抗原提呈細(xì)胞與抗原的處理及提呈本科

1、抗原提呈細(xì)胞與抗抗原提呈細(xì)胞與抗原的處理與提呈原的處理與提呈 抗原提呈細(xì)胞概述抗原提呈細(xì)胞概述 抗原提呈細(xì)胞的種類及特點(diǎn)抗原提呈細(xì)胞的種類及特點(diǎn) 1 1、樹突狀細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞 2 2、單核、單核- -巨噬細(xì)胞：巨噬細(xì)胞： 3 3、B B細(xì)胞細(xì)胞 抗原的處理和遞呈抗原的處理和遞呈 1 1、外源性抗原、外源性抗原- MHC- MHC類分子途徑類分子途徑 2 2、內(nèi)源性抗原、內(nèi)源性抗原MHCMHC類分子途徑類分子途徑本章內(nèi)容本章內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 抗原提呈細(xì)胞概述抗原提呈細(xì)胞概述 能夠攝取、加工、處理抗原，并將抗原信能夠攝取、加工、處理抗原，并將抗原信息提呈給息提呈給T T淋巴細(xì)胞的一類細(xì)胞，在機(jī)體

2、的免疫淋巴細(xì)胞的一類細(xì)胞，在機(jī)體的免疫識別、免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)中起重要作用，也識別、免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)中起重要作用，也稱輔佐細(xì)胞（稱輔佐細(xì)胞（accessory cellaccessory cell）。主要包括單）。主要包括單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B B細(xì)胞等。細(xì)胞等。 抗原提呈細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞 (antigen-presenting cell, APC) (antigen-presenting cell, APC) 專職性專職性APC(professional APC)APC(professional APC) 能組成性表達(dá)能組成性表達(dá)MHC-IIMHC-II類分子

3、和類分子和T T細(xì)胞活化所需的共刺激細(xì)胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，抗原遞呈能力強(qiáng)，包括單核分子以及黏附分子，抗原遞呈能力強(qiáng)，包括單核- -巨噬細(xì)巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和胞、樹突狀細(xì)胞和B B細(xì)胞等。細(xì)胞等。 非專職性非專職性APC(non-professional APC)APC(non-professional APC) 誘導(dǎo)性表達(dá)誘導(dǎo)性表達(dá)MHC-IIMHC-II類分子和共刺激分子，抗原遞呈能類分子和共刺激分子，抗原遞呈能力弱，包括內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等。力弱，包括內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等。廣義上，凡能表達(dá)廣義上，凡能表達(dá)MHC-MHC-類分子并具有提呈內(nèi)源性抗原能

4、力的類分子并具有提呈內(nèi)源性抗原能力的細(xì)胞（靶細(xì)胞）都可稱為細(xì)胞（靶細(xì)胞）都可稱為APCAPC，屬于一類特殊的非專職性，屬于一類特殊的非專職性APCAPC。第二節(jié)第二節(jié) 抗原提呈細(xì)胞的種類與特點(diǎn)抗原提呈細(xì)胞的種類與特點(diǎn)樹突狀細(xì)胞樹突狀細(xì)胞單核單核/ /巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞B B細(xì)胞細(xì)胞 1973 1973年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn) 細(xì)胞表面伸出許多樹突樣或偽足樣突起而得名。細(xì)胞表面伸出許多樹突樣或偽足樣突起而得名。 是功能最強(qiáng)的是功能最強(qiáng)的APCAPC。 最大特點(diǎn)：能夠顯著刺激最大特點(diǎn)：能夠顯著刺激初始初始T T細(xì)胞細(xì)胞增殖，是機(jī)體適應(yīng)增殖，是機(jī)體適應(yīng) 性性T T細(xì)胞免疫應(yīng)答的始動(dòng)者。細(xì)胞免疫應(yīng)答的始動(dòng)者。一、樹

5、突狀細(xì)胞（一、樹突狀細(xì)胞（dendritic cellsdendritic cells，DCDC）樹突狀細(xì)胞刺激初始樹突狀細(xì)胞刺激初始T T細(xì)胞細(xì)胞巨噬細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B B細(xì)胞僅刺激已活化的或記憶性細(xì)胞僅刺激已活化的或記憶性T T細(xì)胞細(xì)胞（一）表面標(biāo)志（一）表面標(biāo)志 無特異性的表面標(biāo)志無特異性的表面標(biāo)志 人的人的DCDC：CD11cCD11c+ + 、 CD1aCD1a+ + 、CD83CD83+ +。 與攝取抗原相關(guān)的受體：與攝取抗原相關(guān)的受體： FcRFcR以及結(jié)合病原微生物的受體。以及結(jié)合病原微生物的受體。 與抗原提呈相關(guān)的分子：與抗原提呈相關(guān)的分子： MHC-II MHC-II 、輔

