抗原递呈细胞与抗原递呈.ppt
抗原递呈细胞与抗原的处理及递呈
3)吞噬作用(phagocytosis):吞噬作用乃指细胞非特异性吞入较 大颗粒或分子复合物(如细菌、细胞碎片等)的过程。
4)表面捕获:FDC通过FcR和C3bR捕获并滞留抗原于细胞表面。
(2)调节免疫应答 DC分泌多种细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8、 IL-12、TNF-、IFN-及GM-CSF等),能调节免疫细胞分化、发 育、活化及移行等
APC
特 异
性 第八章 抗原呈递细胞及抗原呈递作用
免 疫 应 答
抗原递呈细胞(antigen-presenting cell, APC)是能摄取、加 工处理抗原,并将抗原递呈给淋巴细胞的一类免疫细胞, 在机体免疫应答过程中发挥重要作用。根据APC细胞表面 膜分子表达情况和功能的差异,可将其分为专职 (professional) 和非专职APC两类:前者组成性表达MHCⅡ类抗原和其他参与T细胞活化的共刺激分子,包括单核 吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system, MPS)、 树突状细胞、B细胞等N ;后者包o 括内皮细胞、纤维母细胞、
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APC
特
异
性 免
2、生物学功能
疫
应
答 (1)抗原递呈功能 DC通过如下机制摄取抗原:
1)吞饮作用:细胞吞入液态物质或极微小颗粒的过程称为吞饮 或胞饮(pinocytosis)。
2)受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis):大分子 物质首先被细胞膜表面特异性受体识别并与之结合,经过内化并通 过膜囊泡系统完成物质的转运。
1、生物学特征:
(1)来源及组织分布:不同组织器官的M具有不同的名称和 功能特征。
抗原的加工与呈递
成熟DC -/+ -/+ ++
大于100小时 7×106 ++ -/+ ++ 提呈抗原
2、巨噬细胞 (Macrophage, Mφ)
来源、分布
前单核细胞(骨髓) 单核细胞(血液) 巨噬细胞(组织器官)
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、线粒体丰富、胞浆
指由细胞外进入细胞的蛋白质抗原
细胞摄入的各种病原体和疫苗 在吞噬体和内体中生长的病原体 摄入的自身蛋白
抗原递呈细胞内加工,由MHCⅡ分子递呈
Listeria
M
M
M
M
二、抗原递呈细胞
抗原递呈细胞 (antigen presenting cell,APC)
能够摄取、加工、处理抗原并将Ag信 息递呈给抗原特异性淋巴细胞(T细胞) 的一类免疫细胞。包括巨噬细胞、树突 状细胞、成熟B细胞等
Uptake and degradation of exogenous antigens
APC以胞吞作用摄入Ag,形成内体 内体与溶酶体融合形成内体/溶酶体 Ag被蛋白酶降解成Ag肽
抗原加工区室(compartments)
APC以胞吞作用摄入Ag,形成内体
Membrane Ig receptor
2、MHCⅡ类分子的合成及转 运
Biosynthesis and transportation of MHC classⅡ molecules
粗面内质网中MHCⅡ类分子合成 与Ii链结合成 (αβIi)3复合物
Conception
Ⅰi链
Ⅰa-associated invariant chain,Ⅰa分子相关的不变链 协助Ⅱ类分子折叠和装配 阻止Ⅱ类分子与ER中的新合成的肽或内源性抗原肽结合 引导Ⅱ类分子进入内体
免疫学第10章抗原递呈细胞及抗原递呈课件PPT
(2)分化、发育和迁移
