选择性的转运适合与进行主动转运，选择性的转运适合与MHC类类分子结合的含分子结合的含8-12个氨基酸的抗原肽。个氨基酸的抗原肽。均由均由MHC编码编码（二）（二）MHC类分子途径类分子途径1 1、外源性抗原的加工处理：、外源性抗原的加工处理：外源性抗原被外源性抗原被AP

11、C摄入形成内体，摄入形成内体，内体转运至溶酶体或融合为内体内体转运至溶酶体或融合为内体/ /溶酶体，外源性抗原在内体溶酶体，外源性抗原在内体和溶酶体中被蛋白酶等降解为短肽；和溶酶体中被蛋白酶等降解为短肽；2 2、MHC类分子的合成与转运：类分子的合成与转运：在内质网中在内质网中新合成的新合成的MHC类分子与类分子与Ii形成九聚体，被高尔基体转运到内体，形成富含形成九聚体，被高尔基体转运到内体，形成富含MHC类分子腔室（类分子腔室（MHC classcompartment，MC），），在腔内在腔内Ii被降解，留下被降解，留下MHC类分子相关的恒定链多肽类分子相关的恒定链多肽（class-asso

12、ciated invariant chain peptide，CLIP）；3 3、MHC类分子的组装和抗原多肽的提呈：类分子的组装和抗原多肽的提呈：HLA-DM分子辅分子辅助使助使CLIP与抗原肽结合槽解离，形成稳定的抗原肽与抗原肽结合槽解离，形成稳定的抗原肽- -MHC类类分子复合物，转运至细胞膜表面，提呈给分子复合物，转运至细胞膜表面，提呈给CD4+T细胞。细胞。Ia相关恒定链相关恒定链（Ia-associated invariant chain，Ii）功能：功能：1 1、促进、促进MHC类分子组装和折叠及二聚类分子组装和折叠及二聚 体的形成体的形成 2 2、阻止、阻止MHC类分子在内质网

13、中与其他类分子在内质网中与其他 内源性多肽结合内源性多肽结合 3 3、促进、促进MHC类分子在细胞内的转运类分子在细胞内的转运HLA-DM分子：分子：MHC编码的分子编码的分子，酶解酶解CLIP。MHC类分子途径类分子途径 MHC类分子途径类分子途径抗原来源抗原来源 内源性抗原内源性抗原 外源性抗原外源性抗原抗原降解的胞内位置抗原降解的胞内位置 胞质蛋白酶体胞质蛋白酶体 内体、溶酶体内体、溶酶体抗原与抗原与MHC分子结合分子结合部位部位 内质网内质网溶酶体及内体中溶酶体及内体中MC提呈抗原多肽的提呈抗原多肽的MHC分子分子 MHC类分子类分子 MHC类分子类分子伴侣分子伴侣分子TAP、钙联素、

14、钙联素Ii链、钙联素链、钙联素处理和提呈抗原的细处理和提呈抗原的细胞胞所有有核细胞所有有核细胞专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞识别和应答细胞识别和应答细胞CD8+T细胞（主要细胞（主要是是CTL）CD4+T细胞（主要是细胞（主要是Th）MHC类分子抗原提呈途径和类分子抗原提呈途径和MHC类分子抗原提呈途径的比较类分子抗原提呈途径的比较（三）非经典的抗原提呈途径（三）非经典的抗原提呈途径（MHC分子对抗原的交叉提呈）分子对抗原的交叉提呈）外源性抗原可以通过外源性抗原可以通过MHC类分子途类分子途径提呈径提呈，内源性抗原也能通过，内源性抗原也能通过MHC类分子途径加以提呈。类分子途径加以提呈。（四）脂类抗原的（四）脂类抗原的CD1分子提呈途径分子提呈途径CD1是一类是一类MHC类样分子，既可以提呈外源类样分子，既可以提呈外源性脂类抗原也可以提呈内源性脂类抗原，主要性脂类抗原也可以提呈内源性脂类抗原，主要通过通过CD1分子的再循环过程，没有明显的抗原分子的再循环过程，没有明显的抗原的加工处理。的加工处理。