抗原提呈细胞
抗原提呈细胞
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DC与疾病防治
DC 参与多种疾病过程的 发生：
感染性疾病、肿瘤、器 官移植、自身免疫病、 过敏性疾病等
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二、单核－巨噬细胞
巨噬细胞由血液中的单核细胞分化而来，广泛
分布在全身各种器官和组织中。
巨噬细胞具有强吞噬能力，是抗病原体的重要
的非特异性防线。
同 DC 一样，只有在“危险信号”下，如炎症性 细胞因子激活巨噬细胞，才能有效递呈抗原。
2、免疫调节作用：
只有能够被MHC分子递呈的抗原才有可能被T细胞识别 并启动免疫应答。所以，一个个体对抗原的免疫应答在很 大程度上是由该个体的MHC基因决定的。因此，MHC等位基 因产物通过抗原递呈参与免疫调节。
2、参与T细胞 -APC，T细胞-靶细胞相互作用的粘 附分子： T细胞识别抗原时要求与APC或靶细胞发生短 暂接触，这对于T细胞从APC或靶细胞表面大量的 MHC分子中筛查出一种为数极少的特定的MHC/肽 复合物并传导激活信号是必不可少的。 APC表面的MHC分子中绝大多数含有自身肽， 只有不到0.1%的MHC分子含有非己抗原。TCR与 MHC/肽配体的结合是低亲和力的，还需要辅助受 体分子CD4、CD8和一系列其它粘附分子的参与才 能保证T细胞的激活。
巨噬细胞（Macrophage, Mφ ）
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巨噬细胞的生物学功能
吞噬杀伤作用
杀伤靶细胞 参与并促进炎症反应 加工、提呈抗原 免疫调节
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M的抗原处理与递呈功能
胞吞作用 （endocytosis）或内化 （internalization）：
吞噬（phagocytosis）
应 性T树突状细胞刺激初始 细胞免疫应答的始动者。 T细胞
抗原提呈细胞
功能
● 提呈抗原，启动特异性免疫应答；
● 参与T、B细胞的分化发育及免疫耐 受；
● 分泌IL1、6、8、12、TNFα等 CKs参与免疫调节。
3、B细胞
● B细胞表达丰富的MHCⅡ类分子，因而具有加 工、处理和 递呈抗原给T细胞的能力，同时B细胞也被 激活进而分泌抗体。
● 不具吞噬能力，B细胞的BCR与抗原的高亲和力 结合，能浓集抗原于其表面后再被摄入胞内（故在Ag 浓度非常低的情况下也能有效提呈抗原）；抗原也可 由B细胞的胞饮作用（非特异性）而内化。
▲ 分类 专职APC（DC、Mf、B）：表达MHC Ⅱ类分子、协同刺激
分子和黏附分子。胸腺上皮细胞也是APC。 兼职APC（En、Ep、Fb等）
1、Mf
吞噬能力最强，在感染（病毒及非病 原体抗原除外）或CK作用下，诱导性表达 MHCⅡ类分子、协同刺激分子和黏附分子。
摄取抗原的方式
（二）树突状细胞（DC）(P93)
是功能最强的专职APC，能够显著刺激初始T细胞的增殖 （而Mf 、B仅能刺激已活化的或记忆性T细胞）。
● 主要的表面标志 形态呈树突状，人成熟DC特征性 标志为CD1a、CD11c、及CD83
● 来源、分化与发育 均起源于造血干细胞，分布于脑 以外的全身各处脏器。未成熟DC主要存在于实体器官＆非淋巴 组织的上皮，摄取Ag的能力强。DC在成熟过程同时发生迁 移，进入次级淋巴器官，高表达MHCⅠ、Ⅱ类分子、协同刺 激分子B7、黏附分子CD40，提呈抗原概念、种类和特点
▲ APC的含义 又称辅佐细胞 狭义： 能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息递呈给T淋巴
细胞的细胞。（表达MHCⅡ类分子，提呈外源性Ag） 广义： 能表达被特异性T淋巴细胞识别的抗原肽MHC分子
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。
抗原提呈细胞与抗原提呈细胞
掌握 内容
抗原提呈及抗原提呈细胞概念、抗原提呈细胞种类
熟悉 内容
DC细胞功能、内源性和外源性抗原提呈的基本过程
了解 内容
DC细胞亚群、交叉抗原提呈/CD1提呈过程
（3）DC主要功能
¾抗原提呈，并为T细胞充分活化提供第二信号 ¾分泌细胞因子参与免疫调节 ¾分泌IL-4 、IL-5 、IL-12调节Th细胞分化 ¾活化DC产生IL-1、IL-6、IL-18、IFN和趋化因子
二、单核-巨噬细胞
激活的巨噬细胞MHC和共刺激分子表达上调 巨噬细胞抗原提呈能力仍不及DC强
医学免疫学
抗原提呈细胞与抗原提呈
抗原提呈细胞概念 抗原提呈概念 抗原提呈细胞种类 抗原提呈过程
抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）:具 有摄取、加工处理抗原，并将抗原肽提呈给T细胞，启动 适应性免疫应答的一类免疫细胞。
抗原提呈（antigen presenting）:APC将抗原摄取、 加工处理、降解为多肽片段，并与MHC-I/II类分子结 合，形成抗原肽：MHC分子复合物转移至细胞表面，从 而被提呈给T细胞的全过程。
血流
骨髓干细胞
非淋巴组织 上皮组织 呼 吸 道 胃 肠 道 泌尿生殖 实质脏器
定居
非成熟DC
非成熟DC 摄取抗原能力强 提呈抗原能力弱 抗原刺激 细胞因子刺激源自DC细胞成熟并 迁移进入淋巴结
成熟DC 摄取抗原变弱 提呈抗原增强
（2）DC亚群
¾髓样DC（myeloid dendritic cell, mDC） ¾经典DC（conventional DC, cDC） ¾主要的抗原提呈细胞 ¾分泌IL-12，诱导Th1细胞形成 ¾浆细胞样DC（plasmacytoid dendritic cell, pDC） ¾分泌IFN-α/β参与早期抗病毒免疫 ¾分泌IL-4 和IL-5 诱导Th2细胞形成
第十一章抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
第十一章抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈第一节抗原提呈细胞的种类与特点抗原提呈细胞（antigen-presenting cell，APC）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。
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此类APC能够摄取、加工外源性抗原并以抗原肽-MHCⅡ类分子复合物的形式将抗原肽提呈给CD4+T细胞，即通常所称的APC。
又分两类：①专职性APC（professional APC）：包括树突状细胞、单核/巨噬细胞和B淋巴细胞，它们组成性表达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；②非专职性APC（non-professional APC）：包括内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等多种细胞，它们通常不或低表达MHCⅡ类分子，但在炎症过程中或某些细胞因子的作用下，可被诱导表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子，故加工和提呈抗原的能力较弱。
2.通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC 此类APC能够降解、加工细胞内（内源性）抗原并以抗原肽-MHCⅠ类分子复合物的形式将抗原肽提呈给CD8+T细胞，属广义的APC。
此类细胞通常被胞内寄生病原体感染而产生病原体抗原或细胞发生突变产生突变蛋白抗原，提呈抗原给CD8+T细胞而自身被识别、杀伤，故又称为靶细胞，即被CD8+T细胞杀伤的靶细胞。
二、专职性抗原提呈细胞（一）树突状细胞树突状细胞（dendritic cell,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细胞活化增殖的、功能最强的抗原提呈细胞。
DC不但参与固有免疫应答，还是连接固有免疫和适应性免疫的“桥梁”，是机体适应性免疫应答的始动者。
单核/巨噬细胞和B 细胞与DC不同，它们仅能刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞，同时本身被T细胞激活，发挥更强的作用。
14抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
§14 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈§14-1 抗原提呈细胞的特点一、能提呈抗原的细胞类型和分子（一）向T细胞提呈抗原的细胞类型1.专职抗原提呈细胞（professional APC）抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC）概念：能摄取、加工、处理抗原，将其以pMHC方式呈现给T淋巴细胞，并向T淋巴细胞提供增殖和分化刺激信号的细胞。
因此类细胞在递呈抗原的同时还能很有效地刺激或调节T细胞活化，故又称为辅佐细胞（accessory cell, A细胞）。
通常所说的APC包括DC、巨噬细胞和B细胞，即专职抗原提呈细胞。
