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抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
Chapter11
Dept. of Micro & Imm,Univ. of South China School of Medicine
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QQ：：为什么需要APC存在？
初始T细胞的完全活化需要两种活
化信号的协同作用。“双信号”
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T细胞活化的双信号
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抗原提呈细胞 (Antigen-presenting cell, APC)
§1 抗原提呈细胞的种类与特点
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APC 概念
能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T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。
APCMHC分子
T cellTCRAg肽
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专职性APC
特点：表达MHC-Ⅱ类分子
非专职性APC (non-professional APC)
内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等；
单核/巨噬细胞 (Mo/MΦ)
树突状细胞 (DC)
B 细胞
(professional APC)
APC 分类
APC
以及表达MHCⅠ类分子的靶细胞（肿瘤
细胞、病毒感染细胞等）。w
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Figure 6-10
Professional antigen presenting cells
They are dendritic cells, B cells and macrophages
They express high levels of MHC I and II molecules
They express co-stimulatory molecules (e.g. B7)
They are differently distributed in lymphoid tissues (LT).
Dendritic cells are particularly important for initiation of T cell activation in lymphoid tissues.
Only these cells express B7w
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美国学者Steinman于1973年发现。
* 成熟时伸出许多树突状或伪足样突起而得名。
* 体内功能最强和最重要的 APC；
* 能显著刺激初始T细胞增殖。
—DC是机体适应性免疫应答的始动者。
一、树突状细胞(dendritic cell, DC)
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1、根据来源分类
髓系DC(Myeloid DC)：来自髓样干细胞
淋巴系DC (lymphoid DC)：来自淋巴样干细胞
(一) 类型与特点
“经典的”DC，主要参与免疫应答的诱导
与启动。
浆细胞样DC(pDC)，通过分泌I型IFNIFN而参
与抗病毒固有免疫。w
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Fig.w
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2. 2. 按分化成熟状态分类按分化成熟状态分类
非成熟非成熟DCDC 成熟成熟DCDC
FcR及甘露糖R
MHCMHC--IIII分子分子
共刺激分子共刺激分子
Ag摄取加工能力
AgAg提呈提呈能力能力
迁移倾向性
++++
主要功能主要功能
++
++++
++++
++++--/+/+
--/+/+
++++
--/+/+
--/+/+
炎症组织 外周淋巴组织
摄取摄取//加工加工//处理处理AgAg 提呈提呈AgAgw
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3、 根据组织分布的分类
① 淋巴样组织中的DC
② 非淋巴样组织中的DC
③ 体液中的DC
并指状DC（IDC）
滤泡样DC（FDC）
间质性DC
朗格汉斯细胞(LC)
隐蔽细胞(veiled cell)
血液DC
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(1) 并指状并指状DCDC(IDC)
成熟DC；
高高表达 MHC I/Ⅱ类分子→抗原提呈功能强强
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(2) 滤泡样DC(FDC)：特殊特殊DCDC
不表达不表达MHC-Ⅱ类分子
高表达FcR和C3bR
吸附IC，供B细胞识别。
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① 提供双信号，活化T细胞：
DC
-Ag肽：MHC分子复合物 TCR-…
CD3
信号１
-协同刺激分子(CM) 信号２ CMR-
T
(B7-1,B7-2 …) (CD28 …)
（二）功能
1、抗原提呈与免疫激活作用
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②分泌IL-12：
Th0 Th1 细胞免疫
③ 调节B细胞的增殖与分化：
诱导Ig类别的转换/释放某些可溶性因
子。
IL-12 IL-12ww
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（二）功能
2、免疫调节作用
(１) 诱导中枢免疫耐受：胸腺DC
在胸腺，T细胞通过识别DC表面的自身
pMHC而发生凋亡 (阴性选择)。
(２) 诱导外周免疫耐受：非成熟DC
3、免疫耐受的调节与诱导ww
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二、单核/巨噬细胞 (Mo/MΦ)
单核细胞(Mo) —外周血
MΦ —— 组织
(一) 组成及分布
muneweb.xxmc.edu.cn
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* MΦ在不同的组织有不同的名称：
巨噬细胞(淋巴结/脾/肺泡/胸/腹腔)
库普弗细胞(肝)
小胶质细胞(神经组织)
破骨细胞（骨）
组织细胞（结缔组织）w
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(二) MΦ的表面标志
2. 膜抗原：提呈Ag
MHCⅡ/Ⅰ类分子（静止时低水平）
1. 膜受体：识别AgFcγR/CR(C3bR/C4bR) / PRR / CKR
3. 协同刺激分子：第二信号
CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、ICAM-1
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(三) MΦ的Ag提呈作用特点
1. 摄取和加工力强强
2. 正常情况正常情况提呈力较弱（MHCI/III/II类分类分
子及共刺激分子较低子及共刺激分子较低），活化后明显增
强；
3. 仅激活已活化或记忆性T细胞。
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三、B淋巴细胞
