1、免疫细胞(免疫细胞(Immune cells)v凡参与免疫反应或与免疫应答有关的细胞凡参与免疫反应或与免疫应答有关的细胞及其前身均可称为免疫细胞,包括造血干及其前身均可称为免疫细胞,包括造血干细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞和粒细胞等。细胞和粒细胞等。免疫活性细胞(免疫活性细胞(Immune competent cell,ICC)v能够接受抗原刺激、产生特异性的活化、能够接受抗原刺激、产生特异性的活化、增殖、分化并形成效应产物的淋巴细胞。增殖、分化并形成效应产物的淋巴细胞。如:如:T/B淋巴细胞。淋巴细胞。所以淋巴细胞都属于血细胞,所有血细所以淋巴细
2、胞都属于血细胞,所有血细胞都来源于造血干细胞(胞都来源于造血干细胞(HSC)。髓样干细胞髓样干细胞淋巴样干细胞淋巴样干细胞红细胞红细胞血小板血小板中性粒细胞中性粒细胞单核细胞单核细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞多能造血干细胞多能造血干细胞B 细胞细胞 T细胞细胞NK细胞细胞淋巴系淋巴系DC髓系髓系DC髓系髓系DC巨噬细胞巨噬细胞来来 源源淋巴细胞淋巴细胞(Lymphocyte)v来源于淋巴样干细胞来源于淋巴样干细胞v包括包括T、B淋巴细胞和淋巴细胞和NK细胞细胞3种。种。v淋巴细胞在机体免疫应答中起核心作用。淋巴细胞在机体免疫应答中起核心作用。T 淋巴细胞淋巴细胞(T ly
3、mphocyte)vT淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的多能干细淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的多能干细胞,在胸腺内微环境作用下分化发育成熟胞,在胸腺内微环境作用下分化发育成熟的淋巴细胞,又称的淋巴细胞,又称胸腺依赖性淋巴细胞胸腺依赖性淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte),简称),简称T细胞。细胞。胸腺微环境胸腺微环境骨髓骨髓淋巴干细胞淋巴干细胞胸腺胸腺趋化因子趋化因子包膜下包膜下大淋巴母细胞大淋巴母细胞成熟成熟T细胞细胞离开髓质离开髓质外周免疫器官外周免疫器官皮质皮质v胸腺细胞:在胸腺内发育过程中,未成熟胸腺细胞:在胸腺内发育过程中,未成熟T细胞细胞v胸腺细胞主要位于皮质内(
4、占胸腺细胞总胸腺细胞主要位于皮质内(占胸腺细胞总数数80-90%),在皮质内完成大部分发育成),在皮质内完成大部分发育成熟过程。熟过程。v胸腺内绝大多数胸腺细胞发育为胸腺内绝大多数胸腺细胞发育为ababT细胞,细胞,少数分化为少数分化为gdgdT细胞。细胞。皮质浅层哺育细胞皮质浅层哺育细胞皮质上皮细胞皮质上皮细胞皮髓质交界处皮髓质交界处DC髓质内髓质内MF F直接接触直接接触分泌胸腺激素分泌胸腺激素和细胞因子和细胞因子胸胸腺腺细细胞胞为为T细胞发育细胞发育提供特殊微提供特殊微环境环境v胸腺细胞亚群特征性标志分子:胸腺细胞亚群特征性标志分子:TCR复合物复合物(包括(包括TCRa a链、链、b
5、b链和链和CD3)、)、CD4、CD8T细胞成熟的分期细胞成熟的分期胸腺细胞分为:胸腺细胞分为:DN cells(double negative cells):):CD4-CD8-(双阴性细胞)(双阴性细胞)DP cells(double positive cells):):CD4+CD8+(双阳性细胞)(双阳性细胞)SP cells(single positive cells):):CD4+/CD8+(单阳性细胞)(单阳性细胞)T细胞成熟的分期细胞成熟的分期祖祖T细胞期细胞期(pro T stage)不表达任何特征性标志(不表达任何特征性标志(CD3-、CD4-、CD8-、TCR)。)。为为
