抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
第十四章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈—抗原递呈细胞
(二)MHC-II类分子途径
外源性抗原 内吞 内体与溶酶 体中被降解10-30分子肽; 内质网新合成的MHCII类分子与恒定链 (Ii)形成九聚体(αβIi)3,并在Ii帮助 下 高尔基体 转移到内质体腔, 形成MIIC,Ii被降解成 CLIP HLA-DM辅助在溶酶体及内体内形成抗原分 子肽-MHCII复合物 细胞膜。
主要内容
DC的表面标志
DC的来源、分布与分类 DC的分化、发育成熟及迁移 DC与免疫激活和免疫耐受
(一)DC的表面标志
树突状伪足 组合性表面标志 能激活初始T CD1a、CD11c、CD83 MHCII
协同刺激分子CD80、CD86 黏附分子CD40、CD54
分泌细胞因子 特异性结合病原微生物 的受体及FcR
甘露糖受体
细胞因子受 体(CD25)
共刺激分子 (B7、CD40)
生物学功能
抗原呈递作用
伤口修复 分泌 细胞因子
IL-1 IL-6 IL-12 TNF-α IL-8 GM-CSF
吞噬并杀 伤 病原微生 物 杀伤肿瘤细胞
酶
溶菌酶 酸性水解酶 赖氨酸酶 酯酶 胶原蛋白酶 弹性纤维蛋白酶
其它因子
前列腺素 白三烯 补体成分 纤维蛋白 结合蛋白 凝血因子
能组成性表达MHC-II类分子和T细胞活 化的共刺激分子,抗原递呈能力强,包括 巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞(dendritic cell,DC)和B细胞等。
非专职性APC(non-professional APC)
诱导性表达MHC-II类分子,抗原递呈 能力弱,包括内皮细胞、成纤维细胞、 上皮细胞等。
DC的生物学功能
抗原提呈
*强的吞饮作用 *受体介导的 内吞 (FcR/CR/ 甘 露糖受体) *吞噬作用 *表面捕获 (FDC) FcR和C3bR
11_抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
▪ 吞噬作用(phagocytosis):颗粒性抗原、溶胶微粒、微生物
第二节 抗原的处理与提呈
抗原的摄取
➢ Macrophages摄取抗原—胞吞作用endocytosis ▪ 胞饮作用(pinocytosis):吞入液态物质、极小颗粒 ▪ 内吞作用(receptor-mediated endocytosis) :受体介导的内吞作用
B cells ➢ Ag+BCR(内吞作用)胞内降解为抗原多肽、
负载 MHCⅡ类分子-----递呈给CD4+T细胞;
▪ 不仅激活TH细胞也同时激活B细胞;
▪ 局部抗原浓度低而其他APC不能有效发挥作用时,这是很有效 的抗原递呈方式。
第一节 抗原提呈细胞的种类与特点
B cells
第二节 抗原的处理与提呈
抗原的摄取
Exogenous antigen Endogenous antigen
第二节 抗原的处理与提呈
抗原的摄取
➢ DC摄取抗原—胞吞作用endocytosis ▪ 巨胞饮作用(pinocytosis):吞入液态物质、极小颗粒 ▪ 内吞作用(receptor-mediated endocytosis) :受体介导的内吞作用
利用细胞表面受体有效捕获低浓度的抗原—— BCR/ CD21(CR2)
▪ 吞噬作用(phagocytosis):颗粒性抗原、溶胶微粒、微生物
第二节 抗原的处理与提呈
抗原的加工处理
第二节 抗原的处理与提呈
抗原的加工处理— MHC I类途径对抗原的加工处理
PSMB:
Proteasome subunit beta type
第一节 抗原提呈细胞的种类与特点
基础医学抗原提呈细胞与抗原的处理与提呈
TAP:(抗原加工相关转运体):参与内源性抗原肽的
转运。
Ii链:
*帮助MHCII类分子装配 *帮助转运 *阻止MHCII分子在内质网与内源性肽结合 。
CLIP:Ii链的一段序 列
与II类分子的抗原结合槽结合
HLA-DM:
使MHC II的抗原结合槽与CLIP解离、与抗 原肽结合.
