抗原提呈细胞和抗原提呈ppt课件.ppt

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1、抗原提呈细胞和抗原提呈抗原提呈细胞和抗原提呈Antigen-presenting cells and antigen presentationT T细胞和细胞和B B细胞识别抗原的过程细胞识别抗原的过程* * APCsAPCs：能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给给T T细胞的细胞，又称为辅佐细胞。细胞的细胞，又称为辅佐细胞。 # # 专职专职APCs APCs (profession APCs)：能组成性表达能组成性表达MHC IIMHC II类分子、类分子、具有较强的抗原提呈作用，包括巨噬细胞具有较强的抗原提呈作用，包括巨噬细胞(M)(M)、树突状

2、细、树突状细胞胞(dendritic cell, DC)、B B细胞等。细胞等。# # 非专职性非专职性APCs: APCs: 非组成性地表达非组成性地表达MHC IIMHC II类分子，抗原提呈类分子，抗原提呈能力弱，包括内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞等。能力弱，包括内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞等。# # 广义广义APCs:APCs: 表达表达MHC IMHC I类分子的细胞，例如肿瘤细胞、病类分子的细胞，例如肿瘤细胞、病毒感染细胞可通过毒感染细胞可通过MHC IMHC I类分子途径提呈抗原。类分子途径提呈抗原。* * APCAPC表面标志：表面标志：MHC IMHC I和和/

3、 /或或MHC IIMHC II类分子；协同刺激类分子；协同刺激分子。分子。第一节第一节 抗原提呈细胞抗原提呈细胞(antigen-presenting cells, APCs)一、树突状细胞一、树突状细胞（Dendritic cell，DC）1 1、来源、分化与发育、来源、分化与发育 来源于造血干细胞，通过二条途径： * 髓样髓样DCDC：来源于髓系干细胞不同分化阶段，与单核-吞噬细胞有共同前体 * 淋巴样淋巴样DCDC：由淋巴样干细胞分化而来，与淋巴细胞有共同前体2 2、分布与分类、分布与分类 * 淋巴样组织中的DC: FDC、IDC、TDC、隐蔽细胞 * 非淋巴样组织中的DC：包括LC、

4、 间质DC * 循环DC。DC细胞的来源细胞的来源3、DC的成熟的成熟 * DC细胞前体经血循环进入组织，分化为非成熟细胞前体经血循环进入组织，分化为非成熟的的DC细胞，具有强大的摄取、加工和处理抗原的细胞，具有强大的摄取、加工和处理抗原的能力，但协同刺激分子表达低，抗原提呈能力弱。能力，但协同刺激分子表达低，抗原提呈能力弱。 * 在局部炎症因子（在局部炎症因子（TNF、IL-1等）及抗原物质等）及抗原物质的刺激下，的刺激下，DC逐渐成熟，摄取、加工和处理抗原逐渐成熟，摄取、加工和处理抗原的能力下降，抗原提呈能力增强。表现为协同刺的能力下降，抗原提呈能力增强。表现为协同刺激分子表达增高，分泌激

5、分子表达增高，分泌IL-1等。成熟的等。成熟的DC从组织从组织中迁移至外周淋巴器官中。中迁移至外周淋巴器官中。DCDC的迁移与成熟的迁移与成熟4 4、DCDC的生物学特征及其功能的生物学特征及其功能表面标志表面标志* * 病原微生物的受体病原微生物的受体(PRRs)(PRRs)* * MHC IMHC I、 MHC II MHC II、B7B7、ICAM-3ICAM-3、CD40CD40、 FcRFcR、CRCR、趋化因子受体、趋化因子受体、CD44CD44以及其它粘附分子等。以及其它粘附分子等。DCDC的生物学功能的生物学功能* * 抗原提呈功能：抗原提呈功能： 摄取抗原摄取抗原( (不成熟

6、不成熟DC)DC)：强大吞饮能力，受：强大吞饮能力，受体介导的吞噬体介导的吞噬 提呈抗原提呈抗原( (成熟成熟DC)DC)：MHCMHC提呈蛋白抗原、提呈蛋白抗原、CD1CD1提呈非蛋白抗原提呈非蛋白抗原 参与淋巴参与淋巴细胞的分化、发育细胞的分化、发育 参与免疫记忆：参与免疫记忆：FDCFDC* * 参与免疫调节：分泌参与免疫调节：分泌CKCK二、单核吞噬细胞系统（二、单核吞噬细胞系统（MPSMPS）1 1、组成及生物学特征组成及生物学特征 组成组成 骨髓内的前单核细胞骨髓内的前单核细胞 外周血的单核细胞外周血的单核细胞 组织内的巨噬细胞。组织内的巨噬细胞。 表面标志表面标志 MHC IMH

7、C I、IIII类分子、共刺激分子、粘附分子、类分子、共刺激分子、粘附分子、FcRFcR、补体受体、补体受体、LPSLPS受体受体(CD14)(CD14)、CKRCKR等等单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布 2 2、 MPSMPS的生物学功能的生物学功能l吞噬杀菌作用吞噬杀菌作用机制：其表面成份机制：其表面成份(PRR)(PRR)对病原体所表达对病原体所表达“非己非己”成分的泛特异性识别与结合；成分的泛特异性识别与结合；l分泌细胞因子（分泌细胞因子（TNFTNF、IL-1IL-1、-6-6等）、补体成分、等）、补体成分、凝血因子、活性氧与各种蛋白酶等；凝血因子、活