6、DN细胞细胞前前T细胞期细胞期(pre T stage)同时表达(同时表达(CD4+、CD8+),),TCRb b链基链基因重排已完成,但因重排已完成,但a a链基因尚未重排。链基因尚未重排。为为DP细胞细胞未成熟未成熟T细胞期细胞期(immature T stage)TCRa a链基因完成重排,链基因完成重排,ababTCR复复合物是其标志。合物是其标志。为为DP细胞细胞成熟成熟T细胞期细胞期(mature T stage)未成熟未成熟T细胞经阳性选择成为细胞经阳性选择成为CD4+/CD8+的的SP细胞细胞,再经阴性选择,发育为受,再经阴性选择,发育为受MHC限制性、对自身耐受的成熟限制性、
7、对自身耐受的成熟T细胞。细胞。T细胞胸腺内成熟过程的主要事件细胞胸腺内成熟过程的主要事件Lymphatic stem cellTTCD4-CD8-CD4+CD8+TCD3TCRThTcThTcApoptosisApoptosisApoptosisCD4+CD8+CD4+CD8+DN phaseDP phaseSP phaseThymusPeripheralPositive selectionNegativeselection识别和结合自身识别和结合自身MHC的的DP细细胞分化为胞分化为SP细胞,否则凋亡细胞,否则凋亡高亲和力结合自身抗原肽:高亲和力结合自身抗原肽:MHC复合复合物的物的SP细胞
8、凋亡,不结合者分化成熟细胞凋亡,不结合者分化成熟vTCR基因重排(基因重排(a a链和链和b b链的基因重排)可链的基因重排)可产生具有数量庞大的多样性产生具有数量庞大的多样性TCR库。库。vTCR基因重排先由基因重排先由b b链开始,后链开始,后a a链。链。vTCRa a链和链和b b链基因存在等位排斥机制,因链基因存在等位排斥机制,因此,一个此,一个T细胞克隆只表达一种细胞克隆只表达一种TCR,保,保证一个证一个T细胞克隆只识别一种特异性抗原。细胞克隆只识别一种特异性抗原。T细胞受体(细胞受体(TCR)基因重排)基因重排v胸腺皮质深层,未成熟胸腺皮质深层,未成熟T细胞与皮质内上细胞与皮质
9、内上皮细胞之间的相互作用皮细胞之间的相互作用vT细胞只有收到保护性信号后才能继续发细胞只有收到保护性信号后才能继续发育,否则凋亡。育,否则凋亡。T细胞获得了识别抗原过细胞获得了识别抗原过程中的自身程中的自身MHC限制性的能力。限制性的能力。阳性选择(获得阳性选择(获得MHC限制性)限制性)CD4+CD8+DP cellsTCD3TCRThTc凋亡凋亡CD4+SP cellsMHC II 结合结合MHC I 结合结合CD8+SP cells不能结合不能结合MHC类分子类分子胸腺上皮细胞胸腺上皮细胞v在皮质和髓质的交界处进行在皮质和髓质的交界处进行v经历阴性选择过程,筛选出对自身抗原耐受,经历阴性
10、选择过程,筛选出对自身抗原耐受,而对非己抗原产生应答的而对非己抗原产生应答的T细胞。细胞。阴性选择(获得自身耐受性)阴性选择(获得自身耐受性)ThTcCD4+SP cellsCD8+SP cellsThTc成熟成熟 CD4+成熟成熟 CD8+DC、MF F表面的表面的自自身抗原肽身抗原肽-MH-MHC I类或类或II类分子类分子凋亡凋亡结合结合外外周周T细胞的表面受体细胞的表面受体vT细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体(TCR)v细胞因子受体(细胞因子受体(CKR)v病毒受体病毒受体v丝裂原受体丝裂原受体v其他表面受体其他表面受体T细胞的表面抗原细胞的表面抗原HLA-I类抗原类抗原分化抗原(分化