• 当自己有足够的能力善待自己时,就立刻去做,老年人有时候 是无法做中年人或是青少年人可以做的事,年纪和健康就是一 大因素。小孩子从小就告诉他,养你到高中,大学以后就要自 立更生,要留学,创业,娶老婆,自己想办法,自己要留多一 点钱,不要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟,我 的学长去年丧妻。这突如其来的事故,实在叫人难以接受,但 是死亡的到来不总是如此。学长说他太太最希望他能送鲜花给 他,但是他觉得太浪费,总推说等到下次再买,结果却是在她 死后,用鲜花布置她的灵堂。这不是太蠢愚了吗?! • 等到......、等到.....,似乎我们所有的生命,都用在等待。
1、鉴定
CD1a、CD11c、CD83 MHC II 协同刺激分子CD80、CD86 黏附分子CD40、CD54 分泌细胞因子
树突状伪足
组合性表面标志
能激活初始T
2、来源、组织分布
与
分类
来源: 分布:
淋巴系DC、髓系DC 朗格汉斯细胞(上皮) 并指状DC(外周淋巴组织的T细胞区) 滤泡DC(淋巴滤泡) 不表达MHC II
抗原的提呈
T细胞对抗原的识别
1. 类型 MHC I + 内源性抗原肽 CD8+ T
MHC II + 外源性抗原肽 2. 方式
CD4+T
MHC - 抗原肽 – TCR
《医学免疫学》抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈一、免疫术语APC(抗原提呈细胞,antigen-presenting cell):是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T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。
专职性APC(professional antigen-presenting cell):包括树突状细胞、单核/巨噬细胞和B淋巴细胞,能组成性表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子,具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能。
二、专职性APC的种类和特点树突状细胞(dendritic cell,DC)DC是一类成熟时具有许多树突样突起的、能够识别、摄取和加工外源性抗原并将抗原肽提呈给初始T细胞并诱导T细胞活化增殖、功能最强的抗原提呈细胞。
DC是机体适应性免疫应答的始动者,是连接固有免疫和适应性免疫的“桥梁”。
分类:根据来源分类:经典DC(cDC):髓系DC浆细胞样DC(pDC):淋巴系DC 根据成熟状态分类:未成熟DC、(迁移期DC)、成熟DC。
未成熟DC特点:表达模式识别受体,能有效识别、摄取和加工外源性抗原;低水平表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子。
成熟DC特点:高水平表达MHCⅡ类分子等,能有效提呈抗原和激活T细胞;低表达模式识别受体,识别、摄取和加工外源性抗原能力弱。
未成熟DC与成熟DC特点的比较功能:识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫。
♦抗原提呈与免疫激活作用(MHC分子、共刺激分子、黏附分子、细胞因子)♦免疫调节作用♦免疫耐受的维持与诱导单核/巨噬细胞包括血液中的单核细胞(monocyte)和组织器官中的巨噬细胞(macrophage,Mφ)。
功能:♦吞噬和清除病原微生物♦发挥专职性APC功能,刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞♦T细胞产生的细胞因子激活巨噬细胞,促进其杀伤病原体能力B细胞激活的Th辅助B细胞活化,对TD-Ag应答产生抗体,表达CD80/CD86等共刺激分子;作为专职性APC时,主要以BCR识别、浓集和内化抗原,刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞。
免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈PPT课件
• 引言 • 抗原提呈细胞概述 • 抗原的处理 • 抗原的提呈 • 抗原提呈与免疫应答 • 抗原提呈细胞与疾病的关系
01
引言
主题简介
抗原提呈细胞
指能够摄取、加工、处理抗原,并将抗原信息提 呈给淋巴细胞的一类免疫细胞。
抗原处理
指抗原提呈细胞对摄取的抗原进行降解,暴露出 抗原决定簇的过程。
维持免疫稳态
抗原提呈细胞能够识别并清除体内衰老、损伤或变异的细胞,维持 免疫系统的稳态。
参与免疫调节
抗原提呈细胞能够分泌多种细胞因子,参与免疫调节,影响免疫应 答的类型和强度。
03
抗原的处理
抗原的识别与摄取
抗原识别
抗原提呈细胞通过表面受体识别抗原,包括微生物、细胞、 蛋白质等。
摄取方式
抗原被抗原提呈细胞通过吞噬、胞饮、受体介导等方式摄取 进入细胞内。
小分子肽段。
表达MHC分子
抗原提呈细胞表达MHCⅠ和 MHCⅡ类分子,这些分子能够 与处理后的抗原肽段结合,形
成复合物。