6、助刺激分子、輔助刺激分子CD80CD80及及CD86CD86。鑒定：形態(tài)表面標(biāo)志功能鑒定：形態(tài)表面標(biāo)志功能（二）來（二）來 源源 髓系髓系DCDC（Myeloid DCMyeloid DC，MDCMDC） 來自骨髓髓樣干細(xì)胞來自骨髓髓樣干細(xì)胞 淋巴系淋巴系DCDC（lymphoid DClymphoid DC，LDC LDC ） 來自淋巴樣干細(xì)胞來自淋巴樣干細(xì)胞根據(jù)來源分為根據(jù)來源分為體外培養(yǎng)骨髓來源的體外培養(yǎng)骨髓來源的DCDC（三）分化發(fā)育（三）分化發(fā)育DCDC前體細(xì)胞（前體細(xì)胞（DC precursorDC precursor）不成熟不成熟DCDC（immature DCimmature

7、DC）成熟成熟DCDC（mature DCmature DC）骨髓骨髓外周組織外周組織淋巴組織淋巴組織發(fā)生凋亡發(fā)生凋亡轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性DCDC遷移遷移DCDC（migrating DCmigrating DC）樹突狀細(xì)胞成熟過程樹突狀細(xì)胞成熟過程DCDC前體細(xì)胞前體細(xì)胞進(jìn)入外周組織進(jìn)入外周組織攝取抗原，攝取抗原，遷移向淋巴組織遷移向淋巴組織攝取抗原攝取抗原包括各類碎包括各類碎片和各種微片和各種微生物生物未成熟未成熟DCDC提呈抗原提呈抗原形態(tài)改變形態(tài)改變/B7/B7和和MHCMHC表達(dá)量上升表達(dá)量上升成熟成熟DCDC- - 強(qiáng)吞噬和吞飲作用強(qiáng)吞噬和吞飲作用- - 處理抗原能力強(qiáng)處理抗原

8、能力強(qiáng)- - 低水平的低水平的MHCMHC- - 缺乏共刺激分子缺乏共刺激分子- - 提呈抗原能力弱提呈抗原能力弱- - 吞噬能力弱吞噬能力弱- 表達(dá)共刺激分子表達(dá)共刺激分子(B7-1,B7-2) (B7-1,B7-2) - - 高表達(dá)高表達(dá)MHCMHC和黏附分子和黏附分子- - 抗原提呈能力強(qiáng)抗原提呈能力強(qiáng)未成熟未成熟DCDC成熟成熟DCDC Dendritic Cell Maturation （四）組織分布和分類（四）組織分布和分類 廣泛分布于腦以外的全身各組織，但廣泛分布于腦以外的全身各組織，但其數(shù)量很少，人外周血其數(shù)量很少，人外周血DCDC僅占人外周血單僅占人外周血單個(gè)核細(xì)胞的個(gè)核細(xì)胞

9、的1 1以下。以下。二、單核巨噬細(xì)胞二、單核巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞由血液中的單核細(xì)胞分化而來，廣泛巨噬細(xì)胞由血液中的單核細(xì)胞分化而來，廣泛分布在全身各種器官和組織中。分布在全身各種器官和組織中。巨噬細(xì)胞具有強(qiáng)吞噬能力，是抗病原體的重要巨噬細(xì)胞具有強(qiáng)吞噬能力，是抗病原體的重要的非特異性防線。的非特異性防線。同同DCDC一樣，只有在一樣，只有在“危險(xiǎn)信號危險(xiǎn)信號”下，如炎癥性下，如炎癥性細(xì)胞因子激活巨噬細(xì)胞，才能有效遞呈抗原。細(xì)胞因子激活巨噬細(xì)胞，才能有效遞呈抗原。DCDC與巨噬細(xì)胞作為與巨噬細(xì)胞作為APCAPC分工不同分工不同不成熟不成熟DCDC吞噬病原體后遷移，而巨噬細(xì)胞吞噬病原體后遷移，而巨噬細(xì)胞