11、抗原(CD抗原)抗原)光学显微镜下不能进行区分的,只能借助相应的光学显微镜下不能进行区分的,只能借助相应的特异性抗体或配体分子,通过鉴别细胞表面的分特异性抗体或配体分子,通过鉴别细胞表面的分子来区分。主要包括表面受体和表面抗原。子来区分。主要包括表面受体和表面抗原。T细胞的表面标志细胞的表面标志T细胞辅助分子细胞辅助分子vT细胞共受体或协同受体:细胞共受体或协同受体:CD4、CD8v协同刺激分子:协同刺激分子:CD28、CTLA-4vCD40L、CD45、CD2vVLA-4:b b1整合素亚家族,配体:整合素亚家族,配体:VCAM-1等等vLFA-1:b b2整合素亚家族,配体:整合素亚家族,
12、配体:ICAM-1等等vL-选择素选择素vCD44:T细胞活化后表达增加细胞活化后表达增加。TCR ababT细胞细胞v在末稍血中,在末稍血中,TCR ababT细胞占成熟细胞占成熟T细胞细胞的的90%-95%,主要分布于皮肤、肠道、呼,主要分布于皮肤、肠道、呼吸道及泌尿生殖道的黏膜和皮下组织。主吸道及泌尿生殖道的黏膜和皮下组织。主要为要为CD4+或或CD8+的单阳性细胞,是体的单阳性细胞,是体内特异性免疫应答的主体细胞。内特异性免疫应答的主体细胞。TCR gdgdT细胞细胞vTCR gdgdT细胞为细胞为CD4CD8双阴性细胞,双阴性细胞,仅占成熟仅占成熟T细胞的细胞的5%-10%,主要发挥
13、非,主要发挥非特异性杀伤功能,参与机体针对某些病原特异性杀伤功能,参与机体针对某些病原体的免疫防御。体的免疫防御。T细胞细胞亚群亚群(1)CD4+亚群亚群辅助性辅助性T细胞(细胞(Th)表达表达CD4分子,识别分子,识别MHC II类分子结合类分子结合的抗原的抗原vTh1细胞细胞:抗原激活后,可以释放:抗原激活后,可以释放IL-2、IFN-g g和和TNF-b b等因子,等因子,引起炎症反应,促进引起炎症反应,促进细胞免疫细胞免疫应答。应答。vTh2细胞细胞:抗原激活后,释放:抗原激活后,释放IL-4、5、6、10等细胞因子,诱导等细胞因子,诱导B细胞增殖分化成能合成抗体的浆细胞,引起细胞增殖
14、分化成能合成抗体的浆细胞,引起体液免疫体液免疫反应。反应。ababT细胞细胞(2)CD8+亚群亚群 细胞毒性细胞毒性T细胞(细胞(Tc/CTL)表达表达CD8分子,识别分子,识别MHC I类分子结合的抗原类分子结合的抗原Tc细胞:抗原致敏后增殖分化形成的一类免疫效应细胞,细胞:抗原致敏后增殖分化形成的一类免疫效应细胞,可特异性的杀死带有致敏抗原的肿瘤或病毒感染的细胞。可特异性的杀死带有致敏抗原的肿瘤或病毒感染的细胞。B 淋巴细胞淋巴细胞vB 淋巴细胞即淋巴细胞即骨髓依赖性淋巴细胞骨髓依赖性淋巴细胞,又简称,又简称B细胞。细胞。vB 细胞来源于哺乳动物胎肝和成年骨髓中的淋细胞来源于哺乳动物胎肝和
15、成年骨髓中的淋巴样干细胞,在骨髓造血微环境参与下,发育巴样干细胞,在骨髓造血微环境参与下,发育成熟后定居于外周淋巴器官和组织中。在外周成熟后定居于外周淋巴器官和组织中。在外周血中,血中,B细胞约占淋巴细胞总数的细胞约占淋巴细胞总数的10%15%。骨髓微环境骨髓微环境Pro-BPro-BPre-BPre-BBPro-B骨髓基质细胞骨髓基质细胞VLA-4VCAM-1BBBImmature B cellImmature B cellImmature B cellImmature B cellc-kitSCFIL-17IL-17RIL-17骨髓基质细胞为骨髓基质细胞为B B细胞早期成熟提供微环境细胞早
