抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈.ppt

1 第十一章第十一章 抗原提呈细胞与抗原抗原提呈细胞与抗原 的处理及提呈的处理及提呈 Antigen-presenting cell&antigen presentation 2 Introduction T T细胞如何识别抗原？细胞如何识别抗原？TCR:TCR:抗原肽抗原肽-MHCMHC分分子复合物子复合物 abab-TCR 抗原肽抗原肽 MHC T T 细胞细胞 抗原递呈细胞（抗原递呈细胞（APC）4 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 概念：概念：抗原提呈细胞抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC(antigen presenting cell,APC）能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给提呈给T T淋巴细胞的一类细胞，在机体淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。起重要作用。5 分类：分类：专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞（professional APCprofessional APC）组成性组成性表达表达MHCMHC-类分子和类分子和T T细细胞活化所需的共刺激分子和黏胞活化所需的共刺激分子和黏附分子，具有显著的抗原摄取、附分子，具有显著的抗原摄取、加工、处理与提呈功能加工、处理与提呈功能.DCDC、Mo/MMo/M、B B 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 B 细胞细胞 6 分类：分类：专职性抗原提呈细胞专职性抗原提呈细胞(professional APC)(professional APC)非专职性抗原提呈细胞非专职性抗原提呈细胞(non(non-professional APC)professional APC)经抗原、经抗原、IFNIFN-刺激活化后表达刺激活化后表达MHC IIMHC II分子和分子和共刺激分子，共刺激分子，摄取、处理、加工、提呈抗原摄取、处理、加工、提呈抗原的能力弱。包括：内皮细胞、成纤维细胞，的能力弱。包括：内皮细胞、成纤维细胞，上皮细胞、间皮细胞等上皮细胞、间皮细胞等.第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 7 APC APC 的的 分分 类类 名称名称 专职性专职性APC Professional APC 非专职性非专职性APC non-Professional APC 靶细胞靶细胞 广义广义APC MHC 组成性表达组成性表达 MHC-II类分类分子子 诱导性表达诱导性表达 MHC-II类分子类分子 表达表达 MHC-I类分子类分子 分布分布 细胞细胞 树突状细胞树突状细胞 巨噬细胞巨噬细胞 B细胞细胞 内皮细胞内皮细胞 成纤维细胞成纤维细胞 上皮细胞等上皮细胞等 所有有核所有有核 细胞细胞 负责将抗原呈负责将抗原呈递给递给CD4+的的Th细胞细胞 负责在一定条件下负责在一定条件下 将抗原呈递给将抗原呈递给 CD4+的的Th细胞细胞 负责将抗原呈负责将抗原呈递给递给CD8+的的CTL细胞细胞 8 一、树突状细胞（一、树突状细胞（dendritic celldendritic cell，DCDC）19731973年，年，SteinamnSteinamn首先首先发现 广泛分布于除脑以外的全身脏器广泛分布于除脑以外的全身脏器 抗原提呈能力最强抗原提呈能力最强 显著刺激显著刺激初始初始T T细胞（细胞（naive T cell)naive T cell)增殖增殖 是机体适应性是机体适应性T T细胞免疫应答的细胞免疫应答的始动者始动者 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 9 一一、树突状细胞树突状细胞（dendriticdendritic cellcell，DCDC）（一一）类型与特点：类型与特点：根据根据来源来源分类分类 根据根据分化成熟状态分化成熟状态分类分类 根据根据组织分布组织分布分类分类 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 10 DC的分类的分类根据根据来源来源分类分类 髓系髓系DC:免疫应答的诱免疫应答的诱导和启动导和启动 淋巴系淋巴系DC:干扰素产生细干扰素产生细胞，抗病毒作胞，抗病毒作用用 11 髓系髓系DC大多为未成熟状态，摄取大多为未成熟状态，摄取Ag或接受某些刺激（炎性或接受某些刺激（炎性信号）分化成熟，成熟过程同时发生迁移。信号）分化成熟，成熟过程同时发生迁移。DCDC的分类的分类根据根据分化成熟状态分化成熟状态分类分类 未成熟阶段未成熟阶段 迁移期迁移期 成熟期成熟期.前体阶段前体阶段 12 DCDC的分类的分类根据根据分化成熟状态分化成熟状态分类分类 由未成熟到成熟，其由未成熟到成熟，其表面标志表面标志、功能状态功能状态的变化的变化 非成熟非成熟DC:抗原摄取、加工处理抗原能力强，提呈能力弱抗原摄取、加工处理抗原能力强，提呈能力弱 MHC-II分子、分子、AM,协同刺激分子表达水平低协同刺激分子表达水平低 成熟成熟DC:抗原提呈能力增强，激发应答能力增强抗原提呈能力增强，激发应答能力增强 MHC-II分子、分子、AM,协同刺激分子表达水平高协同刺激分子表达水平高 DC的的迁迁移移与与成成熟熟的的过过程程 非成熟非成熟DC 成熟成熟DC Fc受体的表达受体的表达+-/+甘露糖受体的表达甘露糖受体的表达+-/+MHC类分子的表达类分子的表达 半衰期半衰期 约约10小时小时 大于大于100小时小时 细胞膜表面数目细胞膜表面数目 106 7 106 共刺激分子的表达共刺激分子的表达-/+抗原摄取、加工和处理的能抗原摄取、加工和处理的能力力+-/+抗原提呈的能力抗原提呈的能力-/+迁移的倾向性迁移的倾向性 炎症组织炎症组织 外周淋巴组织外周淋巴组织 主要功能主要功能 摄取、加工和处理抗摄取、加工和处理抗原原 