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1、1,概念,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。,2,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。,3,4,5,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,6,DC的一般特点,能高表达MHC-类分子； 可表达参与抗原摄取和转运
2、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呈功能最强的APC，可以激发初次免疫应答； 抗原提呈效率高。,7,DC的分类,根据来源的不同分为： 髓系DC（myeloid DC）（DC1） 处理加工提呈抗原，启动免疫应答。 淋巴系DC(lympoid DC)（DC2） 主要指浆细胞样DC (plasmacytoid DC, pDC) ，一旦活化即快速释放大量型干扰素参与抗病毒感染，故又称为干扰素产生细胞（Interferon -Producing Cell，IPC）。,8,9,DC的分类,未成熟DC（immature DC） 表型：高表达
3、与吞噬有关的受体，不表达CD14，低表达CD40、CD80等共刺激分子和黏附分子 功能：较强的抗原摄取、加工处理能力； 可诱导免疫耐受 成熟DC（mature DC） 表型：低表达与吞噬有关的受体，高表达CD40、CD80、CD86等共刺激分子和黏附分子 功能：较强的抗原提呈能力,10,静止及活化的DC的形态特征,未成熟 DC,成熟 DC,未成熟DC和成熟DC的特点,13,DC的分类,淋巴样组织中的DC 并指状DC（interdigitating DC,IDC）: 淋巴组织T细胞区; 朗格汉斯细胞衍生而来；高表达MHCI类和类分子；抗原提呈功能强，启动初次免疫应答。 滤泡DC(follicul
4、ar DC,FDC): 淋巴结浅皮质区; 高表达FcR、补体受体;识别免疫复合物形式存在的抗原；参与体液免疫和维持免疫记忆。 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。,14,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。,15,DC的分类,体液中的DC 血液DC: 包括来自骨髓的DC前体细胞，及迁移中携
5、带抗原的LC和间质DC 隐蔽细胞（veiled cell）: 输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DC,16,常见的DC,IDC,17,循环DC,几类DC的分布及其主要特性,19,DC的分化发育,前体阶段：维持DC数量 胎肝，骨髓，外周血等 未成熟期：摄取加工抗原 实体组织,非淋巴组织(LC)；表达与摄取抗原有关的受体等;产生细胞因子,具有趋化作用，或炎性介质作用 迁移期：归巢 淋巴管、外周血中 成熟期：呈递抗原 外周免疫器官T细胞区,20,DC的迁移及功能特征,前体阶段,未成熟期,迁移期,成熟期,外周免疫器官,骨髓,非淋巴组织,血流,上皮组织、胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道以及实质脏器的间质,炎性
6、因子、抗原等刺激,Langerhans Cell Migration,Antigen,From Janeway, CA Immunobiology, 5th ed.,22,DC迁移成熟过程中生物学特性的变化,23,DC的生物学功能,抗原提呈与免疫激活 抗原捕获： 受体介导的内吞作用； 巨吞饮作用； 吞噬作用 DC对抗原的加工和处理 激活初始T细胞,24,DC的生物学功能,免疫调节作用:分泌多种细胞因子和趋化因子；DC1(IL-12)/DC2(IL-4) 免疫耐受的维持与诱导 T细胞的阴性选择与中枢耐受；未成熟DC与免疫耐受,25,DC与疾病防治,DC参与多种疾病过程的发生： 感染性疾病、肿瘤、
7、器官移植、自身免疫病、过敏性疾病等,26,单核/吞噬细胞,包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。 骨髓中的髓样干细胞受某些细胞因子的作用发育成前单核细胞。 前单核细胞进一步发育成为单核细胞进入血流。 移行至全身各组织器官内，发育成熟为巨噬细胞。,27,巨噬细胞（Macrophage, M）,28,巨噬细胞的生物学功能,吞噬杀伤作用 杀伤靶细胞 参与并促进炎症反应 加工、提呈抗原 免疫调节,29,30,B细胞的抗原提呈作用,B细胞能持续表达MHC-类分子，能有效提呈抗原给CD4+Th细胞，也表达B7-1分子，对活化的Th细胞有协调刺激作用。 机制：BCR，内吞作用，抗原分