10、不移動(dòng)不移動(dòng) 成熟成熟DCDC在淋巴結(jié)激活初始在淋巴結(jié)激活初始T T。 活化巨噬細(xì)胞刺激活化活化巨噬細(xì)胞刺激活化T T和記憶和記憶T T。吞吞 噬噬 作作 用用B B作為作為APCAPC的優(yōu)勢的優(yōu)勢 抗原濃度低時(shí)，濃縮抗原用以遞呈抗原濃度低時(shí)，濃縮抗原用以遞呈 快速快速物質(zhì)基礎(chǔ)是：物質(zhì)基礎(chǔ)是：BCRBCR 三、三、B B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞B B作為作為APCAPC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 感染感染早期早期，B B作為作為初始初始B B，不能作為，不能作為APCAPC，在，在感染后期或感染后期或繼發(fā)感染繼發(fā)感染中，由中，由記憶記憶B B介導(dǎo)的抗原遞呈起重要作用。介導(dǎo)的抗原遞呈起重要作用。 攝入效率非常高：在再

11、次免疫應(yīng)答中，如進(jìn)入機(jī)體的攝入效率非常高：在再次免疫應(yīng)答中，如進(jìn)入機(jī)體的抗原濃度非常低，其他抗原濃度非常低，其他APCAPC就不能有效攝取抗原，這時(shí)就不能有效攝取抗原，這時(shí)活化活化B B通過通過BCRBCR高效特異性攝取和遞呈抗原。高效特異性攝取和遞呈抗原。B Cells (BCR)Take Up Antigen into B Cells (BCR)Take Up Antigen into Vesicles and Present Peptide Vesicles and Present Peptide Fragments from ProteinsFragments from Protein

12、sin MHCin MHC- -IIII通過通過BCRBCR途徑攝取抗原途徑攝取抗原 綜上，當(dāng)綜上，當(dāng)首次首次遭遇入侵者時(shí)，重要的遭遇入侵者時(shí)，重要的APCAPC是是mDCmDC，激活，激活初始初始T T細(xì)胞細(xì)胞；接下來，當(dāng)戰(zhàn)斗越來越激烈；接下來，當(dāng)戰(zhàn)斗越來越激烈時(shí)，時(shí)，激活的巨噬細(xì)胞激活的巨噬細(xì)胞呈遞抗原給呈遞抗原給有經(jīng)驗(yàn)有經(jīng)驗(yàn)T T；隨后，；隨后，如果如果再次再次遭遇同樣入侵者，首次攻擊后余留的有經(jīng)遭遇同樣入侵者，首次攻擊后余留的有經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)的記憶性記憶性B B成為最重要的成為最重要的APCAPC，因它們能通過對少，因它們能通過對少量抗原進(jìn)行量抗原進(jìn)行濃縮快速濃縮快速推進(jìn)獲得性免疫性應(yīng)答。推

13、進(jìn)獲得性免疫性應(yīng)答。三種三種APCAPC分工分工第三節(jié)第三節(jié) 抗原的處理和提呈抗原的處理和提呈攝取抗原的方式攝取抗原的方式1 1、抗原攝取、抗原攝取2 2、抗原加工處理、抗原加工處理 APC APC細(xì)胞將胞漿內(nèi)自身產(chǎn)生或攝入胞內(nèi)的抗原消細(xì)胞將胞漿內(nèi)自身產(chǎn)生或攝入胞內(nèi)的抗原消化降解成一定大小的抗原肽片段，使多肽適合與化降解成一定大小的抗原肽片段，使多肽適合與MHCMHC分子結(jié)合，然后以抗原肽分子結(jié)合，然后以抗原肽MHCMHC復(fù)合物的形式表達(dá)于復(fù)合物的形式表達(dá)于APCAPC表面的過程。表面的過程。 MHCMHC類分子參與的類分子參與的內(nèi)源性抗原內(nèi)源性抗原的加工處理的加工處理MHCMHC類分子參與的

