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1、抗原提呈细胞于抗原的处理及提呈,抗原提呈细胞于抗原的处理及提呈,第十一章 抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈,第十一章 抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈,主要内容,抗原提呈细胞抗原的加工与提呈要求：【掌握】抗原提呈细胞概念、种类和特点。【掌握】MHC I和MHC II类抗原提呈途径和过程。,主要内容 抗原提呈细胞,抗原提呈细胞 (antigen presenting cell，APC)能够加工Ag并将Ag信息提呈给T细胞的一类细胞。,抗原提呈细胞,抗原提呈细胞的种类：通过MHC类分子提呈外源性抗原的APC专职APC(professional APC)DC， M，B细胞非专职APC(non-profe
2、ssional APC)内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等通过MHC类分子提呈内源性抗原的APC表达MHC类分子的靶细胞,抗原提呈细胞的种类：,专职APC,专职APC,抗原的加工和提呈,抗原加工（ antigen processing ）：APC将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原降解为一定大小的多肽片段，与胞内MHC分子结合成抗原肽-MHC分子复合物，表达在细胞表面的过程。抗原提呈（ antigen presenting）：APC表面的抗原肽-MHC分子复合物被T细胞识别，诱导T细胞活化的过程。,抗原的加工和提呈抗原加工（ antigen proces,APC提呈的抗原外源性抗原(exogenou
3、s antigen): 来自细胞外的抗原。内源性抗原(endogenous antigen): 细胞内合成的抗原,APC提呈的抗原,抗原加工提呈途径,MHC类分子途径-内源性抗原提呈途径MHC类分子途径-外源性抗原提呈途径非经典途径- MHC分子对抗原的交叉提呈脂类抗原的CD1分子提呈途径,抗原加工提呈途径MHC类分子途径-内源性抗原提呈途径,一、 MHC-I类分子途径 (内源性抗原的提呈途径或胞质溶胶途径),内源性抗原 抗原肽 抗原肽-MHC I分子,复合物 细胞膜表面表达 CD8+ T细胞,蛋白酶体,内质网腔内,经高尔基体,一、 MHC-I类分子途径 (内源性抗原的提呈途径或胞质溶,内源性
4、抗原加工，处理及提呈,CD8+ T细胞,内源性抗原加工，处理及提呈CD8+ T细胞,二、 MHC II类分子途径 (外源性抗原的提呈途径或溶酶体途径),外源性抗原 抗原肽 抗原肽-MHC II分子,复合物 细胞膜表面表达 CD4+ T细胞,内体、溶酶体,经高尔基体,M II C,M II C： M IIC器室，富含 MHC II类分子的多层膜结构，具有溶酶体的某些特性。,粗面内质网,二、 MHC II类分子途径 (外源性抗原的提呈途径或溶酶,外源性抗原加工，处理及提呈,CD4+ T细胞,外源性抗原加工，处理及提呈CD4+ T细胞,三、MHC对抗原的交叉提呈,外源性抗原： MHC-I类分子途径提
5、呈给CD8+ T细胞内源性抗原： MHC-II类分子途径提呈CD4+T细胞,三、MHC对抗原的交叉提呈外源性抗原：,交叉提呈途径,交叉提呈途径,四、脂类抗原的CD1分子提呈,糖脂类抗原 与CD1分子形成复合物 表达于抗原提呈细胞表面。供T、NKT细胞识别。,内体内,四、脂类抗原的CD1分子提呈 糖脂类抗原 ,CD1分子抗原提呈途径,CD1分子抗原提呈途径,复习题,什么是APC，哪些细胞可作为APC？抗原的加工提呈途径有几条？3. 简述内源性和外源性抗原提呈过程。,复习题什么是APC，哪些细胞可作为APC？,1非专职性APC不包括淋巴细胞内皮细胞上皮细胞间皮细胞纤维母细胞2能显著刺激初始型T细胞
6、的APC是A单核-巨噬细胞 BB细胞DCTH细胞 ENK细胞3摄取、加工处理抗原能力最强的树突状细胞是 A前体DC B未成熟DC C成熟DC D胸腺内DC E. 迁移期DC4能被CD4+ T细胞识别结合的分子是 AMHC-I 类分子 BMHC-类分子 C抗原肽MHC-I类分子 D抗原肽MHC-类分子 E. HLA-DM,1非专职性APC不包括,1、树突状细胞（dendritic cell, DC）,典型树突状形态功能最强的APC,1、树突状细胞（dendritic cell, DC）典型,DC分类,淋巴样组织中DC滤泡DC (FDC)并指状DC (IDC)非淋巴样组织DC（CD11c+）郎格汉
