抗原提呈细胞及其他免疫细胞课件

第十四章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈8/5/20248/5/2024第十四章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈8/20/201 1概述：APC的定义和分类抗原提呈细胞（）：是指能捕捉、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。专职APC：树突状细胞、单核吞噬细胞系统、B细胞。兼职APC：内皮细胞、纤维母细胞、上皮细胞和激活的T细胞.8/5/20248/5/2024概述：APC的定义和分类抗原提呈细胞（）：是指能捕捉、2 28/5/20248/5/20248/20/20233 3第一节抗原提呈细胞的特点一、树突状细胞概念：（dendritic cells，D）美.Steinman1973发现，形态呈树突样；是抗原提呈能力最强的APC细胞,是机体适应性T细胞免疫应答的始动者。8/5/20248/5/2024第一节抗原提呈细胞的特点一、树突状细胞概念：（den4 4DC的特点能高水平表达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，而M、B只能激活已活化或记忆性T；抗原提呈效率高8/5/20248/5/2024DC的特点能高水平表达MHC-II类分子；8/20/205 51、DC的特征、表面标志DCDC的特征及表面标志：的特征及表面标志：形态上呈树突样；形态上呈树突样；表达表达CD1aCD1a、高水平、高水平MHC-IIMHC-II类抗原和类抗原和CD11cCD11c、CD83CD83等多种辅助分子；等多种辅助分子；胞浆内存在特异性胞浆内存在特异性BirbeckBirbeck颗粒状结构；颗粒状结构；吞噬功能较低；吞噬功能较低；有效诱导巢居的静息性幼稚有效诱导巢居的静息性幼稚T T细胞发生增生；细胞发生增生；DCDC表面表达某些可特异性结合病原微生物表面表达某些可特异性结合病原微生物的受体，以及的受体，以及FcRFcR和和IgEIgE分子等，参与抗原摄取。分子等，参与抗原摄取。8/5/20248/5/20241、DC的特征、表面标志DC的特征及表面标志：8/20/206 62、树突状细胞的来源、分化DC的来源DC的来源DC主要有两种来源，即髓源性和淋巴系来源。髓源性DC是指由骨髓和脐血中CD34+造血祖细胞生成的DC。从淋巴系来源的DC属于血源性，与T、NK细胞有共同的前体细胞，某些单个细胞在GM-CSF和IL-4作用下可转变为DC。8/5/20248/5/20242、树突状细胞的来源、分化DC的来源DC的来源D7 78/5/20248/5/20248/20/20238 8DCDC的分布与分类的分布与分类广泛分布于全身各脏器（除脑以外）广泛分布于全身各脏器（除脑以外）淋巴样组织中的淋巴样组织中的DCDC：并指状并指状DCDC（位于（位于T T细胞区，由细胞区，由LCLC移行而来，移行而来，发挥免疫激活作用）、边缘区发挥免疫激活作用）、边缘区DCDC、滤泡样、滤泡样DCDC（高表达（高表达FCRFCR和和C3bRC3bR）和胸腺）和胸腺DCDC非淋巴样组织非淋巴样组织DCDC：朗格汉斯细胞（朗格汉斯细胞（LCLC表皮粘膜的未成熟表皮粘膜的未成熟DCDC）和间质性和间质性DCDC等等体液中体液中DCDC（循环的（循环的DCDC）：）：隐蔽细胞和血液隐蔽细胞和血液DCDC。8/5/20248/5/2024DC的分布与分类广泛分布于全身各脏器（除脑以外）8/209 9FDCFDC：滤泡树突状细胞是淋巴结浅皮质区淋巴滤：滤泡树突状细胞是淋巴结浅皮质区淋巴滤泡内的重要泡内的重要APCAPC，是参与再次免疫应答的重要细，是参与再次免疫应答的重要细胞，通过其表面的胞，通过其表面的FcRFcR和和C3bRC3bR结合免疫复合物，结合免疫复合物，使免疫细胞识别以免疫复合物形式存在的抗原。使免疫细胞识别以免疫复合物形式存在的抗原。IDCIDC：并指状细胞：并指状细胞 分布于淋巴组织胸腺依赖区和分布于淋巴组织胸腺依赖区和次级淋巴组织中的重要次级淋巴组织中的重要APCAPC。为朗格汉斯细胞衍。为朗格汉斯细胞衍生而来。生而来。