16、期成熟提供微环境v根据根据B细胞发育中细胞发育中Ig基因重排和膜基因重排和膜Ig表达的表达的进程,进程,B细胞在骨髓内的发育成熟过程大致细胞在骨髓内的发育成熟过程大致分为四个阶段:祖分为四个阶段:祖B细胞、前细胞、前B细胞、未成细胞、未成熟熟B细胞、成熟细胞、成熟B细胞。细胞。B细胞成熟的分期细胞成熟的分期B细胞的发育细胞的发育祖祖B细胞细胞祖祖B细胞表达细胞表达CD45RA、黏附分子、和干细胞生黏附分子、和干细胞生长因子。表面无膜长因子。表面无膜Ig前前B细胞产生替代轻链,细胞产生替代轻链,与与m m链结合成为前链结合成为前B细胞细胞受体,是标志。受体,是标志。mIgM/mIgD同同时表达是
17、标志时表达是标志v骨髓内阴性选择将自身反应性骨髓内阴性选择将自身反应性B细胞清细胞清除。除。v未成熟未成熟B细胞表达的细胞表达的mIgM与基质细胞与基质细胞表面的表面的多价自身抗原结合多价自身抗原结合,抗原刺激,抗原刺激引起的引起的mIgM交联导致未成熟交联导致未成熟B细胞细胞凋凋亡亡。v通过阴性选择的未成熟通过阴性选择的未成熟B细胞继续发育,细胞继续发育,进一步表达进一步表达mIgD并发育为成熟并发育为成熟B细胞细胞B细胞的阴性选择细胞的阴性选择vIg基因结构特点基因结构特点 基因基因 染色体定位染色体定位 V区区 D区区 J区区 C区区 H链基因链基因 14 50 32 6 9链基因链基因
18、 2 60 0 5 1 链基因链基因 22 30 0 7 4 Ig基因重排(基因重排(rearragement)人免疫球蛋白重链和轻链的胚系基因结构人免疫球蛋白重链和轻链的胚系基因结构重链基因重排重链基因重排(最先开始)(最先开始)首先首先D基因片段和基因片段和J基因片段结合,切除两者间的间隔序列,形成基因片段结合,切除两者间的间隔序列,形成DJ片片段,然后段,然后V基因片段与重排过的基因片段与重排过的DJ片段结合,形成的片段结合,形成的VDJ片段即片段即V基因,基因,编码重链可变区。最后与编码重链可变区。最后与C区基因结合,形成重链编码的基因并转录剪区基因结合,形成重链编码的基因并转录剪接,
19、最终翻译成为接,最终翻译成为IgM或或IgD分子分子v通常通常链基因先重排,接着是链基因先重排,接着是链。链。v轻链不含有轻链不含有D基因片段,基因片段,V基因片段直接与基因片段直接与J片片段结合,形成段结合,形成V基因,然后与基因,然后与C区基因重组,形区基因重组,形成轻链编码的基因,经转录翻译成为轻链。成轻链编码的基因,经转录翻译成为轻链。轻链轻链基因重排基因重排v成熟成熟B细胞离开骨髓,通过血液进入外周淋巴组细胞离开骨髓,通过血液进入外周淋巴组织中循环。遇到抗原产生免疫应答,最终分化织中循环。遇到抗原产生免疫应答,最终分化为浆细胞和记忆细胞。为浆细胞和记忆细胞。vB细胞接触抗原后,在生发
20、中心继续成熟。细胞接触抗原后,在生发中心继续成熟。骨髓外成熟阶段骨髓外成熟阶段B细胞的表面受体细胞的表面受体vB细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体(BCR)v细胞因子受体(细胞因子受体(CKR)v补体受体补体受体v丝裂原受体丝裂原受体B细胞的表面抗原细胞的表面抗原HLA-I、II类抗原类抗原分化抗原(分化抗原(CD抗原)抗原)B细胞辅助分子细胞辅助分子vBCR共受体复合物:共受体复合物:CD19、CD21、CD81v协同刺激分子受体:协同刺激分子受体:CD40v协同刺激分子:协同刺激分子:B7vCD45vMHC分子:表达分子:表达MHC I类和类和II类分子。类分子。v根据根据B细胞是否表达细胞
21、是否表达CD5分子,分为分子,分为CD5+B-1细胞和细胞和CD5-B-2细胞两个亚群。细胞两个亚群。vB-1细胞(细胞(CD5+CD19+):胚胎发育早期:胚胎发育早期出现,主要由早期的前体细胞从胚肝分化出现,主要由早期的前体细胞从胚肝分化而来,产生而来,产生低亲和力低亲和力的的IgM类抗体,参与类抗体,参与固有免疫固有免疫应答。主要分布于胸腔和腹腔,应答。主要分布于胸腔和腹腔,对多种细菌的早期抗感染免疫发挥重要作对多种细菌的早期抗感染免疫发挥重要作用。用。vB-2细胞(细胞(CD5-CD19+):通常所说的:通常所说的B细细胞,介导胞,介导体液免疫体液免疫的主要细胞类别,并能的主要细胞类别