2.非专职APC有些细胞在一定条件下能被诱导表达MHCⅡ类分子及协同刺激分子，刺激T细胞活化，如内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等，这些细胞被称为非专职APC。
3.靶细胞体内其它有核细胞能以pMHCⅠ方式，将加工处理过的内源性蛋白质抗原，通过MHC类分子提呈给CD8+T细胞。
由于不能表达协同刺激分子，不能使CD8+T细胞活化，而常常成为效应CD8＋T细胞杀伤的“靶子”，故称其为靶细胞（target），这在CD8＋T细胞有效发挥抗胞内感染的作用中有着非常重要的意义，它们不归类为APC。
（二）向B细胞递呈抗原的细胞主要是滤泡树突状细胞（follicular dendritic cell, FDC），其特点是：存在于滤泡和生发中心，无迁移能力；无胞吞作用；MHCⅡ－；CR1＋，CR2＋，CR3＋；FcR＋。
通常所指的APC不包括FDC。
它通过CR和FcR捕捉抗原抗体复合物，因无胞吞能力，从而使抗原在FDC表面保留数周、数月甚至数年。
FDC以免疫复合物的方式将抗原递呈给周围的B细胞。
FDC激发B细胞产生抗体的能力很强，FDC表面仅数pg、甚至＜1pg抗原就能激发抗体产生。
以高亲和力结合FDC表面复合物的B 细胞可胞吞抗原，并经加工处理将抗原提呈给Th细胞。
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迁移期：归巢 淋巴管、外周血中
成熟期：呈递抗原 外周免疫器官T细胞区
DC的迁移及功能特征
前体阶段 未成熟期
迁移期
骨髓 血流 非淋巴组织
炎性因子、 抗原等刺激
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
表达FcR, CR, TLR, 甘露糖受体 迁移的倾向性
++ 炎症组织
-
外周淋巴组织
DC的分类
淋巴样组织中的DC
✓ 并指状DC（interdigitating DC,IDC）: 淋巴组织T细胞区; 朗格汉斯细胞衍生而来；高表达MHCI类 和Ⅱ类分子；抗原提呈功能强，启动初次免疫应答。
✓ 滤泡DC(follicular DC,FDC): 淋巴结浅皮质区; 高表达FcR、补体受体;识别免疫复合物形式 存在的抗原；参与体液免疫和维持免疫记忆。
✓ 功能：较强的抗原提呈能力
静 成熟 DC
未成熟DC和成熟DC的特点
特点
主要功能
存在部位
表达MHCII类分子 半衰期 数量/细胞
共刺激分子的表达
未成熟DC
摄取、处理抗原 非淋巴组织，器官
～10小时 ～106 －/+
成熟DC
提呈抗原 外周淋巴组织
～ 100小时 ～ 7×106 ++
概念
抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC) 能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原提呈给 抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。
APC的分类
专职APC（professional APC）: 树突状细胞、单核/巨噬细胞、B细胞
非专职APC(non-professional APC): 内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等 靶细胞：通过MHCI类分子向CD8+T细胞提 呈抗原的细胞。
DC的生物学功能
免疫调节作用:分泌多种细胞因子和趋化因 子；DC1(IL-12)/DC2(IL-4)
免疫耐受的维持与诱导
T细胞的阴性选择与中枢耐受；未成熟DC与免疫 耐受
DC与疾病防治
DC参与多种疾病过程的 发生： 感染性疾病、肿瘤、器 官移植、自身免疫病、 过敏性疾病等
单核/吞噬细胞
包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核 细胞和组织内的巨噬细胞。 骨髓中的髓样干细胞受某些细胞因子的作 用发育成前单核细胞。 前单核细胞进一步发育成为单核细胞进入 血流。 移行至全身各组织器官内，发育成熟为巨 噬细胞。
IPC）。
DC的分类
未成熟DC（immature DC）
✓ 表型：高表达与吞噬有关的受体，不表达CD14， 低表达CD40、CD80等共刺激分子和黏附分子
✓ 功能：较强的抗原摄取、加工处理能力； 可诱导免疫耐受
成熟DC（mature DC）
✓ 表型：低表达与吞噬有关的受体，高表达CD40、 CD80、CD86等共刺激分子和黏附分子
成熟期
外周免疫器官
Antigen
From Janeway, CA Immunobiology, 5th ed.
