抗原提呈细胞
抗原提呈细胞
外源性抗原
内源性抗原
外源性抗原------MHC-II分子
内源性抗原------MHC-I类分子
APC加工、处理和提呈抗原的途径 - MHCⅠ类分子途径 / 内源性抗原提呈途径 - MHCⅡ类分子途径 / 外源性抗原提呈途径 -脂类抗原的CD1分子提呈 -交叉提呈
第七章
抗原提呈细胞
Antigen presenting cell
学习目标
掌握：抗原提呈细胞的概念和种类
熟悉：抗原提呈细胞对抗原的摄取和 加工处理途径 了解：抗原提呈细胞的主要特点
抗原提呈细胞的种类与特点 抗原的处理和提呈
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）
Human dendritic cell.
未成熟DC与成熟DC的特点比较
非成熟DC Immature DC 成熟DC Mature DC /+ /+ 多
摄取 Fc受体 抗原 甘露糖受体 提呈 MHCⅡ类分子 抗原 共刺激分子
处理Ag能力
++ +
++
/+
提呈能力
主要功能
/+
处理抗原
++
外周淋巴组织 提呈抗原
迁移 (migration) 倾向 炎症
- 外周血DC < 1%PBMC - 脑组织无DC
淋巴样组织中DC 并指状DC (interdigitating DC, IDC) - 外周淋巴组织T细胞区 - 成熟DC - 高表达MHC-Ⅰ/Ⅱ分子 - 激发初次免疫应答 - 提呈能力强 滤泡样DC (follicular DC, FDC) - 外周淋巴组织B细胞区 - 高表达FcR, CR - IC, IC-complement - 激活体液免疫应答 - 维持免疫记忆 非淋巴样组织中DC 间质DC (interstitial DC) - 非淋巴组织间质 - 不成熟 - 处理Ag能力较强 - 不提呈Ag，无激发能力 朗格汉斯细胞 (langerhance DC) - 表皮、胃肠道粘膜上皮 -不成熟 - 特征性Birbeck颗粒 - 处理能力较强 - 激发能力较弱 体液DC -血液DC -淋巴液隐蔽细胞 (veiled cell)
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
抗原提呈细胞
抗原提呈细胞抗原提呈细胞是一类重要的免疫细胞，也被称为抗原递呈细胞。
它们在免疫系统中扮演着关键角色，负责识别并呈现抗原，从而启动免疫应答过程。
本文将探讨抗原提呈细胞的类型、功能及其在免疫系统中的重要性。
抗原提呈细胞的类型在人体内，主要有三类抗原提呈细胞：巨噬细胞、树突状细胞和B细胞。
这些细胞在不同的组织和环境中起着不同的作用，但它们都具有识别和呈现抗原的能力。
•巨噬细胞是最常见的抗原提呈细胞之一。
它们主要存在于组织和器官中，并通过吞噬外源性抗原来呈现给其他免疫细胞。
•树突状细胞是另一类重要的抗原提呈细胞，主要存在于淋巴组织和皮肤中。
它们具有高度的抗原提呈能力，是启动免疫应答的主要细胞之一。
•B细胞也具有抗原提呈的能力，但它们主要参与体液免疫应答，通过产生抗体来清除外源性抗原。
抗原提呈细胞的功能抗原提呈细胞的主要功能是识别外源性或内源性抗原，并将其呈现给T细胞，从而启动特异性免疫应答。
当抗原提呈细胞捕获抗原后，它们将其内部加工，并将抗原肽段与MHC分子结合，形成MHC-抗原复合物。
这些MHC-抗原复合物将被展示在细胞表面，供T细胞识别。
根据抗原提呈细胞的不同，它们将抗原呈现给不同类型的T细胞，如辅助性T细胞或细胞毒性T细胞。
这进一步引发细胞介导或体液介导的免疫反应，以清除抗原并保护机体免受感染或疾病。
抗原提呈细胞在免疫系统中的重要性抗原提呈细胞在免疫系统中具有不可替代的重要性。
它们不仅是免疫应答的启动器，还能够调节和协调免疫反应的过程。
通过提供信号和分子刺激，抗原提呈细胞促进T细胞的活化和增殖，从而实现对抗原的特异性识别和清除。
此外，抗原提呈细胞还参与免疫记忆的形成，帮助机体建立持久的免疫防御。
它们对于调节免疫耐受性和避免自身免疫反应也起着关键作用。
综上所述，抗原提呈细胞在免疫系统中扮演着不可或缺的角色。
它们的识别和呈现机制为机体提供了有效的免疫防御，保护我们免受疾病的威胁。
结语抗原提呈细胞作为免疫系统中的关键组成部分，具有重要的生物学功能和免疫调节作用。
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
抗原提呈细胞
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。
1
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。
57Байду номын сангаас
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58
✓ 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。
13
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。
forming a complex
MHC II 分子合成 和转运
Class II associated invariant chain peptide (MHCII类分子相关的恒定链多肽CLIP)
Cell surface
Uptake
Endosomes
(Ii)3 complexes directed towards