8、性氧与各种蛋白酶等；l提呈抗原，提供提呈抗原，提供T T细胞第一和第二活化信号；细胞第一和第二活化信号；l免疫调节免疫调节三、三、B B细胞的抗原提呈功能细胞的抗原提呈功能摄取抗原的方式摄取抗原的方式* * BCRBCR特异性摄取抗原：可提呈低浓度的抗原特异性摄取抗原：可提呈低浓度的抗原* * 胞饮作用胞饮作用再次应答过程中记忆性再次应答过程中记忆性B B细胞作为抗原提呈细细胞作为抗原提呈细胞激活抗原特异性的胞激活抗原特异性的ThTh细胞细胞第二节第二节 抗原提呈抗原提呈(antigen presentation)一、抗原提呈的概念一、抗原提呈的概念二、抗原提呈过程二、抗原提呈过程 * * 外

9、源性抗原提呈过程外源性抗原提呈过程 * * 内源性抗原提呈过程内源性抗原提呈过程一、抗原提呈的概念一、抗原提呈的概念抗原提呈抗原提呈(antigen presentation) 指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为多指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为多肽片段，以抗原肽肽片段，以抗原肽/MHC/MHC分子复合物的形式提呈给分子复合物的形式提呈给T T细胞识别的过程。细胞识别的过程。二、抗原提呈过程二、抗原提呈过程* * 外源性抗原外源性抗原( (exogenous antigen) )： 来源于来源于APCAPC外的抗原。例如外的抗原。例如APCAPC摄取的抗原摄取的抗原物质、病原体、肿瘤成分

10、、移植物成分和自身物质、病原体、肿瘤成分、移植物成分和自身组织成分等组织成分等* * 内源性抗原内源性抗原( (endogenous antigen) )： APCAPC内合成的抗原。例如细胞内复制的病内合成的抗原。例如细胞内复制的病原体、肿瘤细胞表达的抗原、移植物表达的成原体、肿瘤细胞表达的抗原、移植物表达的成分和细胞表达自身组织成分等。分和细胞表达自身组织成分等。外源性抗原和内源性抗原的产生外源性抗原和内源性抗原的产生( (一一) )外源性抗原提呈途径外源性抗原提呈途径( (溶酶体或溶酶体或MHC IIMHC II类途径类途径) ) * * 指外源性抗原被指外源性抗原被APCAPC摄取、加

11、工、处理为抗原肽，摄取、加工、处理为抗原肽，与与MHC IIMHC II类分子形成抗原肽类分子形成抗原肽/MHC II/MHC II类分子复合物，类分子复合物，表达于表达于APCAPC细胞表面，供细胞表面，供CD4+TCD4+T细胞识别的过程细胞识别的过程1 1APCAPC摄取外源性抗原摄取外源性抗原（）巨噬细胞：吞噬、胞饮和受体介导的胞吞作用（）巨噬细胞：吞噬、胞饮和受体介导的胞吞作用 （）树突状细胞：以胞饮和受体介导的胞吞作用为（）树突状细胞：以胞饮和受体介导的胞吞作用为主，吞噬作用较弱主，吞噬作用较弱（）（）B B细胞：以细胞：以BCRBCR特异性摄取抗原为主；非特异性特异性摄取抗原为主

12、；非特异性胞饮为辅；无吞噬作用胞饮为辅；无吞噬作用外源性抗原的摄取外源性抗原的摄取2.2.外源性抗原的处理和加工外源性抗原的处理和加工 天然抗原通过天然抗原通过APCAPC摄取（内化）后形成内体，摄取（内化）后形成内体，内体与溶酶体融合后，天然抗原被加工成能与内体与溶酶体融合后，天然抗原被加工成能与MHC MHC IIII类分子结合的、具有强免疫原性的肽段，称为抗类分子结合的、具有强免疫原性的肽段，称为抗原的处理原的处理( (antigen processing) )。（1 1）抗原在）抗原在APCAPC中的降解中的降解（2 2）APCAPC内内MHC IIMHC II类分子的合成、组装类分子

13、的合成、组装外源性抗原在外源性抗原在APCAPC中降解中降解3 3、MHC IIMHC II类分子的合成和转运类分子的合成和转运 MHC IIMHC II类在内质网中合成，抗原肽结合槽被类在内质网中合成，抗原肽结合槽被IiIi链占据。经高尔基体而形成链占据。经高尔基体而形成MIICMIIC。4 4、抗原肽、抗原肽/MHC II/MHC II复合物形成复合物形成 MIICMIIC与内体与内体/ /溶酶体融合，在酸性环境和溶酶体融合，在酸性环境和HLA-HLA-DMDM的作用下，的作用下，IiIi链解离，抗原肽结合至链解离，抗原肽结合至MHC IIMHC II抗原抗原肽结合槽中，形成抗原肽肽结合槽

