第十二章-抗原提呈细胞对抗原的处理及提呈-课件.ppt

1、第十二章第十二章抗原提呈细胞对抗原的处抗原提呈细胞对抗原的处理和提呈理和提呈Antigen Processing and Antigen Processing and PresentationPresentation提要提要抗原提呈细胞（APC）分为专职性和非专职性APC两大类。专职性APC包括树突状细胞、单核/巨噬细胞和B细胞。抗原处理与提呈主要有MHCI类分子途径和MHC II类分子途径。内源性抗原主要由靶细胞处理成抗原肽-MHC I类分子复合物，供CD8+T细胞识别。外源性抗原主要由专职APC处理成抗原肽-MHC II类分子复合物，供CD4+T细胞识别。内容内容抗原提呈细胞种类与特点抗原

2、提呈细胞种类与特点抗原处理和提呈抗原处理和提呈免疫应答的基本过程免疫应答的基本过程抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（a antigen-ntigen-p presenting resenting c cellsells，APCAPC）：）：机体特异性免疫应答过程中，能够加工、处理抗原，并将抗原信息提呈给T细胞的一类免疫细胞。第一节第一节 抗原提呈细胞种类与特点抗原提呈细胞种类与特点抗原提呈细胞的分类抗原提呈细胞的分类专职性专职性APCAPC （professional APCprofessional APC）通常所指的APC，指能组成性表达MHC类分子和共刺激分子以及黏附分子，具有较强的抗原摄取、加

3、工处理与提呈功能的细胞，包括树突状细胞（DC）、M和B细胞。非专职性非专职性APCAPC（non-professional APCnon-professional APC）非组成性地表达MHCII类分子，抗原提呈能力弱，包括内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间质细胞等。肿瘤细胞、病毒感染细胞等也可通过MHC-I类分子途径提呈抗原，属广义APC。Dendritic cellDendritic cellMacrophageMacrophageB lymphocyteB lymphocyteDCDC之父之父2011年诺贝尔医学奖得主之一斯斯坦曼坦曼于颁奖前三天去世。早在4年前就被确诊为晚期胰腺癌的他用自己

4、在细胞免疫生物学上的突出成就，成功将自己的生命延长了4年（晚期胰腺癌的平均生存期在3-6个月）。一、树突状细胞（一、树突状细胞（Dendritic cellDendritic cell，DCDC）(功能最强的功能最强的APC)APC)(一一)类型与特点类型与特点1 1、根据来源分类、根据来源分类主要有两种来源，髓系DC(通常所指DC)和淋巴系DC不同分化阶段的淋巴系干细胞、髓系干细胞、单核细 胞前体、胸腺细胞前体等可化成各种类型的DC2 2、分布与分类、分布与分类淋巴样组织中的DC:FDC、IDC、TDC；非淋巴样组织中的DC：包括LC、间质DC；循环DC。3 3、根据成熟状态分类、根据成熟状

5、态分类 非成熟DC 成熟DC组织中未成熟组织中未成熟DCDC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 递呈抗原能力弱淋巴组织中成熟淋巴组织中成熟DCDC不再有吞噬能力表达共刺激分子(B7-1,B7-2)高表达MHC和黏附分子抗原递呈能力强（二）（二）DCDC的生物学功能的生物学功能 1.1.抗原提呈抗原提呈 2.2.免疫耐受免疫耐受 3.3.免疫调节免疫调节二、单核二、单核/巨噬细胞巨噬细胞(monocytes and macrophages)(monocytes and macrophages)具有很强的吞噬功能：具有很强的吞噬功能：表达LPS受体、葡萄糖受体、Fc受体和

6、补体受体等吞噬的抗原为大颗粒抗原吞噬的抗原为大颗粒抗原静止的静止的M M 表达少量的表达少量的MHC IIMHC II类分子，不表达类分子，不表达B7B7等等 共刺激共刺激分子分子活化后，可表达高水平的MHC II类分子、共刺激分子和粘附分子三、三、B B细胞细胞 通过通过BCRBCR摄入抗原摄入抗原 能有效递呈低浓度抗原能有效递呈低浓度抗原 高表达高表达MHC IIMHC II类分子类分子，诱导后能表达，诱导后能表达B7B7等共刺激分子等共刺激分子 再次应答中递呈抗原的主要细胞再次应答中递呈抗原的主要细胞第二节第二节 抗原处理和提呈抗原处理和提呈抗原提呈（抗原提呈（Antigen Prese