22、,并能参与参与抗原的提呈抗原的提呈。B 细胞细胞亚群亚群NK细胞细胞v来源:骨髓来源:骨髓 v分布:外周血和淋巴组织分布:外周血和淋巴组织v特征:胞浆中含丰富的嗜天青颗粒,又特征:胞浆中含丰富的嗜天青颗粒,又称大颗粒细胞称大颗粒细胞v标志:标志:CD16、CD56v功能:非特异性杀伤某些肿瘤细胞和病功能:非特异性杀伤某些肿瘤细胞和病毒感染细胞,在早期抗病毒感染、清除毒感染细胞,在早期抗病毒感染、清除突变细胞的免疫监视和免疫调节过程中突变细胞的免疫监视和免疫调节过程中发挥作用。其杀伤作用无需抗原致敏,发挥作用。其杀伤作用无需抗原致敏,不受不受MHC限制。限制。抗原提呈细胞抗原提呈细胞Antige
23、n Presenting Cells,APC抗原抗原T淋巴细胞淋巴细胞抗抗原原初次初次再次再次APC细胞细胞?APC细胞细胞?基本概念基本概念在机体特异性免疫应答过程中,能摄取、加工在机体特异性免疫应答过程中,能摄取、加工及处理抗原,并将抗原信息提呈给及处理抗原,并将抗原信息提呈给T 淋巴细胞淋巴细胞的一类细胞。的一类细胞。专职抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞非专职抗原提呈细胞非专职抗原提呈细胞抗原提呈细胞(抗原提呈细胞(Antigen presenting cell,APC)专职抗原提呈细胞(专职抗原提呈细胞(professional APC)具有显著的抗原摄取、加工和提呈功能的一类具有显著的抗
24、原摄取、加工和提呈功能的一类细胞。细胞。是体内主要负责免疫激活的成分。是体内主要负责免疫激活的成分。主要包括主要包括树突状细胞、巨噬细胞和树突状细胞、巨噬细胞和B 淋巴细胞淋巴细胞。基本概念基本概念非专职或兼职抗原提呈细胞非专职或兼职抗原提呈细胞(non-professional APC)v通常指一般情况下不表达通常指一般情况下不表达MHC II类分子,类分子,不具备抗原提呈功能,但在炎症状况下可不具备抗原提呈功能,但在炎症状况下可被诱导表达被诱导表达MHC II类分子、协同刺激分子类分子、协同刺激分子的一类细胞。的一类细胞。v如:成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞、如:成纤维细胞、内皮细胞、上皮
25、细胞、各类肿瘤细胞和病毒细菌感染细胞。各类肿瘤细胞和病毒细菌感染细胞。v与专职与专职APC相比,非专职相比,非专职APC的抗原处理的抗原处理和提呈能力较弱,主要为靶细胞提呈抗原和提呈能力较弱,主要为靶细胞提呈抗原被被CD8+T 细胞识别。细胞识别。髓样干细胞髓样干细胞淋巴样干细胞淋巴样干细胞红细胞红细胞血小板血小板中性粒细胞中性粒细胞单核细胞单核细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞多能造血干细胞多能造血干细胞B 细胞细胞 T细胞细胞NK细胞细胞淋巴系淋巴系DC髓系髓系DC髓系髓系DC巨噬细胞巨噬细胞来来 源源1、树突状细胞(、树突状细胞(Dendritic cells,DC)1
26、973年,美国学者年,美国学者Steinman and Cohn。小鼠脾脏。小鼠脾脏。是抗原提呈功能最强的细胞,能刺是抗原提呈功能最强的细胞,能刺激初始(激初始(nave)T细胞增殖,是适应细胞增殖,是适应性免疫应答的始动者,在性免疫应答的始动者,在T细胞免疫细胞免疫应答的诱导中具有独特的地位。应答的诱导中具有独特的地位。生物学功能:抗原提呈;参与淋巴生物学功能:抗原提呈;参与淋巴细胞发育、分化和激活;参与免疫细胞发育、分化和激活;参与免疫耐受的形成耐受的形成v成熟成熟DC的主要标志为的主要标志为CD1a、CD11c、CD83,高水平表达,高水平表达MHC-/类分子,类分子,辅助刺激分子辅助刺