14、中，形成抗原肽/MHC II/MHC II复合物。复合物。 MIICMIIC向细胞表面移行，将抗原肽向细胞表面移行，将抗原肽/MHC II/MHC II复合复合物表达于细胞表面，供物表达于细胞表面，供CD4+TCD4+T细胞识别。细胞识别。外源性抗原提呈途径外源性抗原提呈途径( (溶酶体或溶酶体或MHC IIMHC II类途径类途径) )外源性抗原外源性抗原吞噬小体吞噬小体( (内体内体) )吞噬溶酶体吞噬溶酶体蛋白酶作用蛋白酶作用形成形成10-17AA10-17AA的抗原肽的抗原肽（内质网）新合成（内质网）新合成MHC IIMHC II类分子类分子抗原结合槽为恒定链抗原结合槽为恒定链(Ii)

15、(Ii)所占据所占据IiIi被降解并暴露被降解并暴露MHC IIMHC II类分子抗原类分子抗原结合凹槽结合凹槽抗原肽抗原肽/MHC II/MHC II类分子复合物类分子复合物表达与表达与APCAPC表面，供表面，供CD4CD4+ +T T细胞识别细胞识别与吞噬溶酶体融合与吞噬溶酶体融合APCAPC处理与提呈外源性抗原处理与提呈外源性抗原( (二二) )内源性抗原提呈内源性抗原提呈( (胞质溶胶或胞质溶胶或MHC IMHC I类途径类途径) ) * * 指内源性抗原被胞质溶胶中蛋白酶体降解为小指内源性抗原被胞质溶胶中蛋白酶体降解为小分子抗原肽后，与分子抗原肽后，与MHC IMHC I类分子结合

16、，形成抗原肽类分子结合，形成抗原肽/MHC I/MHC I类分子复合物，供类分子复合物，供CD8+TCD8+T细胞识别的过程。细胞识别的过程。 * * APCAPC细胞内合成的抗原（如病毒抗原、肿瘤抗细胞内合成的抗原（如病毒抗原、肿瘤抗原，组织抗原等）主要经此途径提呈。原，组织抗原等）主要经此途径提呈。1.1.内源性抗原的加工内源性抗原的加工1 1）蛋白质抗原的降解）蛋白质抗原的降解* * 蛋白酶体（蛋白酶体（LMP-2LMP-2，LMP-7LMP-7）2 2）抗原多肽的转运）抗原多肽的转运* * TAP TAP依赖途径：胞浆中形成的抗原肽经依赖途径：胞浆中形成的抗原肽经内质网膜上的内质网膜上

17、的TAPTAP转运至内质网内转运至内质网内* * TAP TAP非依赖途径：内质网内合成的多肽非依赖途径：内质网内合成的多肽3 3）抗原肽与）抗原肽与MHC IMHC I类分子的结合类分子的结合* * 内质网中有新合成的内质网中有新合成的MHC IMHC I类分子类分子TAP-1TAP-1和和TAP-2TAP-2结合抗原结合抗原内源性抗原提呈的内源性抗原提呈的MHC IMHC I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 内源性抗原内源性抗原( (如病毒抗原、肿瘤抗原等如病毒抗原、肿瘤抗原等) ) 被胞质溶胶中LMP酶解 抗原肽抗原肽( (含含8-138-13个个AA)AA) 经

18、TAP转运至内质网中 与新合成的与新合成的MHC IMHC I类分子结合类分子结合 形成抗原肽形成抗原肽/MHC I/MHC I类分子复合物类分子复合物 转运至APC表面 提呈给提呈给CD8CD8+ +T T细胞识别细胞识别两种抗原提呈两种抗原提呈途径示意图途径示意图( (三三)MHC)MHC分子对抗原的交叉提呈现象分子对抗原的交叉提呈现象 外源性抗原也能通过外源性抗原也能通过MHC IMHC I类分子提呈给类分子提呈给CD8CD8+ + T T细胞识别细胞识别 内源性抗原也能够通过内源性抗原也能够通过MHC IIMHC II类分子提呈类分子提呈给给CD4CD4+ + T T细胞识别细胞识别（

19、四）非经典（四）非经典MHCMHC分子提呈途径分子提呈途径CD1CD1分子结构类似于分子结构类似于MHC IMHC I类分子类分子 主要表达于专职主要表达于专职APCAPC表面。表面。 主要提呈糖脂或脂类抗原。主要提呈糖脂或脂类抗原。 识别的参与天然免疫的识别的参与天然免疫的T T细胞或细胞或NKTNKT细胞细胞CD1CD1可提呈脂类抗原可提呈脂类抗原小小 结结 T细胞不能直接识别天然抗原，需要APCs将抗原加工处理后，形成抗原肽/MHC复合物，T细胞才能够识别 APCs是能够加工处理抗原的细胞，且将抗原肽/MHC复合物展现在其表面供T细胞识别 专职APCs、兼职APCs和广义APCs 外源性抗原通常由专职APCs通过MHC II类分子途径提呈给CD4 T细胞识别 内源性抗原通常可由所有APCs通过MHC I类分子途径提呈给CD8 T细胞识别