2
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
5
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
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——第三节
抗原提呈细胞
目的要求
1、掌握抗原提呈细胞(APC)的概念。 2、熟悉抗原提呈细胞的种类及特点；APC 对外源和内源性抗原的处理、提呈过程。 3、了解树突状细胞(DC)的来源、组织分布 及免疫功能。
一、抗原提呈细胞概述
MHC分子 抗原肽
TCR
抗原物质
抗原提呈细胞的相关概念
抗原提呈细胞 (antigen presenting cell,APC)：能够摄取、加工、处理抗原，
并把抗原肽提呈给T细胞的一类细胞称之。包 括DC、巨噬细胞、活化的B细胞和其他非专职 APC。
❖ 抗原加工：蛋白质抗原在细胞内被降解成 能与MHC分子结合的抗原肽的过程。
❖ 抗原提呈：MHC分子与抗原肽结合，将其展 示于细胞表面供T细胞识别的过程。
❖ 内源性抗原：细胞内产生的蛋白质抗原， 包括自身抗原和非己抗原---主要由MHCⅠ 类分子提呈。
功能：转运内源性抗原肽进入内质网
4.恒定链(invariant chain, Ii ):
*促进MHC-Ⅱ类分子的形成 *促进MHC-Ⅱ类分子的转运 *阻止MHC-Ⅱ类分子在内质网中与内 源性抗原肽结合
5. HLA-DM分子：帮助外源性抗原肽
与MHC-Ⅱ类分子结合。
(四)抗原的加工处理及提呈过程
1.内源性抗原的加工处理及提呈过程 2.外源性抗原的加工处理及提呈过程
内源性抗原 蛋白酶体 所有有核细胞 内质网 MHC-I类分子 CD8＋T细胞
外源性抗原 溶酶体 专职APC 溶酶体及内体 MHC-II类分子 CD4＋T细胞
朗 格 汉 斯 细 胞
电镜图示： Birbeck颗粒
TAP结构示意图
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.DC的生物学功能
（1）提呈抗原
（2）参与T细胞的发育、分化、激活 过程;诱导和维持免疫耐受
（3）免疫调节作用
（二）单核－巨噬细胞
来源及分布： 骨髓多能干细胞－单核细胞－巨噬 细胞
（三）B淋巴细胞
三、APC对抗原的摄取
㈠巨噬细胞
吞噬作用 胞饮作用 受体介导的胞吞作用
㈡树突状细胞
巨吞饮作用 受体介导的内吞作用 吞噬作用（主要是LC）
血及淋巴组织中， 启动T细胞产生免 疫应答。
淋巴结、脾、 派氏淋巴结
→抗原提呈→刺激初始T细胞
3.DC的特点
（1）典型的树突状 形态 （2）膜表面高表达MHC-Ⅱ类分子及协同刺 激分子（CD80/CD86） （3）能刺激初始T细胞 增殖
（4）表面标志:CD1a、CD11c、CD83等
（5）吞噬功能较低
㈢B细胞
胞饮作用 BCR介导的内吞作用
四、APC对抗原的加工处理及提呈
㈠外源性和内源性抗原的产生
㈡加工、处理抗原的场所
1.细胞内溶酶体(内体/溶酶体): 主要降解外源性抗原物质；也是外
源性抗原肽与MHC-Ⅱ类分子结合的场 所。
2.蛋白酶体(LMP): 主要降解内源性抗原物质。
3.内质网(ER): 是MHC分子合成及内源性抗原肽与 MHC-Ⅰ类分子结合的部位。
㈢抗原提呈相关分子
1. MHC-Ⅰ类分子 主要提呈内源性抗原肽;
2. MHC-Ⅱ类分子 主要提呈外源性抗原肽;
3.抗原加工相关转运体(transporter
associated with antigen processing or transporter of antigenic peptides, TAP ):
内源性与外源性抗原加工、处理及提呈的比较
3.MHC分子对抗原的交叉提呈 4.脂类抗原的CD1分子提呈途径
思考题
1.解释名词: 抗原提呈细胞（APC） 抗原加工 抗原提呈 外源性抗原 内源性抗原
2.简述MHC-Ⅰ类分子提呈内源性抗原的主 要过程。 3.简述MHC-Ⅱ类分子提呈外源性抗原的主 要过程。
抗原提呈细胞（染色，LM）
抗原提呈细胞（EM照片）
+
APC特性比较
吞噬细胞的吞噬杀伤过程示意图内源性抗原的产生
外源性抗原的加工及提呈过程
内源性抗原的加工及提呈过程
抗原加工处理的两条途径比较
MHCI类途径
MHCII类途径
抗原的主要来源 降解抗原的酶结构 处理抗原的细胞 抗原与MHC分子结合 参与的MHC分子 提呈对象
CD8＋T细胞 肿瘤细胞
CD1分子抗原提呈途径
交叉提呈
❖ 外源性抗原： 通过MHC-I类分子途径提呈给CD8+ T细胞
❖ 内源性抗原： 通过MHC-II类分子途径提呈CD4+T细胞
❖ 外源性抗原：由细胞外摄入细胞内的蛋白 质抗原，包括非己抗原和自身抗原---主要 由MHCⅡ类分子提呈。
二、APC的种类及特性
1.专职抗原提呈细胞
巨噬细胞、树突状细胞、B细胞等。
2.非专职抗原提呈细胞 内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、 病毒感染细胞、肿瘤细胞等。
（一）树突状细胞(dendritic cell,DC)
1.DC的来源与分布
（1）来源
（2）组织学分布： 淋巴样DC :并指状DC、边缘区DC 非淋巴样DC：间质性DC、LC、胃肠
道上皮细胞DC 体液中DC：隐蔽细胞 胸腺DC
2.DC的分化、发育、成熟及迁移 前体阶段→未成熟阶段→迁移阶段→成熟阶段
胎肝、脐血、 骨髓、外周血
实体器官
输入淋巴管、外周