胸腺树突状细胞胸腺树突状细胞 位于胸腺皮质位于胸腺皮质/髓质交界处和髓髓质交界处和髓质部分，生命周期很短，仅质部分，生命周期很短，仅2323周，在诱导免疫周，在诱导免疫耐受中起作用（阴性选择）。耐受中起作用（阴性选择）。LCLC：朗格汉斯细胞：朗格汉斯细胞 位于表皮和胃肠上皮细胞位于表皮和胃肠上皮细胞8/5/20248/5/2024FDC：滤泡树突状细胞是淋巴结浅皮质区淋巴滤泡内的重要APC1010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。循环DC主要包括血液DC和淋巴DC。具有较强的摄取抗原能力，能在体外自发地与T细胞形成DC-T细胞蔟，激活未致敏T细胞，启动初次免疫应答。8/5/20248/5/2024间质性DC主要分布在心脏、肝脏、肾脏、肺脏等实质器官间1111参与参与DCDC分化与发育的因素分化与发育的因素11、细胞因子是调节、细胞因子是调节DCDC成熟过成熟过程的重要因素：程的重要因素：GM-CSFGM-CSF、TNF-TNF-促进促进DCDC分化；分化；IL-1IL-1、IL-IL-6 6和和IL-12IL-12辅助辅助DCDC成熟。成熟。2 2、DCDC的成熟也受其自身表达的的成熟也受其自身表达的黏附分子调控黏附分子调控DCDC表面标志表面标志CD11cCD11c+DCDC属于血液中成熟的属于血液中成熟的DCDC，CD11cCD11c-DCDC为低水平表达黏附分子的非成熟为低水平表达黏附分子的非成熟DCDC。DCDC的迁移与成熟的迁移与成熟DCDC在成熟过程中，其捕获和处理抗原在成熟过程中，其捕获和处理抗原的能力逐渐降低，但提呈的能力则明显增强。成熟后从非的能力逐渐降低，但提呈的能力则明显增强。成熟后从非淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发T T细胞应答。细胞应答。3、树突状细胞的发育8/5/20248/5/2024参与DC分化与发育的因素1、细胞因子是调节DC成熟过程的1212骨髓DC前体血流非淋巴组织分化非成熟DC定居上皮组织、胃肠道、生殖道和泌尿道管、气道以及实质脏器的间质具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，但提呈抗原能力弱细胞因子和抗原刺激下DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结（迁移期）摄取、处理和加工抗原的能力变弱，但提呈抗原能力逐渐增强（成熟期）8/5/20248/5/2024骨髓DC前体血流非淋巴组织分化非成熟DC定居上皮组织、胃肠道13131 1、DCDC对于对于T T、B B细胞具有直接或间接的激活细胞具有直接或间接的激活作用。作用。DCDC表达多种趋化性细胞因子，具有表达多种趋化性细胞因子，具有趋化趋化T T细胞的作用。细胞的作用。此此外外，DCDC所所分分泌泌的的IL-12IL-12对对于于初初始始T T细细胞胞是是产产生生ThlThl型型免免疫疫应应答答的的重重要要因因素素。DCDC还还能能通通过过诱诱导导IgIg类类别别的的转转换换和和释释放放某某些些可可溶溶性性因因子等调节子等调节B B细胞的增殖与分化。细胞的增殖与分化。4、树突状细胞与免疫激活和免疫耐受8/5/20248/5/20241、DC对于T、B细胞具有直接或间接的激活作用。DC表达多种14142、DC还能诱导免疫耐受。目前发现DC是在胸腺内对发育中T细胞进行阴性选择的箭重要的细胞，通过排除自身反应性T细胞克隆，参与中枢免疫耐受的诱导。8/5/20248/5/20242、DC还能诱导免疫耐受。目前发现DC是在胸腺内对发育中T细1515二、单核-巨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。骨髓内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。然后移行至全身各组织器官内，发育成熟为巨噬细胞。