14、類分子參與的外源性抗原外源性抗原的加工處理的加工處理抗原降解為小的抗原肽抗原降解為小的抗原肽MHCMHC分子的組裝分子的組裝抗原肽與抗原肽與MHCMHC分子的結(jié)合分子的結(jié)合抗原肽抗原肽MHCMHC分子復(fù)合物的轉(zhuǎn)運(yùn)分子復(fù)合物的轉(zhuǎn)運(yùn)3 3、抗原提呈、抗原提呈 表達(dá)于表達(dá)于APCAPC表面的抗原肽表面的抗原肽-MHC-MHC復(fù)合物與復(fù)合物與T T細(xì)胞接觸細(xì)胞接觸過程中，被過程中，被T T細(xì)胞所識別，從而將抗原信息提呈給細(xì)胞所識別，從而將抗原信息提呈給T T細(xì)細(xì)胞的過程。胞的過程。MHCMHC類類內(nèi)源性抗原肽：內(nèi)源性抗原肽： CD8CD8T T細(xì)胞細(xì)胞 MHCMHC類類外源性抗原肽：外源性抗原肽： C

15、D4CD4T T細(xì)胞細(xì)胞 細(xì)胞間的黏附細(xì)胞間的黏附抗原肽與抗原肽與TCRTCR的特異性識別的特異性識別協(xié)同信號的產(chǎn)生協(xié)同信號的產(chǎn)生細(xì)胞因子的參與細(xì)胞因子的參與MHC-IMHC-I類分子途徑（內(nèi)源性抗原提呈途徑）類分子途徑（內(nèi)源性抗原提呈途徑）內(nèi)源性抗原內(nèi)源性抗原(endogenous antigen)(endogenous antigen) ：細(xì)胞內(nèi)合成：細(xì)胞內(nèi)合成的抗原，如病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白和腫瘤的抗原，如病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白和腫瘤細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白。細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白。內(nèi)源性抗原被胞質(zhì)中蛋白酶體降解為小分子抗原內(nèi)源性抗原被胞質(zhì)中蛋白酶體降解為小分子抗原肽后，與肽后，與 MHC-I

16、MHC-I類分子結(jié)合，形成抗原肽類分子結(jié)合，形成抗原肽MHC-IMHC-I類分子復(fù)合物，供類分子復(fù)合物，供CD8+TCD8+T細(xì)胞識別的過程。細(xì)胞識別的過程。 內(nèi)源性抗原（如病毒抗原、腫瘤抗原內(nèi)源性抗原（如病毒抗原、腫瘤抗原) ) 被胞質(zhì)內(nèi)蛋白酶體酶解被胞質(zhì)內(nèi)蛋白酶體酶解 抗原肽（含抗原肽（含8-118-11個(gè)個(gè)AAAA） 經(jīng)經(jīng)TAPTAP轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 形成抗原肽形成抗原肽MHCIMHCI類分子復(fù)合物類分子復(fù)合物 經(jīng)高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)至經(jīng)高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)至APCAPC表面表面 提呈給提呈給CD8CD8+ +T T細(xì)胞識別細(xì)胞識別內(nèi)源性抗原提呈途徑內(nèi)源性抗原提呈途徑外源性抗原外源性抗原(exo

17、genous antigen)(exogenous antigen)：來源于：來源于APCAPC外的抗原，如細(xì)菌外的抗原，如細(xì)菌外源性抗原被外源性抗原被APCAPC攝取、加工、處理為抗原肽，攝取、加工、處理為抗原肽，與與MHC-MHC-類分子形成抗原肽類分子形成抗原肽MHC-MHC-類分子復(fù)類分子復(fù)合物，表達(dá)于合物，表達(dá)于APCAPC表面，供表面，供CD4CD4+ +T T細(xì)胞識別的過細(xì)胞識別的過程。程。 MHC-MHC-類分子途徑（外源性抗原提呈途徑）類分子途徑（外源性抗原提呈途徑）外源性抗原外源性抗原 新合成的新合成的MHC-IIMHC-II類分子類分子 （內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中）（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中）吞噬、內(nèi)吞

18、、吞飲吞噬、內(nèi)吞、吞飲 內(nèi)體內(nèi)體溶酶體溶酶體內(nèi)體內(nèi)體/溶酶體溶酶體蛋白酶作用蛋白酶作用降解成降解成1313 18AA18AA小肽小肽lili占據(jù)抗原結(jié)合槽占據(jù)抗原結(jié)合槽蛋白酶蛋白酶MIICMIICliliCLIPCLIPHLA-DMHLA-DMCLIPCLIP脫落脫落, ,暴露抗原結(jié)合槽暴露抗原結(jié)合槽+ +抗原肽抗原肽/MHC II/MHC II類分子復(fù)合物類分子復(fù)合物轉(zhuǎn)運(yùn)至轉(zhuǎn)運(yùn)至APCAPC表面表面, ,供供CD4+TCD4+T細(xì)胞識別細(xì)胞識別外源性抗原提呈途徑外源性抗原提呈途徑內(nèi)源性和外源性抗原提呈途徑的比較內(nèi)源性和外源性抗原提呈途徑的比較 MHC-IMHC-I途徑途徑 MHC-IIMHC