无吞噬功能，BCR特异性摄取Ag为主；
Ag浓度较低和再次应答时重要作用；
只提呈可溶性Ag；
活化和记忆性B细胞才能提呈Ag。
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外源性抗原的摄取
mIg介导的
内吞
补体受体介导的内吞
Fc受体介导
的内吞
吞噬
吞饮
被动吸附
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APC对外源性抗原的摄取
Mφ DC B cell
吞噬 ++ + －－胞饮 + ++ +受体介导 ++ + + ++
(FcR/CR/MF-R) (BCR)
Summary
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§2 抗原的处理和提呈
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APC降解Ag、与MHC分子结合结合，形
成pMHC，表达于APC表面的过程。
APC与T细胞接触过程中，表达于细胞表面
的pMHC被T细胞识别，形成TCR-抗原肽-MHC三元体，从而活化活化T细胞的全过程。
AgAg加工加工//处理处理(antigen processing)(antigen processing)
AgAg提呈提呈(antigen presentation)(antigen presentation)
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TCR的识别
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1、内源性抗原(endogenous antigen)
根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类
2、外源性抗原(exogenous antigen)
并非由APC合成、来源于APC外的抗原。
在APC内新合成的抗原。
* * AgAg的种类的种类 Review
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抗原的处理和提呈途径
MHCⅠ类分子途径
脂类抗原的CD1分子提呈途径
MHCⅡ类分子途径
非经典的抗原提呈途径
Summary
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（一）MHCⅠ类分子途径
内源性Ag主要通过MHCⅠ类分子
途径加工处理与提呈。
抗原的处理和提呈途径
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1、内源性抗原的加工、处理与转运
蛋白酶体：普遍存在于各种生
物体胞内，主要负责将溶酶体外
的蛋白降解为多肽。
（一）MHCⅠ类分子途径
TAP: 抗原加工相关转运物
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2、MHCⅠ类分子的生成与组装
α链、β2m合成部位：ER
伴侣分子：钙联素，等
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3、抗原多肽- MHCⅠ类分子复合物的形成与多肽的提呈
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内源性Ag 蛋白酶体降解
Ag肽 (8~12个aa)
TAP转运
内质网腔(Ⅰ类分子在此合成)
形成
Ag肽:MHCⅠ类分子复合物
Golgi 转运
靶细胞膜表面提呈
CD8+ T-TCR
Summary
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（二）MHCⅡ类分子途径
外源性Ag主要通过MHCⅡ类分子途径
加工处理与提呈。
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（二）MHCⅡ类分子途径
1、外源性抗原的加工处理
2、MHCⅡ类分子的合成与转运
3、 MHCⅡ类分子的组装和抗原多肽的提呈
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Ag降解场所：内体/溶酶体
蛋白Ag APC摄入初步降解
多肽
溶酶体
Ag肽(10~30个aa)
转运至
酶降解
内体
1. 外源性蛋白抗原的加工处理
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Ii的主要功能
· 促进MHCⅡ类分子α链与β链组装和折叠及
二聚体的形成；
· 促进MHCⅡ类分子通过Golgi从ER向内体的转运。
· 阻止MHCⅡ类分子与内源性多肽结合；
2. MHC Ⅱ类分子合成与转运
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CLIP— MHCⅡ类分子相关的恒定链多肽
(class Ⅱ associated invariant chain peptide)
作用：封闭MHCⅡ类分子的抗原
肽结合槽。
MⅡC：MHC Ⅱ类分子腔室
2. MHC Ⅱ类分子合成与转运
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3. MHCⅡ类分子的组装和抗原多肽的提呈
HLA-DM分子：使CLIP与抗原肽结合槽解离
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MHCⅡ类分子
Ii(αβIi)3
Ii降解
( MⅡC ) CLIPHLA-DM
与Ag肽结合槽解离
MHCⅡ类分子
＋
3. MHCⅡ类分子的组装和抗原多肽的提呈
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外源性AgAPC摄入
蛋白酶降解 Ag 肽(13-18aa)
(αβIi)3
CLIP
酸性环境、蛋白酶降解Ii
HLA-DM降解CLIP
(MⅡC )
MHCⅡ类分子
结合
提呈
CD4+ T细胞
(内体、溶酶体)
Summary
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MHCⅠ类分子途径 MHCⅡ类分子途径Ag来源 内源性Ag 外源性Ag
Ag降解的胞内位置 蛋白酶体 内体、溶酶体
处理和提呈Ag的细胞 所有有核细胞 专职性APC
Ag与MHC分子结合部位 内质网 溶酶体及内体中MⅡC
提呈抗原的MHC分子 MHCⅠ类分子 MHCⅡ类分子
识别和应答细胞 CD8+T(主要为Tc) CD4+T(主要为Th)
伴侣分子 TAP、钙联素 Ii链、钙联素
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MHCⅠ类分子能提呈外源性Ag
（三）非经典的抗原提呈途径
（MHC分子对抗原的交叉提呈）ww
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MHCⅠ类分子 内源性抗原
MHCⅡ类分子 外源性抗原
MHCⅠ类分子能提呈外源性Ag
（三）非经典的抗原提呈途径
（MHC分子对抗原的交叉提呈）
MHCⅡ类分子也能提呈内源性Ag
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（四）脂类抗原的CD1分子途径
CD1与β2m组成MHCⅠ类样分子而提呈脂类脂类Ag；
CD1d对脂类脂类Ag加工、提呈，活化NKT细胞；
CD1a~c对脂类脂类Ag加工、提呈，活化特异性T细胞。
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思考题
1. APC的概念，专职性APC的种类和特点。
2. 抗原加工处理、抗原提呈的含义？
3. DC、Mφ及B细胞摄取抗原的方式有何
异同？
4. MHCⅠ类分子途径和MHCⅡ类分子途径
的比较。
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