27、激分子CD80及及CD86,黏附分子,黏附分子CD40、CD54以及以及1、整合素家族成员。整合素家族成员。表面标志表面标志按来源不同分按来源不同分髓系髓系DC(DC1)和和淋巴系淋巴系DC(DC2)两类:两类:产生的细胞因子(产生的细胞因子(CK)不同:)不同:DC1受受CD40L刺激后,刺激后,24h之内即可大量产生之内即可大量产生IL-12,而,而DC2不产生不产生IL-12;诱导分化的细胞不同:诱导分化的细胞不同:DC1诱导诱导Th1分化,而分化,而DC2诱导诱导Th2分化。分化。未成熟未成熟DC与成熟与成熟DC区别区别特性特性未成熟未成熟DC成熟成熟DCMHC分子表达水平分子表达水平
28、低低高高B7表达水平表达水平缺乏缺乏高高刺激刺激T细胞活化的能力细胞活化的能力无无有有吞噬抗原异物能力吞噬抗原异物能力有有无无v单核单核-巨噬细胞指的是血液中的单核细胞巨噬细胞指的是血液中的单核细胞(monocyte,MC)和组织中的巨噬细胞)和组织中的巨噬细胞(macrophage,M),具有很强的吞噬能力。),具有很强的吞噬能力。vM是体内功能最为活跃的细胞之一。是体内功能最为活跃的细胞之一。2、单核、单核-巨噬细胞巨噬细胞单核细胞体积较大,蹄状核单核细胞体积较大,蹄状核普通光镜普通光镜胞浆颗粒明显胞浆颗粒明显透射电镜透射电镜v骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞 多能干细胞多能干细胞 定向干细胞
29、(髓干)定向干细胞(髓干)单核母细胞单核母细胞 前单核细胞前单核细胞 单核细胞单核细胞v骨髓中的单核细胞成熟后进入外周血,而后穿过血管骨髓中的单核细胞成熟后进入外周血,而后穿过血管内皮细胞间隙进入组织,进一步发育分化为巨噬细胞。内皮细胞间隙进入组织,进一步发育分化为巨噬细胞。来源及组织分布来源及组织分布吞噬和杀伤作用吞噬和杀伤作用提呈抗原。提呈抗原。分泌细胞因子(分泌细胞因子(IL-1/6/TNF-a a),介导炎症,参与免疫调节。介导炎症,参与免疫调节。其它:止血,组织修复等。其它:止血,组织修复等。生物学功能生物学功能3、B 淋巴细胞淋巴细胞通过通过BCR摄取摄取可溶可溶性抗原,性抗原,通
30、过抗原通过抗原肽肽-MHC类分子类分子复合体有效的将抗复合体有效的将抗原提呈给原提呈给CD4+Th细胞。细胞。抗抗原原初次初次再次再次大大小小DC细胞细胞巨噬细胞巨噬细胞B淋巴细胞淋巴细胞抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈Antigen Processing&Presentation抗原提呈细胞抗原提呈细胞(a)内化抗原)内化抗原抗原抗原(b)处理抗原)处理抗原(c)经处理的抗)经处理的抗原肽与原肽与MHC分子分子结合后表达于结合后表达于APC表面表面TT细胞识细胞识别复合物别复合物抗原提呈抗原提呈v(1)吞噬作用)吞噬作用 大颗粒大颗粒0.5m mm或微生物,如细菌、或微生物,如细菌、细胞碎片
31、等。细胞碎片等。胞吞作用,也称为内化胞吞作用,也称为内化.v(2)胞饮作用)胞饮作用 液态物质或极微小颗粒液态物质或极微小颗粒v(3)受体介导的内吞作用)受体介导的内吞作用 高效性,选择性,饱和性高效性,选择性,饱和性 借助细胞表面受体,有效捕捉浓度较借助细胞表面受体,有效捕捉浓度较低的相应抗原低的相应抗原v B淋巴细胞主要通过非特异性的胞饮作淋巴细胞主要通过非特异性的胞饮作用及用及BCR介导的内吞作用介导的内吞作用抗原摄取途径:抗原摄取途径:细菌细菌内吞内吞内体中的细菌内体中的细菌内体溶酶体中内体溶酶体中降解的细菌降解的细菌细菌抗原细菌抗原(外源性抗原)(外源性抗原)病毒病毒吸附吸附穿入穿入