目前,对淋巴样DC的分化发育过程知之甚少,而髓样DC 的分化发育过程已逐渐清楚,大致分为四个阶段,各阶段DC 其表面标志和功能存在差别。 ① 前体期:髓系前体细胞存在于骨髓、外周血、脐血及 胎肝中,在某些细胞因子作用下,可分化发育为单核 -吞噬细 胞和 DC ;外周血单核细胞在体外受 GM-CSF 、 TNF-a 、 IL-4 等作用,也能发育为DC。
专职APC: 组成性表达MHC-Ⅱ类抗原和其他参与T细胞 活化的共刺激分子,包括单核-吞噬细胞系统(MPS)、树突状 细胞、B细胞等。
非专职APC:
包括内皮细胞;成纤维细胞、上皮细胞等,它们通常情况 下并不表达MHC-Ⅱ类分子,但在炎症过程中或受到IFN-γ诱导, 也可表达MHC-Ⅱ类分子并处理和递呈抗原。 另外,机体有核细胞能将内源性蛋白抗原降解处理为多肽 片段,后者与MHC-I类分子结合为复合物表达在细胞表面,并 递呈给CD8+T细胞。以前曾不将此类细胞归于严格意义上的 APC,而是称其为靶细胞,但近年亦将其称为APC。 目前,对APC的定义为:所有表达MHC分子并能处理和 递呈抗原的细胞。
一、树突状细胞
树突状细胞(DC)是目前所知体内功能最强的专职APC,
与其他APC相比,其最大特点是能够刺激初始T细胞增殖,而 MΦ、B细胞则仅能刺激已活化的或记忆性T细胞,故DC是机
体免疫应答的启动者,在免疫系统中占有独特的地位。
1. 来源、分化和种类
(1)来源
DC 主要由骨髓中髓样干细胞分 化而来,与单核-吞噬细胞有共同的 前体细胞。部分DC由淋巴样干细胞 分化而来,与淋巴细胞有共同的前 体细胞。上述两类DC各有不同的组 织分布、表面标志和功能特点。多 数骨髓来源的DC由骨髓进入外周血, 再分布至全身各组织。
[课件]免疫学-8 抗原提呈细胞与抗原提呈 (复旦)PPT
•特征:高表达MHC II、MHC I、CD80、CD86、 CD40、ICAM-1、HSP、CD1a、CD11c、CD83 •主要作用:提呈抗原作用, 将抗原肽:MHC复 合物提呈给T细胞
DC摄取抗原途径:
巨吞饮作用 受体介导的内吞作用 吞噬作用
二、单核-巨噬细胞
M : 来源及分布 骨髓多能干细胞-单核细胞-巨噬细胞
经高尔基体外侧网络进入内体
Ii 链的功能
防止MHC II类分子在转运过程中被降解
CLIP与MHC II 类分子沟槽状 部位结合
(4)Ii链在内体中降解 (5)II类分子荷肽
MHC II 类分子荷肽
(6)外源性抗原递呈
胞吐空泡(exocytic vesicles) 表达于APC表面
供CD4+T细胞识别
DC细胞的分化发育 前体阶段 未成熟期:未成熟DC(immature DC) 迁移期 成熟期:成熟DC(mature DC)
未成熟DC(immature DC) 分布:多种实体器官及非淋巴组织的上皮 主要作用: 摄取和加工处理抗原 正常情况下:绝大多数的DC为未成熟DC
•成熟DC
•分布:淋巴结、脾、Peyer’s淋巴结等的T细胞 区、血液
外源性抗原递呈途径
内源性和外源性抗原提呈途径的比较
特点
递呈分子 应答的T细胞 抗原来源
内源性途径
MHC-I CD8+ห้องสมุดไป่ตู้细胞 内源合成
外源性途径
MHC-II CD4+T细胞 外源摄入 内体
抗原肽产生部位 蛋白酶体
伴随蛋白
递呈细胞
钙联素、TAP、tapasin
所有有核细胞
钙联素、Ii链
专职APC
三、抗原的提呈
抗原提呈细胞PPT教学课件
➢ 淋巴系DC
➢ 由淋巴样干细胞分化发育而来,与T细胞、 B细胞、NK细胞有共同的前体细胞,不 表达MHC-Ⅱ类分子,也不能摄取抗原。
Mφ与DC的来源
DC的分布
➢ DC主要分布在表皮和实质器官内,如 皮肤中的朗格汉斯细胞、胸腺中的并指 状DC。
➢ MHCⅡ-抗原肽复合物经胞吐作用转运到APC细 胞膜表面,供CD4+T细胞识别。
➢ CD4+T细胞通过TCR识别MHC-Ⅱ类分子递呈的 抗原肽,产生活化信号,激活免疫应答。
APC对外源性抗原的处理与提呈
1、外源性抗原被APC摄入细胞, 在胞质中形成内体并与溶酶 体融合;
2、外源性抗原被溶酶体中的蛋 白酶水解成含13--30个aa残 基的抗原肽 (即抗原决定基);