8/5/20248/5/2024二、单核-巨噬细胞包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核细胞1616单核吞噬细胞的生物学特征形态特征表面标志酶和分泌产物8/5/20248/5/2024单核吞噬细胞的生物学特征形态特征8/20/20231717M的生物学作用特点生物学作用：吞噬杀伤作用、抗原提呈作用、免疫调节作用和广泛参与机体生理功能MM功能的异质性：功能的异质性：不同组织器官中的不同组织器官中的MM具有异具有异质性；同一组织中的质性；同一组织中的MM具有异质性具有异质性8/5/20248/5/2024M的生物学作用特点生物学作用：吞噬杀伤作用、抗原提呈作用、18188/5/20248/5/20248/20/202319198/5/20248/5/20248/20/202320208/5/20248/5/20248/20/20232121三、B细胞B细胞能持续表达MHC-II类分子，能有效提呈抗原给CD+TH细胞，也表达B7-1分子，对活化的TH细胞有协调刺激作用。B细胞是再次免疫应答过程中的最重要的APC，主要通过BCR途径和非特异性胞饮摄取抗原。8/5/20248/5/2024三、B细胞B细胞能持续表达MHC-II类分子，能有效提呈抗原22228/5/20248/5/20248/20/202323238/5/20248/5/20248/20/20232424四、兼职抗原提呈细胞某些细胞通常情况下不表达某些细胞通常情况下不表达MHC-IIMHC-II分子，但在炎分子，但在炎症过程中，或接受某些活性分子刺激后，则可表症过程中，或接受某些活性分子刺激后，则可表达达MHC-IIMHC-II类分子，并能处理和提呈抗原。这些细类分子，并能处理和提呈抗原。这些细胞被称为兼职胞被称为兼职APCAPC。包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞及活化的皮肤的成纤维细胞及活化的T T细胞等。细胞等。兼职兼职APCAPC可能参与炎症反应或某些自身免疫病的可能参与炎症反应或某些自身免疫病的发生。发生。8/5/20248/5/2024四、兼职抗原提呈细胞某些细胞通常情况下不表达MHC-II分子2525成纤维细胞某些细胞因子可诱导成纤维细胞表达MHC-II类分子，并使之具有抗原提呈能力；成纤维细胞也是一种吞噬细胞活化的T细胞活化的T细胞可表达MHC-II，具有抗原提呈功能8/5/20248/5/2024成纤维细胞某些细胞因子可诱导成纤维细胞表达MHC-II2626第二节抗原的处理和提呈抗原的处理：APC将抗原分子降解并加工处理成多肽片段，以抗原肽-MHC复合物的形式，表达于APC细胞的表面的过程。抗原的提呈：APC在于T细胞接触的过程中，被T细胞识别，从而将抗信息传递给T细胞的过程。8/5/20248/5/2024第二节抗原的处理和提呈抗原的处理：APC将抗原分子降解并2727一、抗原的摄取外源性抗原：来源于细胞外的抗原称为外源性抗原：外源性抗原：来源于细胞外的抗原称为外源性抗原：如吞噬细胞吞噬的细菌、细胞、蛋白质等；如吞噬细胞吞噬的细菌、细胞、蛋白质等；外源性抗原循溶酶体途径被处理和提呈，该过外源性抗原循溶酶体途径被处理和提呈，该过程受程受MHC-IIMHC-II分子限制分子限制内源性抗原：细胞内合成的抗原称为内源性抗原，内源性抗原：细胞内合成的抗原称为内源性抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的蛋白等。的蛋白等。MHC-IMHC-I类分子参与提呈的抗原大多数是在胞核类分子参与提呈的抗原大多数是在胞核和胞浆中内源性合成的蛋白质分子（胞质溶胶提呈和胞浆中内源性合成的蛋白质分子（胞质溶胶提呈途径）途径）8/5/20248/5/2024一、抗原的摄取外源性抗原：来源于细胞外的抗原称为外源性抗原28288/5/20248/5/20248/20/20232929未成熟DC通过三条途径摄取抗原：第一条途径通过巨吞饮作用吞入非常大量的液体。第二途径是受体介导的内吞，可有效捕捉到浓度很低的相应抗原，具有高效性、选择性及饱和性。第三条途径是吞噬作用：是未成熟DC与巨噬细胞皆有的功能未成熟DC摄取抗原8/5/20248/5/2024未成熟DC通过三条途径摄取抗原：第一条途径通过巨吞饮作用吞入3030单核-巨噬细胞摄取抗原单核-巨噬细胞通过三种胞吞方式摄取抗原：吞噬-吞入较大的固体或较大分子复合物，如细菌、细胞碎片等；胞饮-细胞吞入液态物质或极微小颗粒；受体介导胞饮-通过细胞膜上的特异性受体识别大分子物质，通过膜囊泡完成物质传送。