32、病毒从内体病毒从内体进入胞浆进入胞浆脱壳脱壳整合整合转录转录mRNA翻译翻译合成的病毒蛋白合成的病毒蛋白(内源性抗原)(内源性抗原)外源性抗原和外源性抗原和内源性抗原的产生内源性抗原的产生来源于来源于APC外的抗原,如被吞噬细胞吞外的抗原,如被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞或某些自身成分等。噬的细菌、细胞或某些自身成分等。APC内合成的抗原,如病毒感染细胞所合内合成的抗原,如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白及肿瘤细胞所合成的蛋白等。成的病毒蛋白及肿瘤细胞所合成的蛋白等。内源性抗原内源性抗原外源性抗原外源性抗原降解为肽段降解为肽段与与MHC-I分子结合分子结合与与MHC-II分子结合分子结合CD8+T细胞
33、细胞CD4+T细胞细胞LMP(蛋白酶体)(蛋白酶体)细胞内蛋白质首先与泛素共价结细胞内蛋白质首先与泛素共价结合并在泛素的引导下进入蛋白酶合并在泛素的引导下进入蛋白酶体,最终降解为体,最终降解为8-13aa的短肽。的短肽。具有广泛的蛋白水解活性,主要负具有广泛的蛋白水解活性,主要负责将溶酶体外的蛋白降解为多肽。责将溶酶体外的蛋白降解为多肽。抗原肽进入途径抗原肽进入途径酶解部位酶解部位一、内源性抗原加工处理提呈:一、内源性抗原加工处理提呈:TAP(抗原加工相关转运蛋白)(抗原加工相关转运蛋白)跨膜蛋白,由跨膜蛋白,由TAP1和和TAP2两个亚单位组成的异二聚体。两个亚单位组成的异二聚体。TAP依赖
34、依赖ATP对多肽进行主动转运。对多肽进行主动转运。(2000个个/分,分,8-13aa的多肽亲和力高)的多肽亲和力高)细胞表面细胞表面胞浆胞浆内质网内质网抗原肽抗原肽蛋白酶体蛋白酶体内源性抗原内源性抗原TAP-1TAP-2钙连结钙连结蛋白蛋白MHC-Ia a链链b b2 2m高尔基体高尔基体内源性抗原的加工提呈过程内源性抗原的加工提呈过程CD8+T 细胞细胞内源性抗原内源性抗原Protein蛋白酶体蛋白酶体ProteasomeTAP-1TAP-2内质网内质网ERMHC-I分子分子高尔基体高尔基体GolgiCell surface抗原肽抗原肽-MHC-I分子分子复合物复合物Antigen-MHC
35、-I complexCD8+T细胞细胞v内吞:内吞:抗原从细胞外进入细胞内的过程。抗原从细胞外进入细胞内的过程。v内体:内体:内吞的抗原由细胞膜包绕,行成的囊泡。内吞的抗原由细胞膜包绕,行成的囊泡。v吞噬溶酶体:吞噬溶酶体:内体不断成熟,内体不断成熟,pH值逐渐下降,值逐渐下降,最终与溶酶体融合形成。包含蛋白水解酶、肽最终与溶酶体融合形成。包含蛋白水解酶、肽酶、核酸酶和脂酶等。酶、核酸酶和脂酶等。二、外源性抗原加工处理提呈:二、外源性抗原加工处理提呈:v组成组成MHC II类分子的类分子的a a链和链和b b链均在粗面链均在粗面内质网中合成,在分子伴侣的协助下,形内质网中合成,在分子伴侣的协助
36、下,形成成a/ba/b异二聚体异二聚体MHC II类分子。类分子。v恒定链恒定链Ii:在内质网中以三聚体形式存在,在内质网中以三聚体形式存在,一个一个Ii三聚体与三聚体与3个个MHC II类分子结合,类分子结合,形成形成a a3 3b b 3 3Ii3 3九聚体九聚体。vIi的作用的作用:促进促进MHC II类分子二聚体的类分子二聚体的形成。形成。引导引导MHC II类分子二聚体在细类分子二聚体在细胞内的转运。胞内的转运。阻止阻止MHC II类分子在内质网内类分子在内质网内与某些内源与某些内源 性肽结合。性肽结合。MHC II类分子的合成和组装类分子的合成和组装vMIIC(MHC II类区室)
