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07 第七章 抗原提呈细胞.pptx

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本课件介绍抗原提呈细胞的概念与种类,重点讲解树突状细胞的来源分类、表面标志、生物学功能与临床应用,比较未成熟与成熟DC的差异,并系统说明外源性抗原与内源性抗原的加工提呈途径及脂类抗原的CD1提呈与交叉提呈。

第七章抗原提呈细胞章节标题页,标示本章以APC为核心的主题
问题导入页,以树突状细胞为何可用于制备疫苗设问引出本章内容
本章大纲页,分掌握、熟悉、了解三层列出APC种类、抗原处理提呈与DC分类等要求
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第1页:第七章 抗原提呈细胞

第七章 抗原提呈细胞

第2页:问题:DC与疫苗制备

为什么树突状细胞可以用来制备疫苗?

第3页:本章大纲

大纲

掌握
抗原提呈细胞的概念和种类、外源性抗原和内源性抗原的处理和提呈
熟悉
树突状细胞的分类、外源性和内源性抗原、抗原加工和提呈的概念
了解
树突状细胞的表面标志、功能和应用、脂类抗原的提呈、交叉提呈

第4页:抗原提呈细胞的概念

前言

抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)
是指能摄取和在细胞内加工处理抗原,并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类免疫细胞,在机体的免疫识别、免疫应答及免疫调节中发挥重要作用。

第5页:专职抗原提呈细胞

第一节 抗原提呈细胞的种类

第一类 专职抗原提呈细胞(professional APC)
特点:组成性表达MHC-II类分子和共刺激分子,能主动摄取并加工、处理和提呈抗原信息给T淋巴细胞,抗原提呈能力强。种类:树突状细胞、单核巨噬细胞、B细胞。

第6页:三种专职抗原提呈细胞

图示三种专职抗原提呈细胞:树突状细胞、单核巨噬细胞与B淋巴细胞。

第7页:非专职抗原提呈细胞

第二类 非专职APC(non-professional APC)
指通常情况下不表达MHC-II类分子,但在炎症过程中或在某些活性分子刺激下能被诱导表达MHC-II类分子和共刺激分子,并能加工和提呈抗原的一类细胞。抗原提呈能力弱。包括:内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞、嗜酸性粒细胞等。

第8页:树突状细胞概述

一、树突状细胞(Dendritic Cells,DC)

是目前所知功能最强、唯一能够激活初始型T细胞的专职抗原提呈细胞。

第9页:DC的共同特性

DC为一群异质性细胞,具有某些共同特性:

  • 起源于骨髓CD34+细胞,经血液进入组织;
  • 未成熟的DC可摄取并处理抗原;
  • 未成熟DC遇到危险信号后迁移到淋巴器官并发育成熟;
  • 成熟的DC具有较强的抗原提呈能力。

DC摄取抗原后,移行进入淋巴管盲端。

第10页:DC的共同特性

图示DC的共同特性:未成熟DC在外周组织摄取抗原后经输入淋巴管迁移至淋巴结,发育成熟并提呈抗原。

第11页:DC按来源分类

(一)树突状细胞的分类

1.依据其来源分类
髓系DC:传统意义的DC,免疫应答的启动者。淋巴系DC:浆细胞样DC,主要参与天然抗病毒免疫。

第12页:树突状细胞的来源

图示树突状细胞的来源(《医学免疫学》高等教育出版社第七版,图7-1),展示髓系DC与淋巴系DC的分化路径。

第13页:DC按组织分布分类

2.依据其组织分布分类
(1)淋巴样组织中的DC:并指状DC(interdigitating DC,IDC)、滤胞样DC(follicular DC,FDC)、边缘区DC;(2)非淋巴样组织中的DC;(3)体液中DC。

第14页:滤泡树突状细胞

图示Follicular dendritic cells(滤泡树突状细胞)。

图片引自:Nature Reviews Immunology 3, 764-769 (September 2003).

第15页:DC按发育及迁移阶段分类

3.依据其发育及迁移阶段分类
前体DC:骨髓及外周血;未成熟DC:外周非淋巴组织;移行DC:输入淋巴管及外周血;成熟DC:外周淋巴组织。

第16页:未成熟DC、移行DC、成熟DC

图示未成熟DC、移行DC、成熟DC的形态与分布差异。

第17页:DC迁移成熟过程中的变化

图示树突状细胞迁移成熟过程中生物学特性的变化(《医学免疫学》高等教育出版社第七版,图7-2)。

第18页:DC按功能分类

4.依据其功能分类
DC1亚群:产生IL-12,诱导Th0向Th1细胞分化;DC2亚群:产生IL-4,诱导Th0向Th2细胞分化;DC3亚群:产生IL-10,诱导免疫耐受。

第19页:DC调控T细胞极化

图示Dendritic-cell control of pathogen-driven T-cell polarization(TF:tissue factors)。

图片引自:Nature Reviews Immunology 3, 984-993 (December 2003).

