第1页：第七章 抗原递呈细胞及其他免疫细胞
第七章 抗原递呈细胞及其他免疫细胞：是指能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原递呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。
第2页：抗原递呈细胞的分类
- 专职APC
- 树突状细胞、单核吞噬细胞系统、B细胞。
- 兼职APC
- 内皮细胞、上皮细胞和激活的T细胞。
第3页：树突状细胞的特点
抗原递呈细胞——树突状细胞：是抗原递呈能力最强的APC。
- 能高水平表达MHC-Ⅱ类分子
- 可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体
- 能有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区
- 能活化未致敏T细胞
- 抗原递呈效率高
第4页：树突状细胞的来源
- DC的来源
- DC主要有两种来源，即髓源性和血源性。
- 髓源性DC
- 由骨髓和脐血中CD34+造血祖细胞生成的DC。
- 血源性DC
- 从外周血单个核细胞来源，某些单个核细胞在GM-CSF和IL-4作用下可转变为DC。
第5页：DC的分化与发育
- 细胞因子是调节DC成熟过程的重要因素
- GM-CSF、TNF-α促进DC分化；IL-1、IL-6和IL-12辅助DC成熟。DC的成熟也受其自身表达的黏附分子影响。
- DC表面标志
- CD11c+ DC属于血液中成熟的DC，CD11c- DC为低水平表达黏附分子的非成熟DC。
- DC的迁移与成熟
- DC在成熟过程中，其捕获和处理抗原的能力逐渐降低，但递呈的能力则明显增强；成熟后从非淋巴组织迁移到次级淋巴器官，从而激发T细胞应答。
第6页：滤泡树突状细胞的成熟
滤泡树突状细胞的成熟过程图：显示树突从棒状尖端（club-shaped tips）发育为丝状树突（filiform dendrites），并在树突上形成念珠状结构（bead formation）。
第7页：DC的分化与迁移过程
- 骨髓DC前体进入血流
- 在非淋巴组织分化为非成熟DC，定居于上皮组织、胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道以及实质脏器的间质
- 非成熟DC具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，但递呈抗原能力弱
- 在细胞因子和抗原刺激下DC成熟并迁移进入局部淋巴结，摄取处理能力变弱而递呈能力逐渐增强
第8页：DC的分布与分类
- 淋巴样组织中的DC：滤泡DC、并指状DC和胸腺DC
- 非淋巴样组织DC：朗格汉斯细胞和间质细胞
- 循环的DC
第9页：各类DC的分布特点
- 滤泡树突状细胞
- 是淋巴结浅皮质区淋巴滤泡内的重要APC，参与再次免疫应答，通过表面的FcR和C3bR结合免疫复合物，使免疫细胞识别以免疫复合物形式存在的抗原。
- 并指状细胞
- 分布于淋巴组织胸腺依赖区和次级淋巴组织中，为朗格汉斯细胞衍生而来。
- 胸腺树突状细胞
- 位于胸腺皮质/髓质交界处和髓质部分，生命周期很短，仅2～3周。
- 朗格汉斯细胞
- 位于表皮和胃肠上皮。
第10页：间质性DC与循环DC
- 间质性DC
- 主要分布在心脏、肝脏、肾脏、肺脏等实质器官间质的毛细血管附近。
- 循环DC
- 主要包括血液DC和淋巴DC，具有较强的摄取抗原能力，能在体外自发地与T细胞形成DC-T细胞簇，激活未致敏T细胞，启动初次免疫应答。
第11页：DC的生物学特性
- DC的共同特征
- ①形态上呈树突样；②表达CD1a、高水平MHC-Ⅱ类抗原和多种辅助分子，但缺乏CD14和非特异性酯酶的表达；③胞浆内存在特异性Birbeck颗粒状结构；④吞噬功能较低；⑤可有效诱导巢居的静息性幼稚T细胞发生增生。
- DC的表面标志
- DC表面表达某些可特异性结合病原微生物的受体，以及FcR和IgE分子等。
第12页：DC的抗原递呈与T细胞激活
- 抗原递呈
- 利用受体介导的内吞作用摄取可溶性抗原；具有强大的液相吞饮功能；通过吞噬作用摄取大颗粒或微生物。
- 参与T细胞发育、分化和激活
- DC作为重要的胸腺间质细胞，对T细胞在胸腺中的选择过程起重要作用；对外周T细胞的分化也发挥重要作用；提供T细胞激活的协同刺激信号。
第13页：DC参与B细胞的发育与激活
- 促进生发中心对抗原发生特异性反应
- 与B细胞膜表面高亲和力Ig的表达和V基因的重排有关
- DC高表达FcR、CR，使其膜表面可长时间附着一定量的抗原，通过长时间刺激记忆B细胞使其保持免疫记忆
- 促进静止的B细胞表达B7分子，使其具有抗原递呈功能
- 通过释放可溶性因子直接调节B细胞的生长与分化
- 可增强细胞因子诱导的CD40+B细胞生长和分化