7、ntationAntigen Presentation）：）：是指抗原提呈细胞将抗原肽与MHC类/类分子结合为复合物，表达在细胞膜表面，供T细胞识别的过程。APCAPC对抗原的加工处理与提呈方式主要有以下四种途径：对抗原的加工处理与提呈方式主要有以下四种途径：1.MHC类分子途径（内源性抗原提呈途径）2.MHC类分子途径（外源性抗原提呈途径/溶酶体途径）3.非经典的抗原提呈途径4.CD1分子提呈途径（脂类抗原提呈途径）CD4CD4+T T细胞识别细胞识别APCAPC表面的抗原肽表面的抗原肽-MHC-MHC类分子复合物；类分子复合物；CD8CD8+T T细胞识别细胞识别APCAPC（靶细胞）表面

8、的抗原肽（靶细胞）表面的抗原肽-MHC-MHC类分子复合。类分子复合。TCRTCR在特异性识别抗原多肽时，必须同时识别与抗原肽形成复合物在特异性识别抗原多肽时，必须同时识别与抗原肽形成复合物的的MHCMHC分子，此为分子，此为T T细胞识别抗原的细胞识别抗原的MHCMHC限制性限制性（MHC restrictionMHC restriction）。）。TCRTCR的的MHCMHC限制性识别限制性识别APCAPCT cellT cell内源性抗原：内源性抗原：(endogenous(endogenous antigens)antigens)位于细胞内的蛋白质抗原，如：病位于细胞内的蛋白质抗原，如

9、：病毒蛋白、肿瘤抗原毒蛋白、肿瘤抗原外源性抗原：外源性抗原：(exogenous antigens)(exogenous antigens)位于细胞外的蛋白质抗原，如：位于细胞外的蛋白质抗原，如：细胞外感染的微生物及其产物细胞外感染的微生物及其产物 三种方式三种方式:吞噬作用（吞噬作用（phagocytosisphagocytosis）胞饮作用（胞饮作用（pinocytosispinocytosis）受体介导的胞吞作用（受体介导的胞吞作用（receptor mediated endocytosisreceptor mediated endocytosis）抗原的摄取（抗原的摄取（Antigen

10、 Antigen IngestingIngesting）抗原的加工处理抗原的加工处理一、一、MHCMHC类分子途径类分子途径（内源性抗原提呈途径）（内源性抗原提呈途径）MHC MHC类分子抗原提呈途径类分子抗原提呈途径 MHCMHC类分子抗原提呈途径类分子抗原提呈途径1 1、内源性抗原的加工、处理与转运、内源性抗原的加工、处理与转运 1)蛋白酶体,其酶活性组分为低分子量多肽（LMP）2)抗原加工相关转运体(TAP)2 2、MHCMHC类分子的生成与组装类分子的生成与组装 3 3、抗原肽、抗原肽-MHC-MHC类分子复合物的形成与抗原肽的提呈类分子复合物的形成与抗原肽的提呈 PSMB 8PSMB

11、 8和和PSMB9PSMB9（又称又称LMP-2 LMP-2 和和 LMP-7LMP-7）编码蛋白酶体编码蛋白酶体亚单位，具有酶活性。亚单位，具有酶活性。参与内源性抗原的酶解参与内源性抗原的酶解蛋白酶体蛋白酶体亚单位基因亚单位基因/LMP/LMP基因基因（proteasome subunit beta typeproteasome subunit beta type，PSMBPSMB）TAP-1 TAP-1 和和 TAP-2TAP-2 编码内质网膜上的编码内质网膜上的TAPTAP参与内源性抗原的转运参与内源性抗原的转运抗原加工相关转运体基因抗原加工相关转运体基因（Transporter Ass

