医学免疫学课件-抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈

概念：
抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC ）
能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息 提呈给T淋巴细胞的一类细胞，在机体 的免疫识别、免疫应答与免疫调节中 起重要作用。
4
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
分类：

专职性抗原提呈细胞 （professional APC）
组成性表达MHC-Ⅱ类分子和T细 胞活化所需的共刺激分子和黏 附分子，具有显著的抗原摄取、 加工、处理与提呈功能.
表达 MHC-I类分子
所有有核 细胞 负责将抗原呈 递给CD8+的 7 CTL细胞
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
一、树突状细胞（dendritic cell，DC）


1973年， Steinamn首先发现
广泛分布于除脑以外的全身脏器
抗原提呈能力最强
显著刺激初始T细胞（naive T cell) 增殖 是机体适应性T细胞免疫应答的始动者
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 成熟期.
11
DC的分类——根据分化成熟状态分类
由未成熟到成熟，其表面标志、功能状态的变化 非成熟DC: 抗原摄取、加工处理抗原能力强，提呈能力弱 MHC-II分子、AM,协同刺激分子表达水平低 成熟DC: 抗原提呈能力增强，激发应答能力增强 MHC-II分子、AM,协同刺激分子表达水平高

抗原提呈（antigen presentation)
APC 表面的抗原肽与 MHC 分子结合的复合物与 T 细胞表面的 TCR 结合为 TCR- 抗原肽 -MHC 三元体， 从而活化T细胞的全过程。
27
第二节 抗原的处理和提呈

抗原分类：

外源性抗原（exogenous antigen）
来自APC外，需被摄入细胞内才能进行加工处理， 以抗原肽－ MHC II 类复合物形式表达于细胞表面， 提呈给CD4+ T细胞识别。

DC、Mo/Mφ、B
B 细胞
5
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
分类：


专职性抗原提呈细胞(professional APC)
非专职性抗原提呈细胞(non-professional APC)
经抗原、IFN-γ刺激活化后表达MHC II分子和 共刺激分子， 摄取、处理、加工、提呈抗原 的能力弱。包括：内皮细胞、成纤维细胞， 上皮细胞、间皮细胞等.
35
（二）MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径） 1、外源性Ag的加工处理
Ag
内体
溶酶体
降解为多肽（10-30个aa)
36
（二）MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径） 2、MHC II类分子的生成与 转运
1）在粗面内质网合成α、β
和Ii 链，形成(αβ Ii )3 九聚体
37
（二）MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径） 内质网
亲和力高。(endoplasmic reticulum)
3.伴侣蛋白（Chaperone） ：钙联素 等，参与MHC I类分子组装。
31
（一）MHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径）
1、加工、处理Ag
2、MHC I类分子
的生成与组装 3、抗原肽的提呈
32
MHC-Ⅰ类分子途径小结


内源性抗原经proteasome的加工、处理及TAP的转运。
非成熟(α-β- Ii )3 九聚体 肽结合槽被Ii占据 经Golgi体转运至内体 MHCⅡ类分子腔室形成 ( MHC classⅡcompartment, MⅡC)
38
（二）MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径） MⅡC
Ii 降解保留 CLIP HLA-DM解离CLIP， HLA-DM与肽结合槽 低亲和力结合（成熟 MHC II） 遇抗原时暴露结合槽
46
（三）非经典的抗原提呈途径（MHC分子交叉提呈）
47
（四）脂类抗原的CD1分子提呈途径
CD1+ APC 形成CD1-脂类 内化 早期内体
MⅡC(酸性）
CD1限制性T细胞(CD4-CD8-/CD4＋/ 某些CD8+/NKT/γδT)


抗分枝杆菌感染的关键（CD1b-结核霉菌酸、麻风 脂质LAM） 脂质抗原疫苗优势（CD1无多态性） CD1d复合物可激活NK1.1+T产生IL-4，诱导Th2细胞, 参与免疫调节。

内源性抗原（endogenous antigen）
由 APC 胞内合成，直接被 APC 加工处理，以抗原肽 －MHC I类分子复合物形式表达于细胞表面，提呈 给CD8+ T细胞识别
28
第二节 抗原的处理和提呈
APC通过四种途径进行抗原的加工、处理和提呈：

MHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径）
39
MⅡ C
（二）MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径）
CLIP：class II-associated invariant chain peptide （恒定链多肽），为Ii上24AA的小片段。 HLA-DM：MHC 免疫功能相关基因编码蛋白，催化 CLIP解离、辅助Ag肽结合到MHC II 的沟槽。
外源性抗原 内源性抗原

MHC-Ⅱ类分子 MHC-Ⅰ类分子


抗感染（李斯特菌）。 抗肿瘤（DC被病毒感染后，MHC-I合成减少。此时 HSP-肿瘤抗原、抗原抗体复合物、凋亡和 坏死细胞被再摄入交叉提呈活化CTL）。 自身耐受（自身抗原交叉提呈维持外周耐受， 如mHA在胸腺交叉提呈诱导CTL耐受）。
21
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
DC临床应用研究：

病原体和肿瘤抗原刺激的DC,回输体内分别治 疗感染性疾病和肿瘤。


去除移植物中DC，可提高移植物存活。
阻断或降低DC的APC作用，可治疗自身免疫性
疾病。
22
DC的应用——肿瘤疫苗
23
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
二、单核-巨噬细胞（Monocyte-Macrophage)
8
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
9
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
10
DC的分类——根据分化成熟状态分类
48
Summary



T细胞只能识别抗原提呈细胞提呈的抗原肽-MHC分子， APC必不可少。 内源性抗原肽在所有有核细胞中加工，需proteasome、 TAP、伴侣分子参与，产生pMHC-Ⅰ复合物, 供CD8+T 识别。 外源性抗原肽段在APC加工，需蛋白水解酶、Ii，HLA-DM 参与，产生pMHC-II复合物, 供CD4+T 识别。 抗原的加工、处理及提呈有交叉现象, 具有重要意义。 脂类抗原加工、处理及提呈，激活CD1限制性T细胞, 不仅 扩大了免疫应答的范围，而且对T细胞的蛋白质应答具有 调节作用。
FDC：不表达MHC Ⅱ类分子，高表达Fc受体和补体 受体（滞留、浓缩Ag-Ab复合物)
IDC FDC
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
（二）DC功能
1.
抗原提呈与免疫激活 免疫调节
免疫耐受的维持与诱导
19
2.
3.
DC的功能—— Ag提呈与免疫激活
20
DC的功能——免疫耐受的维持与诱导
DC功能
胸腺DC
抗原摄取、加工和处理的能 ++ 力 抗原提呈的能力 迁移的倾向性 主要功能 -/+ 炎症组织 摄取、加工和处理抗 原
DC分类—根据组织分布分类

淋巴样组织中的DC：并指状DC(IDC) 滤泡样DC(FDC)

非淋巴样组织中的DC：间质性DC 朗格汉斯细胞

体液中的DC：隐蔽细胞（veiled cell) 血液DC
第十一章 抗原提呈细胞与抗原
的处理及提呈
Antigen-presenting cell & antigen presentation
1
Introduction
T 细胞
T细胞如何识别抗原？ TCR: 抗原肽-MHC分 子复合物
abTCR
抗原肽 MHC
抗原递呈细胞（APC）
2
第一节 抗原提呈细胞的种类和特点
FDC express high levels of membrane receptors for antibody and complement. By these, FDC actives the B cells in lymph nodes.
17
IDC: 外周淋巴组织T细胞区，高表达MHC分子 I、Ⅱ类分子（抗原提呈能力强）


既是体液免疫应答的执行细胞，又是专职APC
B细胞提呈抗原，尤其低浓度抗原
B细胞提呈抗原功能与mIg有关——浓集抗原， 并使之内化。

再次应答过程中记忆性B细胞作为APC 激活抗原特异性的Th细胞
26
第二节 抗原的处理和提呈

抗原处理(antigen processing)
APC 将抗原降解、加工处理成多肽片段，与 MHC 分子结合形成抗原肽 -MHC 复合物，表达于膜表 面的过程。
6
APC 的 分 类
名称 专职性APC 非专职性APC Professional non-Professional APC APC 靶细胞 广义APC