37、:类区室):富含富含MHC II类分子以及全部与处理抗原有关的酶类类分子以及全部与处理抗原有关的酶类的胞浆囊泡。的胞浆囊泡。vCLIP(II类分子相关的恒定链多肽):类分子相关的恒定链多肽):在在MIIC内内Ii被降解,但被降解,但MHC II类分子的类分子的抗原肽结合沟槽内留有一小片段。抗原肽结合沟槽内留有一小片段。vHLA-DM分子辅助下,分子辅助下,CLIP与抗原肽结与抗原肽结合沟槽解离,合沟槽解离,MHC II类分子才能与抗原类分子才能与抗原多肽结合,形成稳定的抗原肽多肽结合,形成稳定的抗原肽-MHC II类分子复合物,转运至细胞膜。类分子复合物,转运至细胞膜。MHC II类分子的合成
38、和组装类分子的合成和组装外源性抗原加工处理提呈途径外源性抗原加工处理提呈途径外源性蛋白抗原被质膜包裹、内陷,形成内体外源性蛋白抗原被质膜包裹、内陷,形成内体内体内体/溶酶体中,抗原被降解成溶酶体中,抗原被降解成1030个个aa的肽段的肽段内质网中形成内质网中形成MHC/Ii九聚体九聚体MIIC中中Ii降解,降解,HLA-DM辅助辅助小分子肽段与小分子肽段与MHC II分子形成复合物,转运分子形成复合物,转运至细胞表面至细胞表面提呈给提呈给CD4+T细胞细胞内源性和外源性抗原加工途径特点比较内源性和外源性抗原加工途径特点比较 提呈抗原肽的提呈抗原肽的MHC分子分子 I类分子类分子 II类分子类分
39、子 应答的应答的T细胞细胞 CD8+T细胞细胞 CD4+T细胞细胞 抗原来源抗原来源 内源性内源性 外源性外源性 抗原肽产生部位抗原肽产生部位 胞质蛋白酶体胞质蛋白酶体 内体、溶酶体内体、溶酶体MHC荷肽部位荷肽部位 内质网腔内质网腔 MIIC 伴随蛋白伴随蛋白 钙联蛋白、钙联蛋白、TAP Ii链链 提呈细胞提呈细胞 所有有核细胞所有有核细胞 专职专职APC 内源性抗原加工途径内源性抗原加工途径 外源性抗原加工途径外源性抗原加工途径 v许多自身蛋白成分可通过内源性抗原许多自身蛋白成分可通过内源性抗原-MHC类分类分子途径或外源性抗原子途径或外源性抗原MHC类分子途径,形成类分子途径,形成自身多
40、肽自身多肽-MHC类或类或类分子复合体表达于类分子复合体表达于APC表面,提呈给表面,提呈给T细胞。细胞。v虽然其占了复合体中的绝大部分,而虽然其占了复合体中的绝大部分,而T细胞并不对细胞并不对其产生应答,表现为自身耐受。其产生应答,表现为自身耐受。生理情况下:生理情况下:在少数情况下在少数情况下 v非经典非经典类途径:外源性抗原由类途径:外源性抗原由MHC-类分子提类分子提呈给呈给CD8+T细胞。细胞。v非经典非经典类途径:内源性抗原由类途径:内源性抗原由MHC-类分子提类分子提呈给呈给CD4+T细胞。细胞。v激活激活T细胞效应低细胞效应低三、非经典抗原提呈途径三、非经典抗原提呈途径 交叉提
41、呈现象:交叉提呈现象:称为非经典称为非经典MHC分子提呈途径。抗原由分子提呈途径。抗原由CD1d分子提呈并交给分子提呈并交给NKT细胞细胞或或T细胞。细胞。四、脂类抗原的加工提呈:四、脂类抗原的加工提呈:CD1d属于属于CD1分子家族,是一种分子家族,是一种I类类MHC样分子,样分子,能递呈脂质抗原给能递呈脂质抗原给NKT细胞。细胞。CD1分子提呈抗原的方式类似内体溶酶体加工外源分子提呈抗原的方式类似内体溶酶体加工外源性抗原的途径。性抗原的途径。试分析某些病原体入侵机体而正常试分析某些病原体入侵机体而正常T T淋巴细淋巴细胞毫无反应,可能是什么原因?胞毫无反应,可能是什么原因?思考题思考题T淋巴细胞淋巴细胞?无反应无反应