7、斯细胞 (LC)间质DC,DC分类,未成熟DC和成熟DC,未成熟DC(Immature DC)皮肤、胃肠道、呼吸道等上皮内及实质器官间质内高表达FcR、CR、甘露糖受体；低表达MHC分子、协同刺激分子和粘附分子摄取抗原并迁移至引流淋巴器官胞饮（吞饮）受体介导内吞吞噬弱,未成熟DC和成熟DC未成熟DC(Immature DC),成熟过程中的重要变化:表达趋化因子受体，获得向引流淋巴结迁移的能力表达大量肽-MHC复合物协同刺激分子和粘附分子表达上调成熟DC(Mature DC)淋巴结，脾及派氏集合淋巴管高表达MHC分子、协同刺激分子及粘附分子很强的抗原递呈能力,成熟过程中的重要变化:,2、巨噬细胞
8、(Macrophage, M),2、巨噬细胞(Macrophage, M),来源、分布,前单核细胞（骨髓）单核细胞（血液）巨噬细胞（组织器官）,来源、分布前单核细胞（骨髓）,功能,清除、杀伤病原体参与和促进炎症反应杀伤靶细胞加工、提呈抗原免疫调节,功能清除、杀伤病原体,M摄取抗原途径,胞吞作用吞噬吞饮受体介导内吞,M摄取抗原途径胞吞作用,3、B细胞,3、B细胞,B细胞摄取抗原途径,加工递呈可溶性抗原非特异性胞饮BCR介导内吞特异性高效性,B细胞摄取抗原途径加工递呈可溶性抗原,阶段：外源性抗原的加工、处理MHC类分子的合成及转运MHC类分子荷肽递呈给CD4+T细胞,MHC类途径,一、 MHC 类
9、分子途径,外源性Ag经MHC类分子递呈,阶段：MHC类途径一、 MHC 类分子途径外源性Ag经,1、外源性抗原的加工处理,APC以胞吞作用摄入Ag，形成内体内体与溶酶体融合形成内体/溶酶体Ag被蛋白酶降解成Ag肽抗原加工区室（compartments）,1、外源性抗原的加工处理,Exogenous pathway,Increasein acidity,Protein antigensIn endosome,Cathepsin B, D and L proteases are activated by the decrease in pH,EndosomesExogenous pathwayIn
10、cr,2、MHC类分子的合成及转运,粗面内质网中MHC类分子合成与Ii链结合成 (Ii)3复合物,2、MHC类分子的合成及转运,需要阻止新和成的自身蛋白结合immature MHC,恒定链能稳定新和成的 MHC II 类分子,在内质网中,MHC class II 成熟和恒定链,需要阻止新和成的自身蛋白结合immature MHC 恒定链,恒定链（Ii链）与 CLIP,i链 a-associated Invariant chain，a分子相关的不变链协助类分子折叠和装配阻止类分子与ER中的新合成的肽或内源性抗原肽结合促进MHC类分子在细胞内转运CLIP Class -associated inv
11、ariant chain peptide ，类分子相关的不变链多肽i链中81位至104位氨基酸残基的肽段结构 能与所有MHC类分子抗原结合槽相结合,恒定链（Ii链）与 CLIPi链,3、MHC类分子荷肽,i链引导下类分子进入内体(MC) i链降解，类分子肽结合槽中保留CLIP HLA-DM催化，CLIP与肽结合槽解离 高亲和力肽与类分子结合Ag肽-MHC类分子形成,3、MHC类分子荷肽,Class II associated invariant chain peptide (CLIP),(Ii)3 complexesdirected towardsendosomes byinvariant c
12、hain,Cathepsin L degrades Invariant chainCLIP blocks groove in MHC molecule,MHC Class IIcontaining vesiclesfuse with antigencontaining vesicles,EndosomesCell surfaceUptakeCla,HLA-DM catalyses the removal of CLIP,MIIC compartment,HLA-DMReplaces CLIP with a peptide antigen using a catalytic mechanism,
