免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈-课件

1、免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈免疫学抗原提呈细胞与抗原提呈细胞的概念专职抗原提呈细胞的种类和功能特点 树突状细胞抗原的处理和提呈 内源性抗原、外源性抗原抗原提呈细胞的概念APC抗原提呈细胞抗原提呈细胞APC:antigen-presenting cell 能摄取、加工处理抗原并将抗原信息提呈给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起重要作用APC抗原提呈细胞抗原提呈细胞APC抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞(professional APC) 组成性表达MHCII类分子和共刺激分子、粘附分子APC抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞(professiona免疫学抗原提呈细胞与抗原

2、的处理及提呈-课件APC抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞 (professional APC)兼职APC 组成性表达MHC I类分子 血管内皮细胞、成纤维细胞、 嗜酸性粒细胞、病毒感染细胞 肿瘤细胞APC抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞抗原提呈细胞的概念专职抗原提呈细胞的种类和功能特点 树突状细胞抗原的处理和提呈 内源性抗原、外源性抗原抗原提呈细胞的概念树突状细胞 (dendritic cells, DC) 是功能最强的APC,能有效摄取、加工及提呈抗原,刺激初始型T细胞的增殖和活化,是启动、调控并维持免疫应答的中心环节。一、树突状细胞树突状细胞 (dendritic cells, DC) 是功 呈散

3、在生长的成熟DC(400) 呈散在生长的成熟DC(400)树突状细胞目前所知的功能最强的APC(一)类型与特点 依照来源的分类 依照分化成熟状态的分类 依照组织分布的分类树突状细胞目前所知的功能最强的APC(一)类型与特点激发T细胞免疫应答参与抗病毒固有免疫1、依照来源分类:髓系DC和淋巴系DC激发T细胞免疫应答参与抗病毒固有免疫1、依照来源分类:髓系D2、依照分化成熟状态的分类前体阶段 （主要存在于胚肝、骨髓、脐血和外周血， 功能：维持非淋巴组织内DC的数量 产生各种髓系DC ）未成熟期 （主要存在于实体器官或非淋巴组织上皮， 功能：摄取和加工处理抗原）迁移期 （主要存在于输入淋巴管、外周血

4、、肝及淋巴组织， 功能：启动T细胞的免疫应答）成熟期 （主要存在于淋巴结及脾等 功能：提呈抗原给初始T细胞并使之活化） 抗原摄取能力强,提呈能力弱抗原摄取能力弱,提呈能力强2、依照分化成熟状态的分类前体阶段 （主要存在于胚肝、骨髓、摄取抗原加工处理抗原启动免疫应答提呈抗原摄取抗原加工处理抗原启动免疫应答提呈抗原未成熟DC成熟DC存在部位非淋巴组织、器官外周淋巴组织表达MHC类分子 数量/细胞1067106表达共刺激分子、黏附分子或低表达FcR,CR,TLR主要功能摄取、处理抗原提呈抗原未成熟DC和成熟DC的特点未成熟DC成熟DC存在部位非淋巴组织、器官外周淋巴组织表达M淋巴样组织中的DC: 并

5、指状DC(IDC),滤泡样DC(FDC)非淋巴组织中的DC: 间质性DC、朗格汉斯细胞(LC) 体液中的DC: 隐蔽细胞和血液DC3、依照组织分布的分类 分布广泛、但含量特别少,不同部位 的DC有不同名称淋巴样组织中的DC: 3、依照组织分布的分类 滤泡样树突状细胞的扫描电镜图(树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物)滤泡样树突状细胞的扫描电镜图激活作用提呈MHC-肽共刺激分子细胞因子第一、二信号间接激活直接激活摄取、加工处理并提呈抗原,激发机体产生免疫应答是DC最重要的功能(二) 功能1、抗原提呈和免疫激活作用激活作用提呈MHC-肽细胞因子第一、二信号间接激活直接激活摄分泌多种细胞因子和趋