8/5/20248/5/2024单核-巨噬细胞摄取抗原单核-巨噬细胞通过三种胞吞方式摄取抗原3131B细胞摄取抗原B细胞：非特异性胞饮或特异性受体BCR8/5/20248/5/2024B细胞摄取抗原B细胞：非特异性胞饮或特异性受体BCR8/203232根据参与的MHC分子不同，将抗原在细胞内加工处理分为MHCI类途径和MHCII类途径。二、二、抗原的加工处理抗原的加工处理MHCI类途径类途径MHCII类途径类途径抗原的主要来源抗原的主要来源内源性抗原内源性抗原外源性抗原外源性抗原降解抗原的酶结构降解抗原的酶结构蛋白酶体蛋白酶体溶酶体溶酶体处理抗原的细胞处理抗原的细胞所有有核细胞所有有核细胞专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞抗抗原原与与MHC分分子子结结合部位合部位内质网内质网溶酶体及内体溶酶体及内体参与的参与的MHC分子分子MHCI类分子类分子HCII类分子类分子提呈对象提呈对象CD8+T细细胞胞（主主要要为为Tc）CD4+T细细胞胞（主主要要为为Th）8/5/20248/5/2024根据参与的MHC分子不同，将抗原在细胞内加工处理分为MHCI3333MHCI类途径:内源性抗原蛋白酶体（低分子量多肽，LMP）降解成多肽在抗原相关转运体帮助下（TAP，对8-13分子肽具最高亲和力）在内质网（ER）与新组装MHCI类分子结合细胞膜二、二、抗原的加工处理抗原的加工处理8/5/20248/5/2024MHCI类途径:二、抗原的加工处理8/20/202334348/5/20248/5/20248/20/20233535MHCII类途径：外源性抗原内吞内体与溶酶体中被降解10-30分子肽；内质网新合成的MHCII类分子与恒定链（Ii）形成九聚体(Ii)3，并在Ii帮助下高尔基体转移到内质体腔，形成MIIC，Ii被降解成CLIPHLA-DM辅助在溶酶体及内体内形成抗原分子肽-MHCII复合物细胞膜。8/5/20248/5/2024MHCII类途径：外源性抗原内吞36368/5/20248/5/20248/20/202337378/5/20248/5/20248/20/20233838三、抗原的提呈抗原提呈的基本过程：肽-MHCI类分子：CD8识别肽-MHCII类分子：CD4识别MHC分子对抗原的交叉提呈现象：有交叉但非主要方式。8/5/20248/5/2024三、抗原的提呈抗原提呈的基本过程：8/20/202339398/5/20248/5/20248/20/20234040APC Th细胞细胞活性封闭活性封闭Th细胞活化的双信号模型细胞活化的双信号模型IL-2RAPCTh信号信号1信号信号2炎症炎症LPS细菌细菌化学趋化因子化学趋化因子补体补体TNF-aIL-1IL-6IL-2Th信号信号1Th细胞活细胞活化、增殖化、增殖 T T细胞活化的细胞活化的“双信号模型双信号模型”8/5/20248/5/2024APCTh细胞活性封闭Th细胞活化的双信号模型IL-2RA41418/5/20248/5/20248/20/20234242 活性封闭活性封闭活性封闭活性封闭Tc 细胞活化的双信号模型细胞活化的双信号模型IL-2IL-2APC1APC1 活活活活化，扩增化，扩增化，扩增化，扩增ThThTcTcAPC2APC2TcTc8/5/20248/5/2024活性封闭Tc细胞活化的双信号模型IL-2APC1活43438/5/20248/5/20248/20/202344448/5/20248/5/20248/20/20234545小结小结1.APC的概念与种类。的概念与种类。2.单核吞噬细胞的功能、单核吞噬细胞的功能、D细胞的生细胞的生物学功能、物学功能、B细胞摄取抗原的方式。细胞摄取抗原的方式。3.D细胞的膜表面分子、细胞的膜表面分子、APC和和MHC分子处理和递呈抗原的过程。分子处理和递呈抗原的过程。4.掌握下列常用名词：掌握下列常用名词：抗原递呈、专职抗原递呈、专职APC、非专职、非专职APC、内、内源性抗原、外源性抗原源性抗原、外源性抗原8/5/20248/5/2024小结1.APC的概念与种类。8/20/20234646谢谢谢谢8/5/20248/5/2024谢谢8/20/20234747