提呈抗原提呈抗原 表表11-1 非成熟非成熟DC与成熟与成熟DC的特点比较的特点比较 15 淋巴样组织中的淋巴样组织中的DCDC：并指状并指状DC(IDC)DC(IDC)滤泡样滤泡样DC(FDC)DC(FDC)非淋巴样组织中的非淋巴样组织中的DCDC：间质性：间质性DCDC 朗格汉斯细胞朗格汉斯细胞 体液中的体液中的DCDC：隐蔽细胞（：隐蔽细胞（veiled cell)veiled cell)血液血液DCDC DCDC分类分类根据根据组织分布组织分布分类分类 16 interdigitating DC,IDC IDC express high levels of MHC molecules,and are more potent antigen-presenting cells than others.17 follicular DC,FDC B cells FDC FDC express high levels of membrane receptors for antibody and complement.By these,FDC actives the B cells in lymph nodes.IDC FDC IDC:外周淋巴组织外周淋巴组织T细胞区，高表达细胞区，高表达MHC分子分子 I、类分子（抗原提呈能力强）类分子（抗原提呈能力强）FDC：不表达不表达MHC 类分子，高表达类分子，高表达Fc受体和补体受体和补体 受体（滞留、浓缩受体（滞留、浓缩Ag-Ab复合物复合物)19（二）（二）DC功能功能 1.抗原提呈与免疫激活抗原提呈与免疫激活 2.免疫调节免疫调节 3.免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 20 DC的功能的功能 Ag提呈与免疫激活提呈与免疫激活 21 胸腺胸腺DC DC功能功能 DC的功能的功能免疫耐受的维持与诱导免疫耐受的维持与诱导 22 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 DCDC临床应用研究：临床应用研究：病原体和肿瘤抗原刺激的病原体和肿瘤抗原刺激的DC,DC,回输体内分别治回输体内分别治疗疗感染感染性疾病和性疾病和肿瘤肿瘤。去除移植物中去除移植物中DCDC，可提高，可提高移植物移植物存活。存活。阻断或降低阻断或降低DCDC的的APCAPC作用，可治疗作用，可治疗自身免疫性自身免疫性疾病疾病。23 DCDC的应用的应用肿瘤疫苗肿瘤疫苗 24 二、单核二、单核-巨噬细胞（巨噬细胞（MonocyteMonocyte-Macrophage)Macrophage)生物学功能（第生物学功能（第1414章，固有免疫）章，固有免疫）吞噬杀伤功能吞噬杀伤功能 分泌功能分泌功能 加工处理提呈加工处理提呈AgAg，启动特异性免疫应答，启动特异性免疫应答 不能活化初始不能活化初始T T细胞，而仅能刺激已活化的细胞，而仅能刺激已活化的T T细胞或细胞或记忆性记忆性T T细胞细胞 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 25 扫描电镜显示，在感染早期，M伸出长长的伪足去捕获细菌 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 26 三、三、B B淋巴细胞：淋巴细胞：既是体液免疫应答的执行细胞，又是专职既是体液免疫应答的执行细胞，又是专职APCAPC B B细胞提呈抗原，尤其细胞提呈抗原，尤其低浓度抗原低浓度抗原 B B细胞提呈抗原功能与细胞提呈抗原功能与mIgmIg有关有关浓集抗原，浓集抗原，并使之内化。并使之内化。再次应答过程中记忆性再次应答过程中记忆性B B细胞作为细胞作为APCAPC 激活抗原特异性的激活抗原特异性的ThTh细胞细胞 第一节第一节 抗原提呈细胞的种类和特点抗原提呈细胞的种类和特点 27 第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 抗原处理抗原处理(antigen(antigen processing)processing)APCAPC将抗原降解将抗原降解、加工处理成多肽片段加工处理成多肽片段，与与MHCMHC分子结合形成抗原肽分子结合形成抗原肽-MHCMHC复合物复合物，表达于膜表表达于膜表面的过程面的过程。抗原提呈抗原提呈（antigenantigen presentation)presentation)APCAPC表面的抗原肽与表面的抗原肽与MHCMHC分子结合的复合物与分子结合的复合物与T T细胞表面的细胞表面的TCRTCR结合为结合为TCRTCR-抗原肽抗原肽-MHCMHC三元体三元体，从而活化从而活化T T细胞的全过程细胞的全过程。28 抗原分类：抗原分类：外源性抗原外源性抗原（exogenousexogenous antigenantigen）来自来自APCAPC外外，需被摄入细胞内才能进行加工处理需被摄入细胞内才能进行加工处理，以抗原肽以抗原肽MHCMHC IIII类复合物形式表达于细胞表面类复合物形式表达于细胞表面，提呈给提呈给CDCD4 4+T T细胞识别细胞识别。内源性抗原内源性抗原（endogenousendogenous antigenantigen）由由APCAPC胞内合成胞内合成，直接被直接被APCAPC加工处理加工处理，以抗原肽以抗原肽MHCMHC I I类类分子复合物形式表达于细胞表面分子复合物形式表达于细胞表面，提呈提呈给给CDCD8 8+T T细胞识别细胞识别 第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 30 APCAPC通过四种途径进行抗原的加工、处理和提呈：通过四种途径进行抗原的加工、处理和提呈：MHC 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）MHC IIMHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径）类分子途径（外源性抗原提呈途径）非经典的抗原提呈途径（非经典的抗原提呈途径（MHCMHC分子对抗原的分子对抗原的交叉提呈）交叉提呈）脂类抗原的脂类抗原的CD1CD1分子提呈途径分子提呈途径 第二节第二节 抗原的处理和提呈抗原的处理和提呈 3