1、第第 十十 章章抗原提呈细胞及抗原提呈抗原提呈细胞及抗原提呈李平飞李平飞免疫学教研室免疫学教研室抗原的抗原的T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位细胞表位锚着位锚着位多态区多态区T T细胞识细胞识别残基别残基锚着锚着残基残基TCRTCR和和BCRBCR识别、结合抗原模式识别、结合抗原模式抗原肽抗原肽抗原抗原教学目的要求 v掌握：掌握：抗原呈细胞概念、种类抗原呈细胞概念、种类（BCBC、DCDC、巨、巨噬细胞）及噬细胞）及特点特点。v熟悉：抗原提呈的熟悉：抗原提呈的MHC-IMHC-I类分子和类分子和MHC-IIMHC-II类类分子途径及特点。分子途径及特点。v了解：非经典抗原提呈途径及脂类抗
2、原了解：非经典抗原提呈途径及脂类抗原CD1CD1分子提呈途径。分子提呈途径。v概念概念v抗原提呈细胞抗原提呈细胞 树突状细胞树突状细胞 单核单核-吞噬细胞系统吞噬细胞系统 B B淋巴细胞淋巴细胞v抗原提呈抗原提呈 MHC-I MHC-I类分子途径类分子途径 MHC-MHC-类分子途径类分子途径 主主 要要 内内 容容 能摄取、加工处理抗原，能摄取、加工处理抗原，并将抗原信息提呈给并将抗原信息提呈给T T淋巴细淋巴细胞的一类免疫细胞，在机体胞的一类免疫细胞，在机体免疫应答中发挥重要作用，免疫应答中发挥重要作用，也称辅佐细胞（也称辅佐细胞（accessory accessory cellcell）
3、。）。抗原提呈细胞抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC)MHC抗原肽T抗原提呈细胞 摄取、加工、处理摄取、加工、处理 抗原抗原将抗原信息提呈给将抗原信息提呈给T T细胞细胞一般指一般指 单核吞噬细胞系统单核吞噬细胞系统（M M）、树突状细胞（、树突状细胞（DCDC）和和B B细胞细胞 v概念概念v抗原提呈细胞抗原提呈细胞 -树突状细胞树突状细胞 -单核单核-吞噬细胞系统吞噬细胞系统 -B细胞细胞v抗原提呈抗原提呈主主 要要 内内 容容树突状细胞树突状细胞(DC)vDC（Dendritic cell），是目前所知体内功能最是目前所知体内功能最强的专职强的专职APC
4、，能够刺激，能够刺激初始初始T细胞细胞增殖，是机增殖，是机体免疫应答的体免疫应答的启动者启动者。（1 1）来源、分化、发育、迁移）来源、分化、发育、迁移（2 2）组织分布与命名）组织分布与命名（3 3）生物学功能）生物学功能 树突状细胞（树突状细胞（dendritic cell dendritic cell，DCDC）1 1、鉴定、鉴定 树突状伪足树突状伪足 组合性表面标志组合性表面标志 能激活初始能激活初始T TCD1aCD1a、CD11cCD11c、CD83CD83MHCIIMHCII协同刺激分子协同刺激分子CD80CD80、CD86CD86黏附分子黏附分子CD40CD40、CD54CD5
5、4分泌细胞因子分泌细胞因子多能造血干细胞多能造血干细胞中性粒细胞中性粒细胞 淋巴样淋巴样干细胞干细胞髓样干细胞髓样干细胞TBNK淋巴系淋巴系DC DC 髓系髓系DC DC 髓系髓系DCDC单核细胞单核细胞 巨噬细胞巨噬细胞 DC的来源的来源 DC的分化发育的分化发育v1、前体期前体期v2、未成熟期未成熟期 v3、成熟期成熟期未成熟未成熟DCDC成熟成熟DCDC抗原抗原摄取、加工摄取、加工抗原能力强抗原能力强高表达高表达MHC IIMHC II、协同刺激分子协同刺激分子（能激活初始（能激活初始T T）组织组织迁移迁移引流淋巴组织引流淋巴组织组织中未成熟组织中未成熟DCDC-强吞噬和吞饮作用强吞噬
6、和吞饮作用-处理抗原能力强处理抗原能力强 -低水平的低水平的MHCMHC-缺乏共刺激分子缺乏共刺激分子 -提呈抗原能力弱提呈抗原能力弱淋巴组织中成熟淋巴组织中成熟DCDC-不再有吞噬能力不再有吞噬能力-表达共刺激分子表达共刺激分子(B7-1,(B7-1,B7-2)B7-2)-高表达高表达MHCMHC和黏附分子和黏附分子-抗原提呈能力强抗原提呈能力强 Dendritic Cell Maturation 摄取抗原摄取抗原加工处理抗原加工处理抗原协同刺激分子协同刺激分子激活激活T T细胞细胞树突状细胞分布与命名树突状细胞分布与命名*朗格汉斯细胞（朗格汉斯细胞（Langerhans cell，LC）:
7、分分布于表皮和上皮布于表皮和上皮DC。*间质性间质性DC（interstitial DC）:分布于心肺肾分布于心肺肾肝胃间质。肝胃间质。*外周血外周血DC（peripheral blood DC）：分布于）：分布于血浆中。血浆中。*隐蔽细胞（隐蔽细胞（veiled cell）：分布于输入淋巴管）：分布于输入淋巴管和淋巴液。和淋巴液。*并指状并指状DC（interdigitating DC，IDC）：分）：分布于外周淋巴组织胸腺依赖区。布于外周淋巴组织胸腺依赖区。*胸腺胸腺DC（thymic DC，TDC）：分布于胸腺）：分布于胸腺髓质。髓质。*滤泡滤泡DC（follicular DC，FDC)
8、：分布于淋：分布于淋巴滤泡。巴滤泡。DC的生物学功能的生物学功能强的强的吞饮吞饮作用作用受体介导受体介导的内的内吞吞(FcR/CR/(FcR/CR/甘甘露糖受体）露糖受体）吞噬吞噬作用作用激活激活初始初始T T细胞细胞，启动免疫应答启动免疫应答抗原提呈抗原提呈免疫调节免疫调节分泌细胞因分泌细胞因子，调节免子，调节免疫细胞分化疫细胞分化发育发育参与免疫参与免疫耐受耐受利用未成熟利用未成熟DCDC诱导免疫诱导免疫耐受耐受APC吞饮吞饮 补体受体介导的内吞Fc受体介导的内吞mIg介导的内吞吞噬吞噬APC摄取抗原3种方式示意图受体介导的内吞受体介导的内吞 v概念概念v抗原提呈细胞抗原提呈细胞 -树突状
9、细胞树突状细胞 -单核单核-吞噬细胞系统吞噬细胞系统 -B细胞细胞v抗原提呈抗原提呈主主 要要 内内 容容单核巨噬细胞单核巨噬细胞(MPS)单核巨噬细胞的来源单核巨噬细胞的来源骨髓HSC前体单核细胞外周血巨噬细胞组织器官单核细胞组织中的巨噬细胞组织中的巨噬细胞 结缔组织：组织细胞结缔组织：组织细胞 肺：肺泡巨噬细胞肺：肺泡巨噬细胞 肝：枯否细胞肝：枯否细胞 神经组织：小胶质细胞神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞骨：破骨细胞 关节：滑膜关节：滑膜A型细胞型细胞 1.1.表面标志表面标志 MHC-I/II MHC-I/II类抗原、粘附分子（类抗原、粘附分子（LFA-1,ICAM-1)LFA-1,I
10、CAM-1)、共刺激分子共刺激分子(B7,CD40)(B7,CD40)、FcRFcR、补体受体、补体受体(CR1/3/4)(CR1/3/4)、LPSLPS受体受体(CD14)(CD14)、CKRCKR等等2.分泌功能：分泌功能：-产生溶酶体酶、髓过氧化物酶、活性氧等产生溶酶体酶、髓过氧化物酶、活性氧等 -分泌细胞因子、补体、凝血因子等分泌细胞因子、补体、凝血因子等 -产生前列腺素、白三烯、产生前列腺素、白三烯、ACTH、内啡肽等、内啡肽等单核吞噬细胞系统生物学特征单核吞噬细胞系统生物学特征(mononuclear phagocyte system,MPS)MPS的主要生物学功能的主要生物学功能
11、介导炎症反应介导炎症反应:参与免疫调节参与免疫调节:加工和提呈抗原：加工和提呈抗原：吞噬和消化作用：吞噬和消化作用：MPS的生物学功能的生物学功能MPS是参与非特异性免疫和特异性免疫的重要细胞。吞噬消化细菌衰老的细胞变异的细胞射线损伤的细胞木屑尘埃吞吞 噬噬 作作 用用杀伤肿瘤细胞肿瘤抗原肿瘤细胞12T3M 加工和提呈抗原调节免疫应答M 将抗原降解处理为短肽并和MHC分子结合表达到细胞膜表面，提呈给T细胞，激发免疫应答。IL-1、IL-12、TNF-等等前列腺素、前列腺素、氧自由基氧自由基正调节负调节过度激活的M 两种因素共同参与机体的炎症损伤，增强局部炎症反应。12介导炎症反应溶酶体外漏21