与T细胞相互作用
抗原提呈细胞通过MHC分子 与T细胞表面的受体结合,形 成紧密接触,将抗原信息传 递给T细胞。
抗原提呈细胞在免疫系统中的作用
启动特异性免疫应答
抗原提呈细胞能够将抗原信息呈递给T细胞,触发T细胞的活化、 增殖和分化,进而引发特异性免疫应答。
B细胞的激活与抗体产生白(Ig)与抗原结合,启动B细胞的激活。
抗体产生
B细胞在抗原刺激下分化为浆细胞,分泌特异性抗体,执行体液免疫功能。
免疫记忆的形成与维持
初始T细胞与记忆T细胞 的转化
初始T细胞在抗原刺激下转化为记忆T细胞, 保留对相同抗原的记忆。
抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈-精选文档
阻止新合成的未折叠的自身蛋 Ii链通过非共价键结合未成熟MHC-II 白结合未成熟MHC-II类分子 类分子,使之稳定,形成(Ii)3九聚体
Ii 的作用
参与II类分子的组装和折叠; 封闭II类分子的肽结合槽
阻止II类分子与胞浆中内源性抗原结合 引导组装后的MHC-II类分子转运至MIIC
~7×106 >100hr ++ ++ 强
(三)DC的生物学功能
1. 识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫 2. 抗原提呈与免疫激活作用 3. 免疫调节作用 4. 免疫耐受的诱导与维持
1、识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫
DC表达多种模式识别受体以及Fc受体,可识别多种微生 物或抗原抗体复合物,通过胞饮作用、吞噬作用和受体 介导的内吞作用等摄取抗原物质。 pDC活化后可快速产生I型干扰素,参与抗病毒固有免疫 应答。
2)非淋巴样组织中的DC 郎罕细胞(Langerhans cell): 表皮和上皮 间质性DC (interstitial DC): 心肺肾肝胃间质
3)体液中的DC 隐蔽DC (veiled cell):输入淋巴液 血液DC (peripheral blood DC):外周血
3. DC的表面标志
DC尚未发现特征性的表面标志。对DC的鉴定除了在 细胞形态上加以区别外,常用细胞表面标志组合等进 行鉴别。 常见的DC表面标志有MHC-I、MHC-Ⅱ、CD11a、 CD11c、ICAM-1、CD58 、CD40、CD44、CD83、 CD80、CD86、整合素(β1、β2)、DC-SIGN、 FcR、C3bR及各种趋化因子受体等。
2、抗原提呈与免疫激活作用
1.提供初始T细胞活化的启动信号 2.成熟DC高表达共刺激分子为T细胞活化提供第二 信号 3.产生的细胞因子进一步诱导活化的T细胞增殖和分 化,从而启动完整免疫应答 4.DC能通过诱导Ig的类别转换和释放某些可溶性因 子等促进B细胞增殖与分化
医学免疫学第十一章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
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26
滤泡样DC(FDC)
FDC B cells
FDC express high levels of membrane receptors for
antibody and complement. By these, FDC actives the B
cells in lymph nodes. 浙中医大 微免教研室 刘文洪
2. 抗原提呈与免疫激活
3. 免疫调节
4. 免疫耐受的维持与诱导
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DC的生物学功能
抗原提呈
*胞饮作用
*吞噬作用
*受体介导的 内吞 (FcR/CR/ 甘露糖受体)
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免疫调节
* 激活初始T细 胞,启动免疫 应答
*分泌细胞因子, 调节免疫细胞 分化发育
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17
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
一、树突状细胞(dendritic cell,DC) (一)类型与特点: 根据来源分类 根据分化成熟状态分类 根据组织分布分类
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18
DC的分类——根据来源分类
髓系DC: 免疫应答的诱 导和启动 淋巴系DC: 干扰素产生细 胞,抗病毒作 用
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19
DC的分类——根据分化成熟状态分类
髓系DC大多为未成熟状态,摄取Ag或接受某些刺激(炎性 信号)分化成熟,成熟过程同时发生迁移。
前体阶段
未成熟阶段
迁移期
第十四章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