Langerhans’ Cell Migration
DC迁移成熟过程中生物学特性的变化
DC的生物学功能
抗原提呈与免疫激活 ✓ 抗原捕获： • 受体介导的内吞作用； • 巨吞饮作用； • 吞噬作用 ✓ DC对抗原的加工和处理 ✓ 激活初始T细胞
DC的分类
体液中的DC ✓ 血液DC:
包括来自骨髓的DC前体细胞，及迁移中携带抗原 的LC和间质DC ✓ 隐蔽细胞（veiled cell）: 输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DC
常见的DC
IDC
循环DC
几类DC的分布及其主要特性
细胞名称 体内分布
MHC- II FcR C3R Birbeck颗粒
✓ 胸腺DC： 皮质/髓质交界处和髓质部分，参与T细胞在胸腺的阴性选择， 生命周期很短，仅2-3周。
DC的分类
非淋巴样组织中的DC ✓ 朗格汉斯细胞（Langerhans cell,LC）：
位于表皮和胃肠上皮未成熟DC细胞；胞浆内含有 Birbeck颗粒；具有较强的吞噬抗原能力。
✓ 间质性DC: 主要分布在心脏、肝脏、肾脏、肺脏等实质器官间 质的毛细血管附近的未成熟DC；形态各异；摄取 抗原。
树突状细胞(dendritic cells, DC)
一般特性 来源、分类 迁移、发育 生物学功能
DC的一般特点
能高表达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；树突状细胞是体内抗原提
呈功能最强的APC，可以激发初次免疫应答； 抗原提呈效率高。
抗原的摄取、加工处理与提呈
MHCⅠ类分子途径 MHCⅡ类分子途径 交叉提呈 脂类分子的提呈
巨噬细胞（Macrophage, Mφ）
巨噬细胞的生物学功能
吞噬杀伤作用 杀伤靶细胞 参与并促进炎症反应 加工、提呈抗原 免疫调节
B细胞的抗原提呈作用
B细胞能持续表达MHC-Ⅱ类分子，能有效 提呈抗原给CD4+Th细胞，也表达B7-1分 子，对活化的Th细胞有协调刺激作用。
机制：BCR，内吞作用，抗原分子水解， 与MHC-Ⅱ类分子形成复合物，表达在B细 胞表面，并提呈给CD4+T细胞。
DC的分类
根据来源的不同分为：
髓系DC（myeloid DC）（DC1）
处理加工提呈抗原，启动免疫应答。
淋巴系DC(lympoid DC)（DC2）
主要指浆细胞样DC (plasmacytoid DC, pDC) ，一旦活 化即快速释放大量Ⅰ型干扰素参与抗病毒感染，故 又称为干扰素产生细胞（Interferon -Producing Cell，
滤泡DC 淋巴滤泡
++/- + + -
并指状DC 同上，淋巴组织胸腺 ++++ -
-
-
依赖区
胸腺DC 胸腺
++
+ ？+
朗格汉斯 表皮粒层及基层；胃 ++++ + +
+
细胞
肠上皮层
间质DC 实质性器官间质毛细 ++++ ？ ？ +
血管附近
隐蔽DC 淋巴结输入管
+++ ？ ？ -
DC的分化发育
前体阶段：维持DC数量 胎肝，骨髓，外周血等