第十一章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章,抗原提呈细胞,与抗原的处理及提呈,抗原提呈细胞概念,是指能表达被特异性,T,细胞识别的抗原肽：,MHC,分子复合物的任何细胞。包括专职性抗原提呈细胞（,APC,）和其他抗原提呈细胞。,种类,专职性抗原提呈细胞：,其组成性表达,MHC,类分子和,T,细胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子（,M,、,DC,、,IDC,、,LC,、,B,细胞）,非专职性抗原提呈细胞：,在通常情况下不表达,MHC,类分子，但在炎症或,IFN-,刺激时，可表达,MHC,类分子和黏附分子以及协同刺激分子（内皮细胞、纤维母细胞、上皮细胞、间质细胞）。,特殊的非专职,APC:,表达,MHC,类分子的靶细胞是一类特殊的非专职抗原提呈细胞,这类均能将内源性蛋白抗原降解、处理为多肽，并以抗原肽,-MHC,类分子复合物的形式表达于细胞表面，提呈给具有杀伤能力的,CD8,+,T,细胞，以便识别和杀伤。,3,、特点 专职性抗原提呈细胞的特点,类型 缩写 体内分布 吞噬作用,MHC-,类分子,FcR,C3R,巨噬细胞,M,全身组织、,+,器官,树突状细胞,DC,（,1,）,并指状树,IDC,胸腺、淋巴,突状细胞 样组织依赖区 ,+,（,2,）朗格汗,LC,皮肤表皮、,斯细胞 淋巴结副皮质区,+,B,细胞,外周血、淋巴结 ,第一节 抗原提呈细胞的种类和特点,树突状细胞（,Dendritic,cells,）,是抗原提呈能力最强的,APC,细胞,特点,：,能高水平表达,MHC-II,类分子；,可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体；,能有效摄取和处理抗原，然后迁移至,T,细胞区；,能活化未致敏,T,细胞；,抗原提呈效率高,1,、根据,DC,的来源分类,DC,主要有两种：即髓系,DC,（,myeloid DC,）和淋巴系来源,DC,。,（,1,）髓系,DC,：是指由骨髓和脐血中,CD34,+,造血祖细胞生成的,DC,。,（,2,）淋巴系,DC,：来源与,T,细胞、,NK,细胞有共同的前体细胞。,（,3,）大多数,DC,来源于骨髓，进入外周血。分布全身个组织（脑组织除外）,2,、根据分化成熟状态分类,非成熟,DC,成熟,DC,DC,在成熟过程中，其捕获和处理抗原的能力逐渐降低，但提呈的能力则明显增强。成熟后从非淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发,T,细胞应答。,1,、参与,DC,分化与发育的因素,（,1,）细胞因子是调节,DC,成熟过程的重要因素：,GM-CSF,、,TNF-,促进,DC,分化；,IL-1,、,IL-6,和,IL-12,辅 助,DC,成熟。,（,2,）,DC,的成熟也受其自身表达的黏附分子,2,、,DC,表面标志,CD11c,+,DC,属于血液中成熟的,DC,，,CD11c,-,DC,为低水平表达黏附分子的非成熟,DC,。,3,、,DC,的迁移与成熟,DC,在成熟过程中，其捕获和处理抗原的能力逐渐降低，但提呈的能力则明显增强。成熟后从非淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发,T,细胞应答。,非成熟,DC,与成熟,DC,的特点比较,特性 非成熟,DC,成熟,DC,c,受体的表达,+,-/+,甘露糖受体表达,+,-/+,MHC,类分子表达,半衰期 约,10,小时 大于,100,小时,细胞膜表面数目,10,6,710,6,共刺激分子的表达,-,/+,+,抗原摄取加工处理的能力,+,-/+,抗原提呈的能 力,-/+,+,迁移的倾向性 炎症组织 外周淋巴组织,主要功能 摄取、加工处理抗原,提呈抗原,3,根据组织分布的分类,淋巴样组织中,DC,并指状,DC,滤泡样,DC,胸腺,DC,非淋巴样组织中,DC,间质性,DC,朗格汉斯细胞,体液中的,DC,(1),淋巴样组织中的,DC,：,滤泡,DC,；,滤泡树突状细胞是淋巴结浅皮质区淋巴滤泡内的重要,APC,，是参与再次免疫应答的重要细胞，通过其表面的,FcR,和,C3bR,结合免疫复合物，使免疫细胞识别以免疫复合物形式存在的抗原。,并指状,DC,：,并指状细胞 分布于淋巴组织胸腺依赖区和次级淋巴组织中的重要,APC,。为朗格汉斯细胞衍生而来。,胸腺,DC,：,胸腺树突状细胞 位于胸腺皮质,/,髓质交界处和髓质部分，生命周期很短，仅,23,周。