第十四章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈(参考答案)一、单选题:1、巨噬细胞对外源性抗原的加工处理和提呈过程不包括吞噬体形成 B. 吞噬溶酶体形成 C.抗原降解为抗原肽D.抗原肽在内质网中加工修饰E.抗原肽与MHC-Ⅱ类分子结合成复合物2、属专职抗原提呈细胞的是A.T细胞巨噬细胞 C.中性粒细胞 D.红细胞 E.血小板3、巨噬细胞向Th细胞提呈抗原肽的分子是A.MHC-Ⅰ类分子Ⅱ类分子 C.MHC-Ⅲ类分子D.FcγRE.C3bR4、树突状细胞主要将抗原肽信息提呈给A.活化Th细胞初始Th细胞 C.活化Tc细胞 D.初始Tc细胞E.记忆Th细胞5、具有抗原提呈能力的吞噬细胞是A.树突状细胞B.B细胞C.T细胞D.并指状细胞巨噬细胞二、填空题:1、根据APC提呈抗原的来源不同,可将抗原分为___ 外源性抗原_____和___内源性抗原_____,前者来源于抗原APC之外,如吞噬的细胞、细菌或某些自身成分等;后者是APC合成的抗原,如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原以及胞内某些自身成分等。
2、内源性抗原由广义抗原提呈细胞(靶细胞)经___ MHC-Ⅰ_____途径提呈,提呈的抗原肽由CD8+ _T细胞识别。
三、名词解释:1、抗原提呈细胞——能摄取、加工处理抗原,并将抗原递呈给淋巴细胞的一类免疫细胞。
分专职和非专职抗原提呈细胞。
四、问答题:1、简述抗原提呈细胞对外源性抗原的加工处理过程。
外源性抗原由吞噬细胞吞噬或胞饮,在吞噬体或胞内体内降解为肽片段,与粗面内质网新合成的MHCⅡ类分子、变异链一起在分泌小泡中结合成复合物,进而转移到细胞表面,递呈给CD4+TH细胞。
2、简述抗原提呈细胞对内源性抗原的加工处理过程。
内源性抗原经蛋白酶体降解成肽段,由抗原多肽转运体(TAP)转运到粗面内质网,并与MHCⅠ类分子形成多肽—MHCⅠ类分子复合体,再经高尔基氏体转移到细胞膜表面递呈给CD8+Tc细胞。
抗原提呈细胞与抗原的加工及提成
Cytosol
PPeeppttiiddee
Peptide antigens from proteasome
ATP-binding cassette (ABC) domain
Transporter has preference for >8 amino acid peptides with hydrophobic C termini.
[3]在内体、吞噬溶酶体和MIIC内,抗原 被降解为适合MHC II类分子结合的短
肽。
4
7
外源性抗原的加工过程
4estion of the Antigen in Endosome-Lysosome
Uptake
Cell surface
Protein antigens In endosome
4
0
Crystal Structure Of
The Proteasome
4
1
Transporters associated with
antigen processing (TAP1 & 2)
Lumen of ER ER membrane
Peptide
Hydrophobic transmembrane domain
failed to present antigen
HLA-DO may also play a role in peptide
exchange
Sequence in cytoplasmic tail retains HLA-DM in endosomes
5 6
[三] MHC分子的交叉提呈途径
[四] CD1分子途径
[2]非淋巴组织中的DC:
-间质性DC:非淋巴组织间质,不成熟,Ag处理 -LC:表皮、粘膜组织,不成熟,Ag处理
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(三)DC的生物学功能
1. 识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫 2. 抗原提呈与免疫激活作用 3. 免疫调节作用 4. 免疫耐受的诱导与维持
1、识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫
DC表达多种模式识别受体以及Fc受体,可识别多种微生 物或抗原抗体复合物,通过胞饮作用、吞噬作用和受体 介导的内吞作用等摄取抗原物质。 pDC活化后可快速产生I型干扰素,参与抗病毒固有免疫 应答。
2、细胞因子:影响DC成熟的细胞因子种类较多,包括 GM-CSF、IL-4、TNF-α、TGF-β、IL-10等 。 目前得到公认的是GM-CSF为DC成熟所必需的细胞 因子,但单独使用GM-CSF并不能诱导DC完全成熟, 只有联合运用IL-4、TNF-α或IFN-α等细胞因子,才 能得到具有典型形态、表型及功能的DC。
诱导性表达MHCⅡ类分子,抗原提呈能力弱,包括内皮细胞、成纤维细胞、 上皮细胞等。
2.通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC
广义的APC 能够降解加工细胞内抗原并以抗原肽-MHCⅠ类分子复合物的形式提呈给 CD8+T细胞