19、-II途徑途徑抗原來源抗原來源 內(nèi)源性內(nèi)源性Ag Ag 外源性外源性AgAg抗原降解部位抗原降解部位 蛋白酶體蛋白酶體 內(nèi)體、溶酶體內(nèi)體、溶酶體抗原與抗原與MHCMHC結(jié)合部位結(jié)合部位 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) MIICMIIC提呈抗原多肽的提呈抗原多肽的MHCMHC分子分子 MHC-IMHC-I MHC-IIMHC-II處理和提呈抗原的細(xì)胞處理和提呈抗原的細(xì)胞 所有有核細(xì)胞所有有核細(xì)胞 專職專職APC APC 識別和應(yīng)答細(xì)胞識別和應(yīng)答細(xì)胞 CD8CD8T T細(xì)胞細(xì)胞 CD4CD4T T細(xì)胞細(xì)胞抗原的交叉提呈：抗原的交叉提呈： 外源性抗原肽外源性抗原肽 MHCMHC ： CD8CD8T T細(xì)胞細(xì)胞 內(nèi)源性

20、抗原肽內(nèi)源性抗原肽 MHCMHC ： CD4CD4T T細(xì)胞細(xì)胞脂類抗原的脂類抗原的CD1CD1分子提呈途徑：分子提呈途徑： 脂類抗原脂類抗原-CD1-CD1分子：分子：NKTNKT細(xì)胞或細(xì)胞或r&Tr&T細(xì)胞細(xì)胞掌握抗原遞呈細(xì)胞種類及其概念掌握抗原遞呈細(xì)胞種類及其概念掌握成熟與未成熟掌握成熟與未成熟DCDC的生物學(xué)特征的生物學(xué)特征掌握外源性、內(nèi)源性抗原加工處理提呈過程掌握外源性、內(nèi)源性抗原加工處理提呈過程掌握兩種抗原提呈途徑的比較掌握兩種抗原提呈途徑的比較掌握抗原的交叉提呈概念掌握抗原的交叉提呈概念了解樹突狀細(xì)胞的發(fā)育、分化、成熟和遷移了解樹突狀細(xì)胞的發(fā)育、分化、成熟和遷移

21、了解各種專職了解各種專職APCAPC體內(nèi)分布和特點(diǎn)體內(nèi)分布和特點(diǎn)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn) 能夠攝取、加工、處理抗原，并將抗原信能夠攝取、加工、處理抗原，并將抗原信息提呈給息提呈給T T淋巴細(xì)胞的一類細(xì)胞，在機(jī)體的免疫淋巴細(xì)胞的一類細(xì)胞，在機(jī)體的免疫識別、免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)中起重要作用，也識別、免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)中起重要作用，也稱輔佐細(xì)胞（稱輔佐細(xì)胞（accessory cellaccessory cell）。主要包括單）。主要包括單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B B細(xì)胞等。細(xì)胞等。 抗原提呈細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞 (antigen-presenting cell, APC) (a

22、ntigen-presenting cell, APC) 專職性專職性APC(professional APC)APC(professional APC) 能組成性表達(dá)能組成性表達(dá)MHC-IIMHC-II類分子和類分子和T T細(xì)胞活化所需的共刺激細(xì)胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，抗原遞呈能力強(qiáng)，包括單核分子以及黏附分子，抗原遞呈能力強(qiáng)，包括單核- -巨噬細(xì)巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和胞、樹突狀細(xì)胞和B B細(xì)胞等。細(xì)胞等。 非專職性非專職性APC(non-professional APC)APC(non-professional APC) 誘導(dǎo)性表達(dá)誘導(dǎo)性表達(dá)MHC-IIMHC-II類分子和共刺激分子，抗原遞呈能類分子和共刺激分子，抗原遞呈能力弱，包括內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等。力弱，包括內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等。廣義上，凡能表達(dá)廣義上，凡能表達(dá)MHC-MHC-類分子并具有提呈內(nèi)源性抗原能力的類分子并具有提呈內(nèi)