12、分泌炎症介质靶细胞 v概念概念v抗原提呈细胞抗原提呈细胞 -树突状细胞树突状细胞 -单核单核-吞噬细胞系统吞噬细胞系统 -B细胞细胞v抗原提呈抗原提呈主主 要要 内内 容容摄取抗原的途径1、BCR途径 B细胞表面的BCR可以特异性识别和结合抗原，再进行内吞。2、非特异性胞饮作用 BAg v概念概念v抗原提呈细胞抗原提呈细胞v抗原提呈抗原提呈 -胞质溶胶途径胞质溶胶途径-溶酶体途径溶酶体途径主主 要要 内内 容容 抗原处理（抗原处理（Antigen processing)Antigen processing)：APCAPC细细胞将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消胞将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原
13、消化化降解成一定大小的抗原肽片段降解成一定大小的抗原肽片段，以适合，以适合与胞内与胞内MHCMHC分子结合分子结合。抗原提呈（抗原提呈（Antigen presentingAntigen presenting）：抗）：抗原肽与原肽与 MHC MHC分子结合为复合物并分子结合为复合物并表达至表达至细胞的表面细胞的表面,供供TCRTCR识别的过程。识别的过程。根据抗原的来源，分为：根据抗原的来源，分为：1 1）外源性抗原：）外源性抗原：被吞噬的细胞、细菌及蛋被吞噬的细胞、细菌及蛋白质，经白质，经APCAPC摄取、加工及处理，并以多摄取、加工及处理，并以多肽肽-MHC II-MHC II形式表达在形
14、式表达在APCAPC表面，提呈给表面，提呈给CD4+TCD4+T细胞者。细胞者。2 2）内源性抗原：）内源性抗原：在在APCAPC内合成的蛋白质分内合成的蛋白质分子，包括病毒蛋白、肿瘤抗原等，这类子，包括病毒蛋白、肿瘤抗原等，这类抗原以多肽抗原以多肽-MHC I-MHC I 的方式提呈给的方式提呈给CD8+TCD8+T细胞。细胞。抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈内源性抗原加工提呈内源性抗原加工提呈外源性抗原加工提呈外源性抗原加工提呈（MHC IMHC I类途径）类途径）胞质溶胶途径胞质溶胶途径（MHC IIMHC II类途径）类途径）溶酶体途径溶酶体途径胞质溶胶（胞质溶胶（MHC-I类分子途径
15、）类分子途径）内源性抗原被胞质溶胶中蛋白酶体内源性抗原被胞质溶胶中蛋白酶体降解为小分子抗原肽后，与降解为小分子抗原肽后，与 MHC-I MHC-I类分类分子结合，形成抗原肽子结合，形成抗原肽/MHC-I/MHC-I类分子复合类分子复合物，供物，供CD8CD8+T T细胞识别的过程。如病毒抗细胞识别的过程。如病毒抗原、肿瘤抗原，组织抗原等主要经此途原、肿瘤抗原，组织抗原等主要经此途径提呈。径提呈。蛋白蛋白 蛋白酶体（含蛋白酶体（含LMPLMP）降解）降解短肽短肽TAPTAP转运（选择性转运（选择性812812aaaa）进入内质网进入内质网（MHCIMHCI类分子与肽结合形成复合物）类分子与肽结合
16、形成复合物）表达于细胞膜表达于细胞膜 内源性抗原内源性抗原 APC加工、处理加工、处理 小分子抗原肽小分子抗原肽 +MHC-I类分子类分子抗原肽抗原肽/MHC-I类分子复合物类分子复合物 供供CD8+T细胞识别细胞识别 蛋白酶体（含蛋白酶体（含LMPLMP）TAPTAP1.1.降解降解2.2.转运转运3.3.与与MHC IMHC I结合结合内质网内质网4.4.表达于细胞表面表达于细胞表面MHC-IMHC-I类分子途径的主要步骤类分子途径的主要步骤 外源性抗原被外源性抗原被APCAPC摄取、加工、处摄取、加工、处理为抗原肽，与理为抗原肽，与MHC-IIMHC-II类分子形成抗原类分子形成抗原肽肽
17、/MHC-II/MHC-II类分子复合物，表达于类分子复合物，表达于APCAPC表表面，供面，供CD4CD4+T T细胞识别的过程。细胞识别的过程。溶酶体（溶酶体（MHC-II类分子途径类分子途径)参与参与IIII类分子的组装和折叠；类分子的组装和折叠；封闭封闭IIII类分子的肽结合槽类分子的肽结合槽阻止阻止IIII类分子与胞浆中内源性抗原结合类分子与胞浆中内源性抗原结合引导组装后的引导组装后的MHC-IIMHC-II类分子转运至小室类分子转运至小室Ii 的作用的作用CLIP：class II-associated invariant chain peptideAgAg蛋白蛋白内体内体短肽短肽
