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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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