第八章 抗原提呈细胞
本章学习重点
➢ 掌 握 APC 的 概 念 和 种 类 、 内 源 性抗原与外源性抗原的概念。
➢熟悉外源性抗原、内源性抗原的 递呈分子
➢了解抗原递呈的非经典途径
概述
➢20世纪50年代,发现T、B细胞 识别抗原的方式不同。
➢ 20 世 纪 80 年 代 明 确 了 T 细 胞 识 别抗原的机制,即T细胞通过 TCR识别MHC-抗原肽复合物的 方式识别抗原。
和模式识别受体识别细细菌调,菌理包素裹受,体形(成Fc吞R模噬) 式体其识,中别的受细菌体随后被消化。
Mφ吞噬细菌
三、B细胞
➢ B细胞通过BCR与抗原特异性结合, 摄取抗原的效率很高。
➢ B细胞通过BCR介导的内吞作用摄取 抗原,摄取可溶性抗原的能力比其它 APC更强。
抗原递呈细胞与抗原的处理及递呈
摄入外源性抗原,包括吞噬、吞饮或受体介导的内吞作用。所 摄入的外源性抗原由胞浆膜包裹,在胞内形成内体(endosome)
APC
特 异 性 免 疫 应 答
外源性抗原的加工处理
APC
特 异 性 免 疫 应 答
APC
特 异 性 免 疫 应 答
三、非经典抗原递呈途径——MHC分子交叉递呈抗原的途径
(一) 内源性抗原的非经典递呈途径 (二) 外源性抗原的非经典递呈途径
APCD1分子递呈途径
CD1蛋白属MHC-Ⅰ类样分子,由CD1a~e5种分
子组成,可与b2m组成异二聚体。CD1对脂类 抗原的处理和递呈不依赖于TAP或DM分子,可 能有其他分子参与脂类抗原的加工、处理和对 CD1的转运等
APC
特 异 性 免 疫 应 答
APC
特 异 性 免 疫 应 答
APC
特 异 性 免 疫 应 答
APC
特 异 性 免 疫 应 答
三、B细胞无吞噬功能,主要通过如下途径摄取抗原: 1.BCR途径 B细胞表面BCR可特异性识别和结合
抗原,再进行内吞。 2.非特异性胞饮作用 此作用不涉及BCR,故仅激 活Th细胞而不激活B细胞。B细胞对抗原的加工处理 方式也与Mf不尽相同。
APC
特 异 性 免 疫 应 答
APC
特 异 性 免 疫 应 答
2、生物学功能
(1)抗原递呈功能
DC通过如下机制摄取抗原: 1)吞饮作用:细胞吞入液态物质或极微小颗粒的过程称为吞饮 或胞饮(pinocytosis)。 2)受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis):大分子 物质首先被细胞膜表面特异性受体识别并与之结合,经过内化并通 过膜囊泡系统完成物质的转运。 3)吞噬作用(phagocytosis):吞噬作用乃指细胞非特异性吞入较 大颗粒或分子复合物(如细菌、细胞碎片等)的过程。 4)表面捕获:FDC通过FcR和C3bR捕获并滞留抗原于细胞表面。 (2)调节免疫应答 DC分泌多种细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8、 IL-12、TNF-、IFN-及GM-CSF等),能调节免疫细胞分化、发 育、活化及移行等
抗原提呈细胞及抗原提呈
抗原提呈细胞及抗原提呈抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC)是能够捕获微生物和其它抗原并加工,以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞,为T细胞的增殖和分化提供活化信号的一类细胞。
APC包括表达MHCⅡ类分子提呈外源性抗原的APC和表达MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC。
前者又分为专职APC(professional APC)和非专职APC (non-professional APC)。
I. 抗原递呈细胞一、树突状细胞树突状细胞(dendritic cell, DC)(一)分化和种类1.类型根据形态和功能特点,DC主要分为两大类,即经典DC(conventional DC, cDC)和浆细胞样DC(plasmacytoid DC, pDC)。