- 人外周血DC表达类似CD40L的分子，参与B细胞的激活
第14页：DC的免疫调节与监视功能
- 免疫调节作用
- DC可分泌多种细胞因子参与免疫功能的调节；分泌多种趋化因子，介导其他免疫细胞的趋化作用。
- 免疫监视功能
- 某些前体DC对局部各种化学信号十分敏感，在体内发挥免疫监视作用。
第15页：DC与疾病的关系
DC参与多种疾病过程的发生，由此发展出基于DC的各种治疗方案。
第16页：单核吞噬细胞系统
二、单核吞噬细胞系统：包括骨髓内的前单核细胞、外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。
骨髓中的髓样干细胞受某些细胞因子的作用发育成前单核细胞，前单核细胞进一步发育成为单核细胞进入血流，然后移行至全身各组织器官内，发育成熟为巨噬细胞。
第17页：单核吞噬细胞的生物学特征
第18页：巨噬细胞的激活过程
- 触发应答阶段：病原体等异物与静止状态的巨噬细胞表面受体接触，巨噬细胞活化、增生、趋化并吞噬异物；此时没有MHC-Ⅱ类分子表达，无递呈抗原和杀伤肿瘤细胞的功能
- 启动兴奋阶段：应答的巨噬细胞受淋巴因子等第一类信号启动成为兴奋或启动的巨噬细胞，此时具有递呈抗原功能
- 激活发展阶段：兴奋的巨噬细胞在受到LPS、IFN-α、分枝杆菌等第二类信号刺激后成为活化巨噬细胞，产生TNF及溶细胞蛋白酶等物质，具有杀伤活性
第19页：巨噬细胞的作用特点
- 生物学作用
- 吞噬杀伤作用、抗原递呈作用、免疫调节作用和广泛参与机体生理功能。
- 巨噬细胞功能的异质性
- 不同组织器官中的巨噬细胞具有异质性；同一组织中的巨噬细胞具有异质性。
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第24页：B细胞的抗原递呈作用
三、B细胞的抗原递呈作用：B细胞能持续表达MHC-Ⅱ类分子，能有效递呈抗原给CD4+Th细胞，也表达B7-1分子，对活化的Th细胞有协同刺激作用。
机制：BCR结合抗原决定簇，发生受体介导的内吞作用，被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽，与MHC-Ⅱ类分子形成复合物，表达在B细胞表面，并递呈给CD4+T细胞。
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第27页：B细胞与T细胞的突触连接
B细胞（红色）与T细胞（绿色）之间形成突触连接的显微图，显示免疫突触的形成。
第28页：T细胞与B细胞相互作用图
T细胞（居中）被B细胞围绕的显微图，细胞骨架经染色显示为绿色。
第29页：兼职抗原递呈细胞
四、兼职抗原递呈细胞：某些细胞通常情况下不表达MHC-Ⅱ分子，但在炎症过程中或接受某些活性分子刺激后，则可表达MHC-Ⅱ类分子，并能处理和递呈抗原，这些细胞被称为兼职APC。
包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞及活化的T细胞等。兼职APC可能参与炎症反应或某些自身免疫病的发生。
第30页：HLA多态性与等位基因数
抗原递呈多样性的物质基础是HLA多态性。多态性指随机婚配的群体中存在两种以上的等位编码基因，在群体中可以编码多种抗原分子。
HLA基因位点的等位基因数量| 基因位点 | 等位基因数 |
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| A基因 | 约27种 |
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| B基因 | 约50种 |
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| C基因 | 约10种 |
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| DR基因 | 约23种 |
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| DQ基因 | 约9种 |
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| DP基因 | 约6种 |
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第31页：抗原递呈的两条途径
- 抗原→APC→HLA Ⅰ类分子-抗原肽复合物→表达于细胞膜表面→CD8+T细胞识别
- 抗原→APC→HLA Ⅱ类分子-抗原肽复合物→表达于细胞膜表面→CD4+T细胞识别
第32页：树突状细胞识别危险信号
树突状细胞识别危险信号示意图：细菌细胞壁蛋白与细菌DNA等成分激活树突状细胞，触发免疫应答（DANGER）。
第33页：巨噬细胞激活辅助T细胞