8、子水解，与MHC-类分子形成复合物，表达在B细胞表面，并提呈给CD4+T细胞。,31,32,33,抗原的摄取、加工处理与提呈,MHC类分子途径 MHC类分子途径 交叉提呈 脂类分子的提呈,34,抗原的处理和提呈,抗原加工或处理：将胞质内自身产生的或摄入胞内的抗原分子降解并加工成一定大小的多肽片段,使多肽与MHC分子结合,然后以抗原肽-MHC复合物的形式表达于APC表面。 抗原的提呈：在与T细胞接触的过程中，表达于APC表面的抗原肽-MHC复合物被T细胞所识别，从而将抗原信息提呈给T细胞,35,内源性抗原与外源性抗原,外源性抗原(exogenous Ag) ：指并非由抗原提呈细胞合成、来源于细胞
9、外的抗原，如吞噬的细胞或细菌等。 内源性抗原(endogenous Ag)：指在抗原提成细胞内合成的抗原，如病毒蛋白、肿瘤抗原等。,36,37,外源性抗原的处理及提呈,外源性Ag与APC结合吞噬/吞饮内体/溶酶体1017个氨基酸残基的多肽结合MHC类分子细胞表面,38,Proteases produce 1030 amino acids long peptides from antigens,外源性抗原的摄入和处理,Protein antigens In endosome,Cathepsin（组织蛋白酶） proteases are activated by the decrease in p
10、H,Need to prevent newly synthesised, unfolded self proteins from binding to immature MHC,Invariant chain stabilises MHC class II by non- covalently binding to the immature MHC class II molecule and forming a complex,内质网,MHC II 分子合成 和转运,Ia相关的恒定链（Ii链）,Class II associated invariant chain peptide (MHCII
11、类分子相关的恒定链多肽CLIP),(Ii)3 complexes directed towards endosomes by invariant chain,Cathepsin L degrades Invariant chain CLIP blocks groove in MHC molecule,MHC Class II containing vesicles fuse with antigen containing vesicles,MHC II 分子合成 和转运,HLA-DM 辅助 CLIP与抗原肽结合槽解离,MIIC compartment MHCII类分子腔室,HLA-DM Rep
12、laces CLIP with a peptide antigen using a catalytic mechanism,MIIC compartment sorts peptide-MHC complexes for surface expression or lysosomal degradation,Surface expression of MHC class II- peptide complexes,43,44,内源性抗原的处理及提呈,细胞内Ag细胞内蛋白酶体810个氨基酸残基的多肽内质网腔结合MHC类分子细胞表面,45,内源性抗原的处理,细胞内Ag细胞内蛋白酶体630aa多肽,
13、蛋白酶体proteasome,46,抗原相关加工转运物 Transporter associated with antigen processing，TAP,抗原肽（812aa）,47,抗原处理两条途径的比较,49,Figure 3-19,50,51,交叉提呈（cross-presentation）,指APC能够将外源性抗原摄取、加工和处理并通过MHC类途径提呈给CD8+T细胞(CTL)，这不同于传统性的外源性抗原是通过MHC类分子途径进行加工、处理和提呈给CD4+T细胞。 内源性抗原在某些情况下也能通过MHC类途径加以提呈。,52,交叉提呈,53,脂类抗原的CD1分子提呈途径,脂类抗原不能被
14、MHC限制的T淋巴细胞识别；脂类抗原可与表达于APC表面的CD1分子结合而被提呈。 CD1是一类MHC样分子，包括CD1a-e五个成员，与2m组成二聚体。 CD1a-c主要将脂类抗原提呈给特定的T细胞以介导对于病原微生物的适应性免疫应答； CD1d将脂类抗原提呈给NKT细胞以参与固有免疫应答。,54,CD1分子抗原提呈途径,55,脂类抗原的CD1分子提呈途径,CD1分子既可以提呈外源性脂类抗原也可以提呈自身脂类抗原。 CD1抗原提呈意义：在机体抗微生物感染和对脂类抗原的应答中起重要作用。,56,57,小 结,抗原提呈细胞的概念 专职抗原提呈细胞的种类 DC的种类、特点和生物学功能 外源性抗原和内源性抗原的提呈过程的异同,58,Thanks for your attention,