12、ociated with antigen Processing,TAPTransporter Associated with antigen Processing,TAP）(胞浆胞浆)(内腔内腔)(疏水的疏水的)(跨膜的跨膜的)抗原加工相关转运体（抗原加工相关转运体（TAPTAP）MHC MHC 分子的生成与组装分子的生成与组装TAPMHCI分子的合分子的合成成 MHCI，2m 和抗原肽的组装和抗原肽的组装运输至膜表面运输至膜表面短肽短肽内源性蛋白内源性蛋白 细细 胞胞 核核 CD8+T 细胞细胞APCB7CD281234 MHC 类类 分分 子子 抗抗 原原 提提 呈呈 途途 径径MHC-I

13、CD8TCR抗原肽抗原肽蛋白酶体蛋白酶体二、二、MHCMHC类分子途径类分子途径 （外源性抗原提呈途径）（外源性抗原提呈途径）MHCMHC类分子抗原提呈途径类分子抗原提呈途径MHCMHC类分子抗原提呈途径类分子抗原提呈途径1 1、外源性抗原的加工处理：、外源性抗原的加工处理：外源性抗原被APC摄取后，在内体/溶酶体中，蛋白酶将其降解为适合与MHC类分子结合的肽段(1318个氨基酸)。2 2、MHC-MHC-类分子的合成与转运：类分子的合成与转运：、与Ii链形成(Ii)3九聚体，经高尔基体由ER转运入内体，形成富含MHC类分子腔室（MC）。Ii被降解，MHC类分子的肽结合槽内留有一小片段，即MH

14、C类分子相关的恒定链多肽（CLIP）。3 3、抗原肽、抗原肽-MHC-MHC类分子复合物的形成与抗原肽的提呈类分子复合物的形成与抗原肽的提呈 HLA-DM分子催化CLIP与抗原肽结合槽解离，促进待提呈的抗原肽与沟槽稳定结合，形成抗原肽-MHC类分子复合物，转运至APC表面，供CD4T细胞识别。CLIP:classCLIP:class-associated invariant chain peptide(-associated invariant chain peptide(类相关恒定链短肽类相关恒定链短肽)IiIi的主要功能的主要功能促进促进MHCMHC类分子二聚类分子二聚体的形成，包括组装和

15、折体的形成，包括组装和折叠；叠；促进促进MHCMHC类分子二聚类分子二聚体在细胞内的转运，尤其体在细胞内的转运，尤其是从内质网向高尔基体的是从内质网向高尔基体的转运；转运；阻止阻止MHCMHC类分子在内类分子在内质网内与某些内质网内与某些内源性多肽源性多肽结合。结合。Ii由由DMADMA和和DMB DMB 基因编码基因编码HLA-DMHLA-DM分子参与外源性抗原的提呈分子参与外源性抗原的提呈帮助溶酶体中的抗原片段进入MHCII类分子的抗原结合槽。HLA-DMHLA-DM分子分子 细细 胞胞 核核 CD4+T CD4+T 细胞细胞APCAPCB7B7CD28CD285 MHCMHC 类类 分分

16、 子子 抗抗 原原 提提 呈呈 途途 径径MHC-IIMHC-II分子的合成分子的合成a,ba,b链和恒定链和恒定链的运输链的运输运输至膜表面运输至膜表面432溶酶体溶酶体吞噬体吞噬体CD4CD4TCRTCR抗原肽抗原肽1 Comparison Presenting Pathway of Comparison Presenting Pathway of Exogenous Antigen and Endogenous AntigenExogenous Antigen and Endogenous Antigen（三）（三）MHCMHC分子对抗原的交叉提呈分子对抗原的交叉提呈 在巨噬细胞和树突状细胞，内源性抗原通过在巨噬细胞和树突状细胞，内源性抗原通过MHCMHC分子递呈，外源性抗原通过分子递呈，外源性抗原通过MHCIMHCI类分子递呈类分子递呈（四）脂类抗原的（四）脂类抗原的CD1CD1分子提呈途径分子提呈途径思考题思考题1.如何利用树突状细胞治疗肿瘤？2.树突状细胞如何加工处理和提呈外源性抗原？3.乙型肝炎病毒感染的肝细胞如何加工处理并提呈抗原？Thank you!Thank you!