2.分化、发育和迁移(1)前体期:髓系前体细胞存在于骨髓、外周血、脐血及胎肝中。
(2)未成熟期:未成熟DC(immature DC)主要存在于多种实体器官及非淋巴组织,其可通过受体(如FC RⅡ、人甘露糖受体等)介导的内吞作用(见后述)或吞饮、吞噬作用摄取抗原。
正常情况下,体内绝大多数DC处于未成熟状态,它们具有很强的内吞、加工、处理抗原的能力,但由于仅表达低水平共刺激分子和黏附分子,故刺激初始T细胞和在体外激发混合淋巴细胞反应(MLR)的能力较弱。
(3)迁移期:迁移期的DC主要存在于输入淋巴管、外周血、肝血液及淋巴组织,经过淋巴和血液循环,从输入淋巴管进入淋巴结。
(4)成熟期:受炎症等因素影响,未成熟DC能从非淋巴组织进入次级淋巴组织并逐渐成熟,未成熟DC在摄取抗原后,也可自发成熟。
成熟DC(mature DC)主要存在于淋巴结、脾及派氏集合淋巴结,其生物学特征为:MHC分子及黏附分子表达上调,迁移能力增强,由外周逐渐向次级淋巴器官归巢,同时其摄取、处理完整蛋白抗原的能力下调。
成熟DC高表达MHC-Ⅰ类和Ⅱ类分子、共刺激分子(B7、CD40、ICAM-1)等,其细胞表面标志是CD1a、CD11c及CD83。
抗原递呈细胞与抗原递呈
2020/4/18
12
树突状细胞的分化、发育和迁移
2020/4/18
13
FDC的扫描电镜图(串珠样结构 为捕获的抗原抗体复合物)
2020/4/18
14
体内几类主要的DC
皮肤
朗格汉斯细胞
隐蔽细胞
2020/4/18
15
外周淋巴器官
输入淋巴管
皮质 副皮质区
滤泡DC
HEV
2020/4/18
2、未成熟DC 正常情况下,体内绝大多数DC处于未成熟状态,它
们具有很强的摄取、加工处理抗原的能力,但由于低表达共刺激分子和 粘附分子,在体内刺激初始T细胞和在体外激发混合淋巴细胞反应的能力 较弱。受炎症等因素影响,未成熟DC能从非淋巴组织进入次级淋巴组织 并逐渐成熟;未成熟DC摄取抗原后也可自发成熟。
主要包括朗格汉斯细胞(LC)、间质性DC b、体液中的DC
主要包括外周血DC 、隐蔽细胞 c、淋巴样组织中的DC
主要包括并指状DC(IDC)、胸腺DC、 滤泡DC(FDC)
2020/4/18
10
1、朗格汉斯细胞(LC)
位于表皮和胃肠道上皮,属于未成熟DC。 LC胞浆内含特征性Birbeck颗粒,该颗粒与抗原提呈有关。
处理抗原能力强 处理抗原能力弱
低水平的MHC
高表达MHC和黏附分子
缺乏共刺激分子 表达共刺激分子 (B7-1/-2)
递呈抗原能力弱 递呈抗原能力强
2020/4/18
9
DC的分布与命名
DC广泛分布在除脑以外的全身各器官,但数量极少,主要分布于 存在炎性细胞因子和抗原的微环境中。
根据分布部位的不同,可将DC大致分为 a、非淋巴样组织中的DC
抗原呈递细胞和抗原呈递 APC
抗原递呈细胞 (APC)
1. 活化初始化和效应性 T 细胞 • 都表达 MHC II类分子 • 树突状细胞活化初始化 T 细胞 • 巨噬细胞和B细胞和效应性T细胞相 互作用
• 外源性途径:细胞外环境中蛋白抗原被内吞至吞 噬体 抗原肽-MHC II类分子 CD4 辅助性T细胞
树突状细胞的两种主要亚型
经典DC(Conventional DC, cDC) 浆细胞样DC (Plasmacytoid DC, pDC)
表皮朗格汉氏细胞
The Langerhans cell is named after Paul Langerhans, a German physician and anatomist, who discovered the cells at the age of 21 while he was a medical student. Because of their dendritic nature, he mistakenly identified the cells as part of the nervous system.