13、HLA-DM catalyses the removal o,4、递呈给CD4+T细胞,Ag肽-类分子经胞吐作用表达于APC表面供CD4+T细胞识别,4、递呈给CD4+T细胞,MIIC compartment sorts peptide-MHC complexes for surface expression or lysosomal degradation,膜表面 MHC II-抗原肽复合物,MIIC compartment sorts peptide,抗原提呈细胞于抗原的处理及提呈,阶段：内源性Ag肽的加工及转运MHC类分子荷肽递呈给CD8+T细胞,MHC类途径,二、MHC 类分子途径,内
14、源性Ag加工后由MHC类分子递呈,阶段：MHC类途径二、MHC 类分子途径内源性Ag加工,Degradation in the proteasome,具有酶活性的组分是PSMB8和PSMB9,胞浆细胞蛋白质，包括非己蛋白持续被多功能催化蛋白酶降解,1、内源性抗原肽的加工,经蛋白酶体（LMP）降解为短肽,Degradation in the proteasome具,ER,CYTOSOL,2、内源性抗原肽转运至内质网,经抗原加工相关转运体（TAP）转运至ER,ERCYTOSOLNewly synthesised抗原肽需,抗原加工相关转运物 (TAP1 & 2),疏水性的8-15 氨基酸的肽段可被转
15、运,ER membraneLumen of ERCytosol抗,钙连蛋白结合新生的 I 类分子alpha链until 2-M binds,2-M binds and stabilises floppy MHC,Tapasin, calreticulin, TAP 1 & 2 form a complex with the floppy MHC,抗原肽与 MHC分子结合结构紧密,3、MHC类分子荷肽,内质网钙连蛋白结合新生的 I 类分子alpha链TAP-1,4、递呈给CD8+T细胞,Ag肽-MHC类分子经高尔基体通过胞吐作用表达于细胞表面供CD8T细胞识别,进入溶酶体降解 细胞表面表达4、递
16、呈给CD8+T细胞Ag肽-,抗原提呈细胞于抗原的处理及提呈,三、非经典抗原加工递呈途径 Non classical pathway,外源性抗原也可被MHC类分子递呈外源性抗原穿透细胞膜进入胞浆外源性抗原自内体逸出进入胞浆-以内源性抗原方式加工递呈给CD8+T细胞内源性抗原也可被MHC类分子递呈胞质内蛋白形成自吞小泡，与内体/溶酶体融合 -以外源性抗原方式加工递呈给CD4+T细胞,三、非经典抗原加工递呈途径 Non classical p,四、脂类经CD1途径,糖脂类抗原 与CD1分子形成复合物 表达于抗原提呈细胞表面。供T、NKT细胞识别。,内体内,四、脂类经CD1途径 糖脂类抗原 与CD,抗
17、原提呈细胞于抗原的处理及提呈,学习了抗原提呈细胞的特性和功能后，你是如何体会抗原提呈细胞的免疫学功能和生物学意义的呢？,学习了抗原提呈细胞的特性和功能后，,Y,Pinocytosis,Phagocytosis,Membrane Ig receptor mediated uptake,Complement receptormediated phagocytosis,Fc receptor mediated phagocytosis,外源性抗原的摄入,APC以胞吞作用摄入Ag，形成内体,YYPinocytosisPhagocytosisMembr,抗原提呈细胞于抗原的处理及提呈,并指状树突细胞,滤
18、泡状树突细胞,B细胞,并指状树突细胞滤泡状B细胞,上皮组织中的LC捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的T细胞区，成为IDC,上皮组织中的LC,模式识别受体 （pattern recognition receptors，PRR）,模式识别受体,IR,IS,Ag,免疫器官：骨髓、胸腺、淋巴结、脾、粘膜相关淋巴组织免疫细胞：固有免疫细胞、适应性免疫细胞免疫分子：Ab、C、CK、CD、AM、MHC分子,固有免疫应答适应性免疫应答,IRISAg免疫器官：骨髓、胸腺、淋巴结、脾、粘膜相关淋巴组,Adaptive immunity:the key players,Antigen-presenting cell (APC),B cell,CD4+T cell（Th）,CD8+T cell（CTL）,Antibody,Cytokine,Infected cell lysis,Adaptive immunity:the key play,感谢聆听,感谢聆听,