18、、链链MHC II/liMHC II/li链链内质网内质网LiLi被降解，留被降解，留CLIPCLIP与与MHCMHC结合结合HLA-DMHLA-DMMHC-MHC-肽复合物肽复合物MCMC表达于表达于C C表面表面2.处理提呈过程处理提呈过程1.Ag1.Ag摄取摄取2.Ag2.Ag降解降解 溶酶体溶酶体3.MHC II 3.MHC II 装配、转运（装配、转运（IiIi链、链、CLIPCLIP）4.MHC II 4.MHC II 与肽结合与肽结合(HLA-DM)(HLA-DM)5.MHC II-5.MHC II-肽肽 表达于细胞表面表达于细胞表面 外源性抗原外源性抗原 APC摄取、加工、处理
19、摄取、加工、处理 小分子抗原肽小分子抗原肽 +MHC-类分子类分子 抗原肽抗原肽/MHC-类分子复合物类分子复合物 供供CD4+T细胞识别细胞识别TCRTCR识别识别MHC-MHC-肽复合物肽复合物锚着位锚着位锚着残基锚着残基多态区多态区T T细胞识别残基细胞识别残基抗原肽抗原肽1.Ag1.Ag摄取摄取2.Ag2.Ag降解降解3.MHC II 3.MHC II 装配、转运装配、转运4.MHC II 4.MHC II 与肽结合与肽结合5.MHC II-5.MHC II-肽肽 表达于细胞表面表达于细胞表面MHC IMHC I类分子类分子 内源性抗原内源性抗原 MHC IIMHC II类分子类分子
20、外源性抗原外源性抗原 MHC MHC分子对抗原的交叉提呈分子对抗原的交叉提呈CD1分子递呈途径分子递呈途径 CD1 CD1的特征的特征v 分五型：分五型：CD1ACD1A、B B、C C、D D、E,E,与与b b2m2m组成二组成二聚体；聚体；抗原递呈：抗原递呈：v主要递呈糖脂或脂类抗原，特别是分支杆菌主要递呈糖脂或脂类抗原，特别是分支杆菌的某些成分；的某些成分；抗原加工和提呈的途径抗原加工和提呈的途径vMHC IMHC I类分子途径：内源性抗原提呈途径、类分子途径：内源性抗原提呈途径、胞质溶胶途径胞质溶胶途径vMHC IIMHC II类分子途径：外源性抗原提呈途径、类分子途径：外源性抗原提
21、呈途径、溶酶体途径溶酶体途径v交叉提呈：交叉提呈：v脂类抗原的脂类抗原的CD1CD1分子提呈途径：分子提呈途径：APCAPC与与T T细胞相互作用的电镜图细胞相互作用的电镜图APCT T细胞细胞APCAPC与与T T细胞相互作用的模式图细胞相互作用的模式图TCRTCRMHC+AgMHC+Ag肽肽MHC IMHC IMHC IIMHC II内源性内源性AgAg外源性外源性AgAg（细胞内合成）（细胞内合成）（细胞外摄入）（细胞外摄入）所有有核细胞所有有核细胞APCAPC正常正常 肿瘤肿瘤Ag Ag 病毒病毒AgAgTcTc（CD8+TCD8+T）正常组分正常组分异常异常AgAg（菌、寄生虫等）（
22、菌、寄生虫等）ThTh（CD4+TCD4+T）提呈抗原的提呈抗原的C C被杀死被杀死（靶（靶C C）活化活化B B、TcTc、炎症反应、炎症反应（M M、DCDC、B B）蛋白降解成肽、形成蛋白降解成肽、形成MHC-MHC-肽复合物、表达于肽复合物、表达于C C膜供膜供T T识别识别思考题思考题1 1、APCAPC及抗原提呈的概念及抗原提呈的概念2 2、几种专职、几种专职APCAPC的功能及特点的功能及特点3 3、抗原提呈的主要途径及特点、抗原提呈的主要途径及特点免免疫疫细细胞胞淋巴淋巴C单核吞噬单核吞噬C抗原提呈细胞抗原提呈细胞粒细胞粒细胞其它具有免疫功能的细胞其它具有免疫功能的细胞B T NK单核单核C巨噬巨噬C树突状细胞、树突状细胞、B细胞、细胞、M（M）中性粒中性粒C、嗜酸性粒、嗜酸性粒C、嗜碱性粒、嗜碱性粒C红红C、血小板、血小板皮肤粘膜上皮皮肤粘膜上皮C特异性抗原受体特异性抗原受体杀伤细胞杀伤细胞吞噬细胞吞噬细胞肥大肥大C