,(2),非淋巴样组织,DC,：,朗格汉斯细胞：,位于表皮和胃肠上皮细胞,间质性,DC,：,间质性,DC,主要分布在心脏、肝脏、肾脏、肺脏等实质器官间质的毛细血管附近。,(3),体液中的,DC,：,包括存在于输入淋巴管和淋巴液中的隐蔽细胞和血液,DC,，又叫循环,DC,主要包括血液,DC,和淋巴,DC,。具有较强的摄取抗原能力，能在体外自发地与,T,细胞形成,DC-T,细胞蔟，激活未致敏,T,细胞，启动初次免疫应答。,并指状树突细胞（,interdigitating,DC,）,IDC,表达高水平的,II,类,MHC,分子和共刺激分子,B7,，,具有激活,T,细胞的能力（外周淋巴组织）。,B cells,FDC,滤泡树突细胞（,folicular,DC,FDC,）,淋巴滤泡内的,FDC,通过,Fc,受体和补体受体捕获被致敏的抗原，并将其递呈给,B,细胞,郎格汉斯细胞,(,Langerhans,cells),上皮组织中的,LC,（,1,，,普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的,T,细胞区，成为,IDC,（,2,，,扫描电镜照片）。,DC,的特性与功能,1,、,DC,的共同特性,：,形态上呈树突样；,表达,CD1a,、,高水平,MHC-II,类抗原和多种辅助分子，但缺乏,CD14,和非特异性酯酶的表达；,胞浆内存在特异性,Birbeck,颗粒状结构；,吞噬功能较低；,可有效诱导巢居的静息性幼稚,T,细胞发生增生。,2,、,DC,的表面标志,DC,表面表达某些可特异性结合病原微生物的受体，以及,FcR,和,IgE,分子等,3,、功能,（,1,）抗原提呈,利用受体介导的内吞作用摄取可溶性抗原；具有强大的液相吞饮功能；通过吞噬作用摄取大颗粒或微生物。,（,2,）参与,T,细胞发育、分化和激活,DC,作为重要的胸腺间质细胞，对,T,细胞在胸腺中的选择过程起重要作用。,DC,对外周,T,细胞的分化也发挥重要作用，提供,T,细胞激活的协同刺激信号。,（,3,）参与,B,细胞发育、分化及激活,促进生发中心对抗原发生特异性反应；,与,B,细胞膜表面高亲和力,Ig,的表达和,V,基因的重排有关；,DC,高表达,FcR,、,CR,，,使其膜表面可长时间附着一定量的抗原，通过长时间刺激记忆,B,细胞，使其保持免疫记忆；,促进静止的,B,细胞表达,B7,分子，使其具有抗原提呈功能；,通过释放可溶性因子直接调节,B,细胞的生长与分化；,可增强细胞因子诱导的,CD40,+,B,细胞生长和分化；,人外周血,DC,表达类似,CD40L,的分子，参与,B,细胞的激活,（,4,）免疫调节作用,DC,可分泌多种细胞因子参与免疫功能的调节；分泌多种趋化因子，介导其他免疫细胞的趋化作用。,（,5,）免疫监视功能,某些前体,DC,对局部各种化学信号十分敏感，在体内发挥免疫监视作用,单核巨噬细胞,（monocytes and macrophages）,单核细胞,Monocyte,(blood),库普弗,细胞,Kupffer,cells(liver),肾小球,间质细胞,Mesangial,cells(kidney,glomerulus,),小,神经胶质细胞,Microglia(brain),肺泡巨噬细胞,Alveolar macrophages(lung),组织细胞,Histiocyte,(connective tissue),Macrophage,-Different names in different tissues,单 核 巨 噬 细 胞,单核细胞体积较大，蹄状核,（左，普通光镜）,。,透射电镜显示其,高尔基体发达、粒体丰富、,胞浆颗粒明显（中）。,扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。,一、识别、清除病原体等抗原性异物,模式识别受体：,特定的膜分子,调理性受体：,Fc,受体、补体受体,（,一）巨噬细胞对病原体等抗原性异物的识别,1,、巨噬细胞表面的模式识别受体及其作用,病原体 特定的分子结构,-,病原相关分子模式,（,pathogen associated molecular pattern,PAMP,）,脂多糖、甘露糖、细菌,DNA,等,(1),甘露糖受体（,mannose receptor,）,CL,CL,CL,CL,CL,CL,CL,CL,F2,CRD,COOH细胞壁糖成分中的甘露糖、岩藻糖等,(2),清道夫受体,（,Scavenger