第20页:DC的表面标志与生物学特征

(二)DC的表面标志及生物学特征

无特异性细胞表面分子标志。典型特征:树突状形态,膜表面高表达MHC II类分子和其他共刺激分子,能移行至淋巴器官并刺激初始型T细胞活化。未成熟DC与成熟DC在表面膜分子表达和生物学功能方面存在明显不同。

第21页:DC的相对特异性标志

DC相对特异性标志

  • 髓系DC:CD11b、CD11c、CD13、CD33
  • 人淋巴样DC:CD11c-/CD123+/BDCA2+/CD45RA+/CD4+
  • 人DC:CD1α,CD11c,CD83
  • 小鼠DC:33D1,NLDC145

第22页:未成熟DC与成熟DC特点比较

图示未成熟DC与成熟DC特点的比较。

说明:原图各项比较数据未以文字形式抽出,未还原为真表格,建议对照原课件图片核对。

第23页:未成熟DC与成熟DC膜分子异同

图示未成熟DC和成熟DC表面膜分子的异同。

第24页:DC的生物学功能

(三)DC的生物学功能

  1. 摄取、加工处理并提呈抗原
  2. DC参与中枢和外周免疫耐受的形成
  3. DC参与免疫记忆的维持
  4. DC分泌细胞因子调节免疫应答

第25页:DC的临床应用

(四)DC在临床上的应用

在抗感染免疫、移植免疫、肿瘤免疫、免疫激活及免疫耐受中扮演着重要的角色。

第26页:单核巨噬细胞与B细胞的提呈作用

二、单核巨噬细胞
重要的抗原提呈细胞,可摄取、加工处理及提呈抗原,激发适应性免疫应答。
三、B淋巴细胞
作为专职抗原提呈细胞,在低浓度可溶性抗原的提呈过程中十分重要。

第27页:专职抗原提呈细胞的特性比较表

专职抗原提呈细胞的特性比较

专职抗原提呈细胞的特性比较
类型缩写主要体内分布
巨噬细胞Mφ全身组织、器官
树突状细胞DC全身组织、皮肤及淋巴组织
并指状树突状细胞IDC胸腺、淋巴组织胸腺依赖区
郎格汉斯细胞LC皮肤表皮、淋巴结副皮质区
滤泡树突状细胞FDC淋巴滤泡生发中心
B细胞无外周血、淋巴组织

说明:原表中吞噬作用、MHC II类分子、FcR、C3R、Birbeck颗粒五列的阳性标记在纯文本抽取中与类型标签错位,未能逐格安全切分,此处仅还原类型与分布列,建议对照原课件图片核对。

第28页:抗原加工的概念

第二节 抗原的处理与提呈

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抗原肽片段,再以抗原肽-MHC分子复合物形式表达于细胞表面的过程。

第29页:抗原提呈的概念

抗原提呈(antigen presenting)
APC与T细胞接触时,抗原肽-MHC分子复合物被T细胞的TCR识别,从而将抗原信息传递给T细胞,诱导T细胞活化的过程。

第30页:外源性与内源性抗原

APC加工处理的抗原分为两类:

外源性抗原(exogenous antigen)
通过吞噬或吞饮等作用被APC从细胞外摄入的抗原。如胞外寄生菌及其产物、细胞抗原、可溶性蛋白质抗原等。
内源性抗原(endogenous antigen)
存在于APC细胞浆内的抗原,如细胞内合成的病毒抗原、胞浆内存在的细菌及其产物等。

第31页:外源性与内源性抗原的产生过程

图示外源性抗原和内源性抗原的产生过程(《医学免疫学》高等教育出版社第七版,图7-4)。

第32页:外源性抗原的加工处理和提呈

一、外源性抗原的加工处理和提呈(溶酶体或MHC II类途径)

APC摄入外源性抗原,在吞噬溶酶体中将外源性抗原降解为多肽;APC内质网中合成的MHC II类分子与恒定链(Ii链)结合,经高尔基体形成MHC II类小室(MⅡC);MHC II类小室与吞噬溶酶体融合,吞噬溶酶体中的小分子抗原肽取代Ii链多肽片段与MHC II类分子结合,经分泌囊泡表达于细胞表面,供CD4+T细胞识别。

第33页:外源性抗原加工处理及提呈图

图示外源性抗原加工、处理及提呈(《医学免疫学》高等教育出版社第七版,图7-5)。

第34页:内源性抗原的加工处理和提呈

二、内源性抗原的加工处理和提呈(胞质溶胶或MHC-I类途径)

胞浆内的抗原,经蛋白酶体降解成小的肽片段,经抗原肽转运体(TAP)转运至内质网,与MHC-Ⅰ类分子结合成复合物,然后转送到细胞膜表面,供CD8+T细胞识别的过程。

第35页:内源性抗原加工处理及提呈图

图示内源性抗原加工、处理及提呈(《医学免疫学》高等教育出版社第七版,图7-6)。

第36页:MHC I类与MHC II类提呈途径比较

图示MHC I类分子和MHC II类分子抗原提呈途径的比较,对比抗原来源、加工部位、结合分子与识别细胞。

第37页:脂类抗原的CD1分子提呈

三、脂类抗原的CD1分子提呈

CD1分子为MHC I类样分子,提呈脂类抗原供CD1限制性T细胞识别。CD1限制性T细胞包括CD4-CD8-T、TCRγδT细胞、NKT细胞等。CD1抗原提呈途径在机体抗微生物感染和对脂类抗原的应答中起重要作用。

第38页:交叉提呈

四、交叉提呈

是指专职APC加工处理外源性抗原(或内源性抗原),使其与MHC-I类分子(或MHC-II类分子)结合形成抗原肽-MHC分子复合物,提呈给CD8+(或CD4+T)T细胞的过程。

第39页:交叉提呈途径

图示交叉提呈途径:外源性抗原进入胞质溶胶后按MHC I类途径提呈。

第40页:DC移行与抗原提呈动画

动画:树突状细胞移行;MHC-II抗原提呈;MHC-I抗原提呈;交叉提呈。

第41页:本章重点

本章重点

  1. 抗原提呈细胞的概念
  2. 专职抗原提呈细胞的特点和种类
  3. 未成熟与成熟树突状细胞的区别
  4. 外源性抗原和内源性抗原的处理和提呈
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