抗原提呈巨噬细胞激活辅助T细胞（helper T cell）的示意图。
第34页：T细胞与APC的附着分子
T细胞与APC的附着：下表列出T细胞与APC表面相互作用的主要分子。
T细胞与APC表面相互作用分子| T细胞表面分子 | APC表面分子 |
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| TCR/CD3 | MHC-抗原肽复合物 |
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| CD4 | MHC-Ⅱ类分子 |
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| CD28 / CTLA-4 | B7-1 / B7-2 |
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| LFA-1 | ICAM-1 / ICAM-3 |
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| CD2 | LFA-3 |
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第35页：第二节 抗原加工与递呈
第二节 抗原加工与递呈途径。
- 抗原加工
- APC摄取抗原后，将其分解成适合与MHC分子结合的小分子抗原肽的过程，称为抗原加工。
- 抗原递呈
- MHC分子与经过加工的小分子抗原肽结合并表达在APC细胞表面，供T细胞识别的过程，称为抗原递呈。
第36页：外源性抗原
- 外源性抗原
- 是从细胞外进入细胞内的抗原物质，如APC吞噬的各种病原体、细胞等。
- 递呈途径
- 外源性抗原被APC吞噬后，经过溶酶体加工处理成小分子抗原肽，由MHC-Ⅱ类分子递呈。
第37页：内源性抗原
- 内源性抗原
- 是在细胞内合成产生的抗原物质，如病毒在感染细胞内合成的病毒蛋白质、肿瘤细胞内合成的肿瘤蛋白等。
- 递呈途径
- 内源性抗原经过蛋白酶体加工处理成小分子抗原肽，由MHC-Ⅰ类分子递呈。
第38页：外源性抗原加工与递呈途径
- 外源性抗原被APC摄入细胞，在胞质中形成内体并与溶酶体融合
- 外源性抗原被溶酶体中的蛋白酶水解成含13～30个氨基酸残基的抗原肽（即抗原决定基）
- 内质网中新合成的MHC-Ⅱ类分子与Ii链结合，Ii链将MHC-Ⅱ类分子引入内体，在内体中MHC-Ⅱ类分子与抗原肽结合，形成MHCⅡ-抗原肽复合物
- MHCⅡ-抗原肽复合物经胞吐作用转运到APC细胞膜表面，供CD4+T细胞识别
CD4+T细胞通过TCR识别MHC-Ⅱ类分子递呈的抗原肽，产生活化信号，激活免疫应答。
第39页：APC对外源性抗原的处理与提呈
- 外源性抗原被APC摄入细胞，在胞质中形成内体并与溶酶体融合
- 外源性抗原被溶酶体中的蛋白酶水解成含13～30个氨基酸残基的抗原肽（即抗原决定基）
- 内质网中新合成的MHC-Ⅱ类分子与Ii链结合，Ii链将MHC-Ⅱ类分子引入内体，在内体中MHC-Ⅱ类分子与抗原肽结合，形成MHCⅡ-抗原肽复合物
- MHCⅡ-抗原肽复合物经胞吐作用转运到APC细胞膜表面，供CD4+T细胞识别
CD4+T细胞通过TCR识别MHC-Ⅱ类分子递呈的抗原肽，产生活化信号，激活免疫应答。
第40页：
第41页：内源性抗原加工与递呈途径
- 细胞内产生的内源性抗原与泛素结合，泛素将内源性抗原引入蛋白酶体
- 内源性抗原被蛋白酶水解成含5～15个氨基酸残基的抗原肽（即抗原决定基）
- 抗原肽通过TAP的跨膜通道进入粗面内质网（RER）
- RER中新合成的MHC-Ⅰ类分子的α链和β2-m在一些伴随蛋白参与下形成二聚体，再与抗原肽结合形成MHCⅠ-抗原肽复合物
- MHCⅠ-抗原肽复合物经胞吐作用转运到细胞膜表面，供CD8+T细胞识别
CD8+T细胞通过TCR识别MHC-Ⅰ类分子递呈的抗原肽，产生活化信号，激活免疫应答。
第42页：内源性抗原的处理与提呈
- 细胞内产生的内源性抗原被蛋白酶水解成含5～15个氨基酸残基的抗原肽
- 抗原肽通过TAP的跨膜通道进入内质网（ER）
- ER中新合成的MHC-Ⅰ类分子的α链和β2-m在一些伴随蛋白参与下形成二聚体，再与抗原肽结合形成MHCⅠ-抗原肽复合物
- MHCⅠ-抗原肽复合物经胞吐作用转运到细胞膜表面，供CD8+T细胞识别
CD8+T细胞通过TCR识别MHC-Ⅰ类分子递呈的抗原肽，产生活化信号，激活免疫应答。
第43页：
第44页：内源性与外源性抗原的递呈途径
内源性抗原与外源性抗原的递呈途径对比图：内源性抗原经蛋白酶体降解后由MHC-Ⅰ类分子递呈给CD8+T细胞；外源性抗原经溶酶体降解后由MHC-Ⅱ类分子递呈给CD4+T细胞。
第45页：CD1对脂类抗原的递呈
CD1对脂类抗原的递呈：CD1分子可递呈脂类抗原，是不同于MHC-Ⅰ、Ⅱ类分子的抗原递呈途径。