• 转运含8-16氨基酸残基的多 肽
• 转运羧基端为疏水或碱性 残基的多肽
• MHC I类分子的 α 重链和β2微球蛋白在内质网中合成
• 伴侣蛋白协助新合成的α 链的折叠及与β2m组装成完整的MHC I类分子
• TAP、Tapasin、钙联蛋白、钙网蛋白和羟基氧化还原酶Erp57等形成了 一抗原肽装载复合物
杀伤靶细胞
活化巨噬细胞
产生抗体
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早期内体
内体溶酶体 晚期内体
病原体
早期内体
APC
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20
调节免疫应答
分泌多种细胞因子, 调节免疫应答。
ICAM 表达黏附分子有 助T细胞的结合
MHC
表达MHC分子, 激活T细胞。
表达MHC分子, 诱导免疫耐受
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系统完成抗原的转运。
表面捕获:FDC通过FcR和C3bR捕获并滞留抗原于
2020/10/6
细胞表面。
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APC摄取抗原方式示意图
mIg介导 的内吞
受 体 介 导 的 内 补体受体 吞 介导的内吞
2020/10/6
APC
Fc受体介 导的内吞
吞噬
吞饮
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抗原被DC摄入后,经加工处理,最后递呈给T细胞
MHC
抗 原
抗原肽
2020/10/6
抗原递呈细胞
3
抗原递呈细胞的分类
专职APC
非专职APC
组成性表达MHC-II类分子。 如树突状细胞、巨噬细胞 和B
细胞
在某些因素刺激下可以表达 MHC-II类分子。如内皮细胞 、
上皮细胞、 成纤维细胞等
另外,从广义上讲,所有能够表达MHC-I类
2020/1分0/6 子的细胞也属于抗原递呈细胞。
MHC-I C3bR
Birbeck颗粒
MHC-II FcγR
2、间质性DC 间质性DC位于心、肝、肾、肺等实质器官
间质的毛细血管附近,属于不成熟DC。
3、血液DC 外周血DC可能来自骨髓的DC前体,也可能是携带
抗原的LC和间质性DC。
4、隐蔽细胞 隐蔽细胞是输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DC,
由202淋0/10巴/6 引流区的局部皮肤或黏膜组织中携带抗原的LC迁移而来。 11
髓质
巨噬细胞 并指状DC
16
抗原提呈
*强的吞饮作 用
*吞噬作用
*受体介导的 内吞 (FcR/CR/ 甘 露糖受体)
*表面捕获 (FDC) FcR和C3bR
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DC的生物学功能
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
*分泌趋化性 细胞因子,趋 化T/B细胞
4
树突状细胞(DC)
DC( Dendritic cell),是目前所知体内功能最强 的专职APC,能够刺激初始T细胞增殖,是机体 免疫应答的启动者,而Mφ和B细胞仅能刺激活化 的或记忆T细胞。
DC的来源
主要由骨髓中髓样干细胞分化而来,这类DC
称为髓样DC(MDC)。少数DC是由淋巴
样干细胞分化而来,这类DC称为淋巴样DC
处理抗原能力强 处理抗原能力弱
低水平的MHC
高表达MHC和黏附分子
缺乏共刺激分子 表达共刺激分子 (B7-1/-2)
递呈抗原能力弱 递呈抗原能力强
2020/10/6
9
DC的分布与命名
DC广泛分布在除脑以外的全身各器官,但数量极少,主要分布于 存在炎性细胞因子和抗原的微环境中。
根据分布部位的不同,可将DC大致分为 a、非淋巴样组织中的DC
(LDC) 2020/10/6
。
5
DC的来源
淋巴样 干细胞
多能造血干细胞 髓样干细胞
T NK
B