6、化因子调节免疫应答 2、 免疫调节作用分泌多种细胞因子和趋化因子 2、 免疫调节作用3、 免疫耐受的维持与诱导清 除自身反应性T细胞DC参与中枢和外周免疫耐受的诱导imDC3、 免疫耐受的维持与诱导清 除自身反应性T细胞DC参与中枢树突状细胞目前已知的功能最强的抗原提呈细胞,因其成熟时伸出许多树突样或伪足样突起而得名分布广,数量少,功能强,是启动、调控、并维持免疫应答的中心环节 未成熟DC:摄取、加工处理抗原,迁移成熟DC:提呈抗原,能有效激活初始型T细胞,是目前发现的唯一能激活初始型T细胞的APC树突状细胞目前已知的功能最强的抗原提呈细胞,因其成熟时伸出许二、单核-巨噬细胞骨髓前体细胞单核细

7、胞巨噬细胞血液组织 表达膜表面分子 分泌酶类 生物活性产物(细胞因子、凝血因子)摄取抗原,并加工提呈给T细胞分解异物免疫趋化、调节作用巨噬细胞不能将抗原信息提呈给初始T细胞,只能对活化或效应T细胞提呈抗原,其抗原提呈功能明显弱于DC二、单核-巨噬细胞骨髓前体细胞单核细胞巨噬细胞血液组织 表达三、B淋巴细胞 成熟的B细胞具有抗原提呈能力三、B淋巴细胞 成熟的B细胞具有抗原提呈抗原提呈细胞的概念专职抗原提呈细胞的种类和功能特点 树突状细胞抗原的处理和提呈 内源性抗原、外源性抗原抗原提呈细胞的概念抗原处理APC首先降解自身合成的或在感染和炎症局部摄取的抗原,然后在细胞内将其加工处理成抗原多肽片断,再

8、以抗原肽-MHC复合物的形式表达在细胞表面抗原提呈APC与T细胞接触时,抗原肽-MHC复合物被T细胞的TCR识别,从而将抗原信息传递给T细胞,引起T细胞活化抗原处理APC首先降解自身合成的或在感染和炎症局部摄取的外源性抗原和内源性抗原外源性抗原:被APC从细胞基质外摄入的蛋白质抗原,如细菌和某些可溶性蛋白等内源性抗原:在细胞内合成的抗原,病毒感染细胞所合成的病毒蛋白外源性抗原和内源性抗原外源性抗原:被APC从细胞基质外摄入的APC加工处理提呈抗原的途径MHC I类分子途径MHC II类分子途径非经典的抗原提呈途径(交叉提呈)脂类抗原的CD1分子提呈途径APC加工处理提呈抗原的途径MHC I类分

9、子途径外源性抗原内源性抗原降解为肽段与MHCII结合CD4T细胞与MHCI结合CD8T细胞外源性抗原内源性抗原降解为肽段与MHCII结合CD4T细胞免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈-课件类分子凹槽两端封闭,接纳的抗原肽长度有限,为812个氨基酸残基;类分子凹槽两端开放,进入槽内的抗原肽长度变化较大,为1317个氨基酸残基甚至更多类分子凹槽两端封闭,接纳的抗原肽长度有限,为812个氨基 1、 外源性抗原的加工处理过程促进II类分子的形成、转运;封闭II类分子的肽结合槽MHC类分子的合成与转运外源性抗原的加工处理肽-MHC复合物的形成及表达MIIC 1、 外源性抗原的加工处理过程促进II类分子

10、的形成、转YY吞饮吞噬抗体介导的内吞作用Y摄取外源性抗原肽补体介导的吞噬作用YFc介导的吞噬作用摄取外源性抗原的机制YY吞饮吞噬抗体介导的内吞作用Y摄取外源性抗原肽补体介导的吞抗原被分解成10-30氨基酸(aa)大小的片段内体酸性增加Cell surfaceTo lysosomes摄取内体内的抗原组织蛋白酶 B, D and L由于酸度增加而被激活Cell surface抗原被分解成10-30氨基酸(aa)大小的片段内体酸性增加C需要阻止新合成的自身抗原肽与不成熟的MHC II类分子结合恒定链通过非共价键与MHC II类分子结合,稳定 MHC II类分子的构象在内质网内MHC class II

