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医学免疫学-电子教材:第十四章

医学免疫学:电子教材 第十四章:第十四章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈Antigen-Presenting Cell (APC): 指能摄取、加工及处理抗原,并将抗原信息传递给T淋巴细胞的一类免疫细胞。Professional APC: 能表达MHC-II:Ag 的细胞。通常指Dendritic Cell (DC)、Mononuclear –phagocyte andB Cell。广义APC:指所有能表达MHC:Ag,并可将此

第十四章  抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈

Antigen-Presenting Cell (APC): 指能摄取、加工及处理抗原,并将抗原信息传递给T淋巴细胞的一类免疫细胞。

Professional APC: 能表达MHC-II:Ag 的细胞。通常指Dendritic Cell (DC)、Mononuclear –phagocyte andB Cell。

广义APC:指所有能表达MHC:Ag,并可将此信息传递给T细胞的细胞。除Prefessional APC外,还有内皮细胞、纤维母细胞及各类上皮细胞。

第一节 APC的特点

一.Dendritic Cell (DC)

1.概念:由美国学者Steinman 于1973年发现。 是目前所知抗原提呈功能最强的APC, 与其他APC的不同在于,可以刺激naïve T Cell的增殖,是T细胞免疫的始动者。因其成熟时的形态而命名。

2.DC的生物学特征:无特异性的分子标志

1)形态上呈树突状

2)高水平表达MHC-II 分子。

3)在MLR 中,能诱导Naïve T cell 增殖。

4)相对特异性标志:人---CD1a、CD11c、CD83, 鼠33D1、NLDC145。

3.DC的来源、分化及发育

1)来源: 淋巴系DC(血源性)-与T Cell、NK Cell 共有前体淋巴样干细 胞

髓系DC(髓源性)--与mononuclear cell、neutrophils and macrophage共同来源于髓样干细胞。

2)分布及分类:

DC分布广泛(除脑以外),但数量少,占人外周血单个核细胞1%,鼠

0.  2%--- 0.5%。不同部位有不同名称

A.非淋巴样组织DC:Langerhans cells( LC),interstistial DC

B.淋巴样组织DC:inter-digitating cell (IDC) , Follicular DC(FDC)

C.体液中的DC: Veiled Cell

3)分化、发育、成熟及迁移:

DC的分化发育分四个时期:前体期、未成熟期、迁移期及成熟期,各个阶段有不同的特征和功能。

1.前体阶段:目前清楚的是髓系DC的途径,从很多部位均可分离到DC。外周血的单核细胞是巨噬细胞和DC的共同前体。在炎症部位受细胞因子的作用而分化。

2.未成熟期:正常情况下,大多数DC处于immature,表达低水平的表面分子,具有较强的摄取和加工抗原的能力,但刺激Naïve T细胞的能力很弱。

此阶段的DC主要存在于实体器官和非淋巴组织的上皮,表达能介导DC摄取抗原的受体,如FcrRII,甘露糖受体等

摄取抗原后,DC自发成熟,表面MHC及粘附分子表达上调,摄取、处理抗原能力逐渐下降,同时也发生从外周向淋巴细胞的归巢。

3.迁移期:这是一个DC从外周器官经淋巴管进入淋巴结的过程,为启动T细胞,诱导T细胞活化做准备。

4.成熟期: 此时DC位于淋巴结、脾中。细胞表面表达经处理的特异性抗原,同时高中国卫生人才网调表达MHC I,MHC-II分子,还有CD80、CD86、CD54 等细胞间粘附分子, 同时还产生IL-12等细胞因子。此时的DC具备将抗原信息传递给初始T细胞并促使T细胞活化的能力。T细胞活化后,DC自身出现凋亡。

二.单核-巨噬细胞

三.B 淋巴细胞

第二节 抗原的处理与提呈

一.抗原的种类及摄取

1.根据抗原的来源,分为:

1)外源性抗原:被吞噬的细胞、细菌及蛋白质,经APC摄取、加工及处理,并以多肽:MHC II形式表达在APC表面,提呈给CD4+ T细胞者。

2)内源性抗原:在APC内合成的蛋白质分子,包括病毒蛋白、肿瘤抗原等,这类抗原以多肽:MHC I 的方式提呈给CD8+ T细胞。

2.抗原的摄取:有三个途径及方式

1)巨吞饮作用:是大量液体的摄取方式。

2)受体介导的内吞作用:具有高效性、特异性及饱和性的特点, 可以摄取浓度极低的抗原。受体有FcrRII---抗原抗体复合物,甘露糖受体----糖基化的抗原。

3)吞噬作用:摄取大颗粒或微生物的一种方式。巨噬细胞的此作用强于DC。

二.抗原的加工与处理

1.抗原处理途径概述:

   MHC-I 途径 MHC-II 途径

抗原来源 内源性   外源性

降解部位    蛋白酶体 溶酶体、

处理抗原的细胞   所有有核细胞 APC

抗原结合MHC部位   内质网   溶酶体及内体

参与的MHC分子   MHC-I   MHC-II

提呈对象 CD8+ T细胞 CD4+ T细胞

www.lindalemus.com/wsj/与的免疫反应 细胞免疫 体液免疫

2.MHC-II 途径对抗原的加工处理:

1)抗原被内吞入APC,于内吞小体中降解为多肽: 抗原蛋白以不同的方式被APC摄取,形成胞浆中具有膜性结构的小体----Endosome(内体),内体经历早、晚两个时期,最后与溶酶体结合(Lysosomes)。这三个时期内体的PH呈递减状态(PH:6.0—6.5、5.0—6.0、4.5-5.0),加之内体中含有大量的酶,抗原蛋白被降解,多为具有10-30个氨基酸的多肽,可与MHC II结合的肽段为有免疫原性。

2)恒定链(Invariant Chain,Ii)引导MHC II 与内体结合:在内质网中新合成的MHC II分子是以与Ii分子结合的形式存在,三对MHC II分子的αβ链与三个Ii链以九聚体的形式存在(αβIi)3,以防止MHCII 与内源性抗原结合。Ii链还有促MHC II 二聚体形成以及帮助MHC II从内质网转Golgi的作用。

3)多肽替代CLIP而与MHCII结合:(αβIi)3在Ii的引导下,由它们生成的部位内质网----高尔基体----Endocytic pathway(处理外源性抗原的部位),在earlyendosome\late endosome\lysosome中,Ii逐渐被降解,但依然在MHC II分子的抗原结合槽中遗留一小肽段---CLIP (ClassII-associated Invariant chain peptide),以防止任何未成熟的肽段与MHC II的结合。CLIP在HLA-DM的辅助下,与MHC-II抗原肽结合槽解离,MHC-II与抗原多肽结合,转运并表达在细胞膜。

3.MHC-I 途径对抗原的加工处理:

1)内源性抗原的降解:所有有核细胞均表达MHC-I分子,他们均有通过MHC-II加工和处理内源性抗原的能力。内源性抗原是在胞浆中的蛋白酶体(Proteasome)的作用下降解的。Proteasome主要负责降解Lysosome以外的蛋白质。

2)多肽在TAP 的帮助下转运到内质网:TAP means Transporterassociated with antigen processing// Transporter of antigenic peptides。 由TAP1/TAP2两聚体构成,各在内质网膜上跨膜6次,形成一个孔状结构,它对多肽的转运是依赖ATP的主动过程。TAP对8—13肽的的亲和力及转运能力最强。

3)在内质网中,抗原肽与MHC-I结合,再经GOLGI到细胞膜上。

三、 抗原的提呈

概念:是指转移至细胞表面的抗原肽与MHC分子结合的复合体被提呈给T淋巴细胞,并与其表面的TCR结合为TCR-抗原肽-MHC三元体,从而活化T细胞的全过程。

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