receptor,）,阴离子聚合物：,细菌细胞壁、衰老的细胞,S,S,COOH,COOH,NH,2,NH,2,2,HN,S,Scavenger,receptor,TLR111 PAMP,(pathogen-associated molecular pattern),(3)Toll,样受体,（,Toll like receptors,TLR,）,Recognition and signaling pathway of LPS and lipid A.,2,、巨噬细胞表面的调理性受体及其作用,IgG,C3b,C4b,Opsonin,Opsonic,receptors,IgG,Fc,RI,RII,RIII,C3bR,C4bR.,（,1,）,IgG,Fc,受体介导的调理作用,Fc,C3b,CR,（,C3b,C4b,）,（,2,）,补体受体介导的调理作用,CR,（二）,巨噬细胞对病原体等抗原性异物的杀伤消化和清除,Phagocytose,and killing of the pathogen,N,1,2,3,Digestion,N,recognition,N,phagocytose,Binding the,lysosome,and being as the,Phagosome,and digest the bacteria.,Macrophage recognize the bacteria by the,opsonin,receptor and pattern receptor,swathe the bacteria and form,Phagosome,Opsonin,receptor,Pattern receptor,二、参与和促进炎症反应,吞噬细胞,肿瘤细胞,介导,ADCC,（,antibody-dependent cell-mediated,cytotoxicity,）,三、对肿瘤和病毒感染等靶细胞的杀伤作用,四、加工提呈抗原，启动适应性免疫应答,T cell,吞噬细胞,MHC,分子,抗原肽TCR,T,细胞,五、免疫调节作用,Activated macrophage,IL-8,IL-6,IL-1,MCP-1,NK cell,-IFN,TNF,IL-12,T,，,B,B,淋巴细胞,主要针对可溶性抗原发挥提呈作用,机制：,BCR,结合抗原决定簇，发生受体介导内吞作用，被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽，与,MHC-II,形成复合物，表达在,B,细胞表面，并提呈给,CD4+T,细胞,对于辅助,T,细胞活化及,B,细胞对,TD,抗原应答产生抗体有重要作用,第二节 抗原的处理和提呈,一、,MHC-I,类分子途径,1,、内源性抗原的处理过程,内源性抗原 蛋白酶体（巨大功能蛋白酶,LMP,）水解成多肽（,8-13,氨基酸残基）,TAP,（抗原肽转运体）转移至内质网 与,MHC-,分子结合 形成,MHC-,抗原肽复合物 转运致高尔基体 转运至细胞膜表面,2,、,MHC-,类抗原分子在抗原提呈中的作用,二、,MHC-II,类分子途径,1,、外源性抗原的处理过程,蛋白抗原 与,APC,结合 内吞 运送内体（,endosome,）被内体膜上的蛋白酶水解成多肽片段,并随内体转运至溶酶体 加工成多肽（多数为,10-30,个氨基酸残基的短肽）,在内质网新合成的,MHC-,（,Ii,）转运到高尔基体 转移到内质体腔 与抗原结合 形成,MHC-,抗原肽复合物 运送到细胞膜表面,2,、,MHC-,类抗原在抗原提呈中的作用,抗原处理的两条途径的比较,类别,MHC-,途径,MHC-,途径,抗原的来源 内源性抗原 外源性抗原,参与的酶成分 蛋白酶体 溶酶体,处理抗原的细胞 所有有核细胞 专职性,APC,抗原与,MHC,结合的部位 内质网 溶酶体与内体,参与,MHC,分子,MHC-MHC-,提呈对象,CD8,+,T,细胞（,Tc,）,CD4,+,T,细胞（,Th,）,（三）非经典的抗原提呈途径,外源性抗原经由,MHC-I,类分子途径提呈,内源型抗原经由,MHC-II,类分子途径提呈,抗原的交叉提呈参与机体对病毒、细菌感染和大多数肿瘤的免疫应答过程,（四）脂类抗原的,CD1,分子提呈途径,CD1,是一类,MHC-I,类样分子，包括,CD1a-e,五个成员。,CD1a-c,主要将脂类抗原提呈给特定的,T,细胞以介导对于病原微生物的适应性免疫应答。,CD1,分子提呈抗原没有明显的抗原加工处理。,思考题,1,、外源性抗原的提呈过程以及,MHC-,分子在提呈过程中的作用。,2,、内源性抗原的提呈过程以及,MHC-,分子在提呈过程中所起的作用。,3,、抗原提呈细胞的种类及特点。,