11、 成熟和恒定链需要阻止新合成的自身抗原肽与不成熟的MHC II类分子结合恒内体Cell surface摄取 II类分子相关的恒定链多肽 (CLIP)(Ii)3 复合体在恒定链作用下被转运组织蛋白酶降解恒定链;CLIP封闭了MHC II类分子的抗原结合槽包含MHC II类分子的小泡与包含抗原的小泡融合内体Cell surface摄取 II类分子相关的恒定链多肽移除 CLIP?抗原肽之间的竞争移除 CLIP?抗原肽之间的竞争HLA-DM催化CLIP的去除MIIC partmentHLA-DM的作用HLA-DMHLA-DM催化CLIP的去除HLA-DM的作用HLA-DMMHC II类分子-抗原肽的膜

12、表面表达Exported to the cell surface 送往溶酶体被降解 MHC II类分子-抗原肽的膜表面表达Exported toClass II MHC/peptide 提呈给 CD4+Th cell: Th 活化并产生效应“help”其他免疫细胞活化Class II MHC/peptide 提呈给 CD4+T免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈-课件 2、 内源性抗原的加工处理过程(LMP) 2、 内源性抗原的加工处理过程(LMP)MHC class I的命运送到溶酶体降解 Exported to the cell surfaceMHC class I的命运送到溶酶体降解 E

13、xportedClass I MHC/抗原肽通过靶细胞提呈给CD8+Tc cell导致后者的增殖和分化,成为效应/杀伤细胞 Target cell“kiss of dead”Class I MHC/抗原肽通过靶细胞提呈给CD8+Tc 免疫学抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈-课件MHC 类途径MHC 类途径抗原的来源内源性抗原外源性抗原降解抗原的酶结构胞质蛋白酶体内体、溶酶体抗原与MHC分子结合部位内质网溶酶体及内体参与的MHC分子MHC类分子MHC类分子处理和提呈抗原的细胞所有有核细胞专职性APC提呈对象CD8+T细胞CD4+T细胞抗原处理的两条途径比较MHC 类途径MHC 类途径抗原的来源内源

14、性抗原外源性抗Antigen processing 外源性抗原 内源性抗原 降解为肽段 与MHCI结合 CD4+T细胞 CD8+T细胞 Antigen presenting与MHCII结合Antigen processing 外源性抗原 3、MHC分子对抗原的交叉提呈MHC分子对抗原的提呈存在交叉现象,即外源性抗原经MHC I分子而内源性抗原经MHC II分子提呈。但该方式不是抗原提呈的主要方式3、MHC分子对抗原的交叉提呈MHC分子对抗原的提呈存在交叉哺乳动物的细胞不能将多糖和脂类加工处理成为能与MHC分子结合的分子,因而它们不能被MHC限制的T淋巴细胞识别且不能诱发细胞介导的免疫应答糖脂类

15、抗原可与表达于APC表面的CD1分子结合,活化NKT细胞4、脂类抗原的CD1分子提呈途径哺乳动物的细胞不能将多糖和脂类加工处理成为能与MHC分子结合小 结专职APC,兼职APC专职性APC包括DC,M和B细胞DC是功能最强的APC,特点:直截了当刺激初始T细胞的增殖非成熟DC摄取和加工处理抗原能力强,成熟DC抗原提呈功能强外源性抗原:MHCII分子途径CD4+T细胞内源性抗原:MHCI分子途径CD8+T细胞小 结专职APC,兼职APC思 考 题APC,专职APC抗原提呈内源性抗原,外源性抗原 交叉提呈内、外抗原如何经MHC I及MHC II类分子加工提呈？思 考 题APC,专职APCDegradation in the proteasomeCytoplasmic cellular proteins, including non-self prote