2020/10/6
髓系DC
粒细胞 单核细胞
淋巴系DC
髓系DC
巨噬细胞
6
DC的分化发育
1、前体期 髓系前体细胞经血循环或淋巴循环进入多种实体器官及非
淋巴组织的上皮部位,在某些细胞因子作用下分化发育为未成熟DC。外周 血单核细胞在体外受GM-CSF、TNF-α、IL-4等作用,也能发育为DC。
主要包括朗格汉斯细胞(LC)、间质性DC b、体液中的DC
主要包括外周血DC 、隐蔽细胞 c、淋巴样组织中的DC
主要包括并指状DC(IDC)、胸腺DC、 滤泡DC(FDC)
2020/10/6
10
1、朗格汉斯细胞(LC)
位于表皮和胃肠道上皮,属于未成熟DC。 LC胞浆内含特征性Birbeck颗粒,该颗粒与抗原提呈有关。
性选择过程。
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Hale Waihona Puke 12树突状细胞的分化、发育和迁移
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FDC的扫描电镜图(串珠样结构 为捕获的抗原抗体复合物)
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体内几类主要的DC
皮肤
朗格汉斯细胞
隐蔽细胞
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外周淋巴器官
输入淋巴管
皮质 副皮质区
滤泡DC
HEV
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3、成熟DC 迁移过程中未成熟DC逐渐成熟,迁移至外周淋巴器官
T细胞区的成熟DC高表达MHC分子、共刺激分子和粘附分子,能有效地将抗 原递呈给初始T细胞并使之激活。
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Dendritic Cell Maturation
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组织中未成熟DC 淋巴组织中成熟DC
强吞噬和吞饮作用 不再有吞噬能力
并指状DC
位于外周淋巴组织的胸腺依赖区, 由LC或间质性DC衍生的成熟DC。
滤泡DC 位于淋巴组织非胸腺依赖区,不表达
MHCⅡ类分子,但高表达FcR和CR,可 与Ag-Ab或Ag-Ab-C复合物结合,使抗原 长期滞留在细胞表面,供B细胞识别,诱 导免疫应答和免疫记忆。
胸腺DC 来自LDC,位于胸腺髓质,参与T细胞阴
*未成熟DC可 诱导免疫耐受
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吞饮:吞入液态物质或极微小颗粒的过程。
胞吞作用: 细胞膜接触抗原后将其包围形成小泡 并吞入胞内的转运过程。又称为内化。根据吞入物 质的状态、大小及特异性的不同可分为吞噬作用、 胞饮作用及受体介导的胞吞作用。
吞噬:细胞吞 入较大颗粒或 分子复合物的
过程。
受体介导的胞吞作用:是一种 特异性很强的胞吞作用,大分 子物质首先与细胞膜表面的特 异性受体结合然后通过膜囊泡
2、未成熟DC 正常情况下,体内绝大多数DC处于未成熟状态,它
们具有很强的摄取、加工处理抗原的能力,但由于低表达共刺激分子和 粘附分子,在体内刺激初始T细胞和在体外激发混合淋巴细胞反应的能力 较弱。受炎症等因素影响,未成熟DC能从非淋巴组织进入次级淋巴组织 并逐渐成熟;未成熟DC摄取抗原后也可自发成熟。
抗原递呈细胞与 抗原的递呈
2020/10/6
1
教学内容
一、抗原递呈细胞
1、树突状细胞(DC)
2、单核-吞噬细胞(MPS)
3、B淋巴细胞
二、抗原递呈及其机制
1、胞质溶胶途径
2、溶酶体途径
3、非经典抗原递呈途径
2020/10/6
4、脂类抗原的CD1分子递呈途径 2
抗原递呈细胞概述
抗原递呈细胞(Antigen-presenting cell.APC) 能摄取、加工处理抗原,并将抗原递呈给T 细胞的一类免疫细胞。也称为辅佐细胞。