Antigen-PresenБайду номын сангаасing Cells
一、 树突状细胞
DC由美国学者 Steinman于1973年 首次在小鼠淋巴结中 发现,因其在成熟时 伸出许多树突状或伪足状突起而得名,是 迄今所知的能刺激初始T细胞活化的主要专 职APC。
*淋巴样树突状细胞(lymphoid-derived dendritic cell, LDC)
按照组织分布分类
1)淋巴样组织中的DC 并指状DC (interdigitating cell,IDC): 外周淋巴组织 胸腺依赖区 滤泡样DC (follicular DC,FDC):淋巴滤泡生发中心 胸腺DC (thymic DC,TDC ) :胸腺髓质
2)非淋巴样组织中的DC 郎罕细胞(Langerhans cell): 表皮和上皮 间质性DC (interstitial DC): 心肺肾肝胃间质
3)体液中的DC 隐蔽DC (veiled cell):输入淋巴液 血液DC (peripheral blood DC):外周血
3. DC的表面标志
DC尚未发现特征性的表面标志。对DC的鉴定除了在 细胞形态上加以区别外,常用细胞表面标志组合等进 行鉴别。 常见的DC表面标志有MHC-I、MHC-Ⅱ、CD11a、 CD11c、ICAM-1、CD58 、CD40、CD44、CD83、 CD80、CD86、整合素(β1、β2)、DC-SIGN、 FcR、C3bR及各种趋化因子受体等。
主要功能
抗原捕获、加工处理
Fc受体和甘露糖受体的表达
++
存在部位
非淋巴组织器官
胞浆内MHC数量
多
表面MHC-Ⅱ类分子的数量
~106
表面MHC-Ⅱ类分子的半衰期
~10hr
共刺激分子(B7等)的表达
-或低表达
黏附分子(LFA-3,ICAM-1等)的表达 -或低表达
活化初始T细胞的能力
无
提呈抗原 -
外周淋巴组织 少
抗原提呈细胞与抗原的加工及 提呈
哈尔滨医科大学基础医学院免疫教研室 分子生物学馆411室 鞠环宇
学习目标
掌握:抗原提呈细胞的概念、种类及特点 熟悉:抗原提呈细胞对抗原的摄取和加工处理途径
抗原提呈细胞
(antigen presenting cell, APC)
能够加工抗原并以抗原肽MHC分子复合物的形式将抗原肽 提呈给T细胞的一类细胞,在机 体的免疫识别、免疫应答与免疫 调节中起重要的作用。
DC的成熟
组织中未成熟DC
- 强吞噬和吞饮作用 - 处理抗原能力强 - 低水平的MHC - 缺乏共刺激分子 - 提呈抗原能力弱
淋巴组织中成熟DC
- 不再有吞噬能力 - 表达共刺激分子(B7-1,
B7-2) - 高表达MHC和黏附分子 - 抗原提呈能力强
未成熟DC与成熟DC的比较
未成熟DC
成熟DC
2、抗原提呈与免疫激活作用
1.提供初始T细胞活化的启动信号 2.成熟DC高表达共刺激分子为T细胞活化提供第二 信号 3.产生的细胞因子进一步诱导活化的T细胞增殖和分 化,从而启动完整免疫应答 4.DC能通过诱导Ig的类别转换和释放某些可溶性因 子等促进B细胞增殖与分化
一、抗原提呈细胞的分类
1.通过MHCⅡ类分子提呈外源性抗原的APC
①专职APC (professional APC) 组成性表达MHC-Ⅱ类分子和协同刺激分子和黏附分子,抗原提呈能力强,
包括巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞(dendritic cell, DC)和B细胞。 ②非专职性APC (non-professional APC)
外周未成熟DC从皮肤、各种脏器及 血液等处捕获抗原后移行到淋巴结或脾脏 等次级淋巴器官的过程,伴随着DC的成 熟,表面标志发生一系列的变化。其过程 受到诸多因素的影响,包括抗原的种类、 各种细胞因子、与其它细胞间的相互作用 等,形成复杂的调控机制。
影响DC成熟的因素
1、抗原的刺激:抗原的刺激是DC成熟的早期事件, 简言之,凡能被DC捕获并内化的抗原均能激活DC 并导致其成熟。
(二)树突状细胞的分化、发育与迁移
骨髓DC前体 血流 非淋巴组织 分化
上皮组织、胃肠道、生殖道和 泌尿管道、气道以及实质脏器的间质
非成熟DC
定居
具有很强的摄取、处理和加工 抗原的能力,但提呈抗原能力弱
细胞因子和抗原刺激下
DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结
摄取、处理和加工抗原的能力变弱 ,但提呈抗原能力逐渐增强
髓系前体阶段DC:功能为产生各种髓系DC Immature DC: 广泛分布于机体内,如上皮下及 多数组织器官心脏、肾脏,但大脑除外.高表达各 种受体,功能为摄取加工处理抗原 迁移期DC:随迁移逐渐成熟 Mature DC: 淋巴组织,抗原提呈能力增强
DC的分类
⑴ 按照谱系来源分类
*髓样树突状细胞(myeloid dendritic cell,MDC)
主要内容
(一)DC的来源、分布与表面标志 (二)树突状细胞的分化、发育与迁移 (三)树突状细胞的功能
1. 来源
多能造血干细胞
淋巴系前体细胞
髓系前体细胞
NK
T
B
髓系DC
单核细胞
GM-CSF TNF-a IL-4
中性粒细胞
NK细胞 T细胞 B细胞 淋巴系DC
髓系DC
巨噬细胞
2 . DC的分布与分类