抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈培訓課件

抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈第一節(jié)抗原遞呈細胞

AntigenPresentingCells基本概念抗原遞呈細胞2抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈一、基本概念抗原加工與遞呈（Antigenprocessingandpresentation）抗原加工是指蛋白質(zhì)抗原在細胞內(nèi)被降解成能與MHC結(jié)合的肽的過程。抗原遞呈是指MHC分子與抗原肽結(jié)合，將其展示于細胞表面供T細胞識別的過程。3抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈二、抗原遞呈細胞抗原遞呈細胞

(antigenpresentingcell，APC)能夠攝取、加工、處理抗原并將Ag信息遞呈給抗原特異性淋巴細胞（T細胞）的一類免疫細胞。包括巨噬細胞、樹突狀細胞、成熟B細胞等4抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈廣義APC所有有核細胞表達MHCⅠ類分子專職APC(professionalAPC)MΦ，DC，B細胞等表達MHCⅡ類分子兼職APC(non-professionalAPC)內(nèi)皮細胞，上皮細胞，激活的T細胞等某些因素刺激后表達MHC-Ⅱ類分子5抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈6抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈1、樹突狀細胞

（dendriticcell,DC）典型樹突狀形態(tài)功能最強的APC表面標志7抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈

DC的概念：形態(tài)學組合性細胞表面標志MLR8抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈DC來源、分類與組織分布根據(jù)起源淋巴系DC濾泡DC(FDC)髓系DC（CD11c+）郎格漢斯細胞(LC)并指狀DC(IDC)9抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈未成熟DC和成熟DC未成熟DC(ImmatureDC)皮膚、胃腸道、呼吸道等上皮內(nèi)及實質(zhì)器官間質(zhì)內(nèi)攝取抗原并遷移至引流淋巴器官胞飲（吞飲）受體介導內(nèi)吞吞噬弱表達低水平的MHC分子、協(xié)同刺激分子和粘附分子10抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈成熟過程中的重要變化:表達趨化因子受體，獲得向引流淋巴結(jié)遷移的能力加工遞呈抗原，表達大量肽-MHC復合物協(xié)同刺激分子和粘附分子表達上調(diào)成熟DC(MatureDC)淋巴結(jié)，脾及派氏集合淋巴管高表達MHC分子、協(xié)同刺激分子及粘附分子很強的抗原遞呈能力11抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈2、巨噬細胞

(Macrophage,Mφ)12抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈來源、分布前單核細胞（骨髓）單核細胞（血液）巨噬細胞（組織器官）13抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈單核細胞體積較大，蹄狀核（左，普通光鏡）透射電鏡顯示其高爾基體發(fā)達、線粒體豐富、胞漿顆粒明顯（中）掃描電鏡顯示腹腔巨噬細胞粘附于玻璃表面（右）單核巨噬細胞14抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈功能吞噬消滅病原體加工遞呈抗原，激發(fā)特異性免疫應答免疫應答的效應細胞15抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈MΦ攝取抗原途徑胞吞作用吞噬吞飲受體介導內(nèi)吞16抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈模式識別受體

（patternrecognitionreceptors，PRR）17抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈3、B細胞18抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈B細胞攝取抗原途徑加工遞呈可溶性抗原BCR介導內(nèi)吞特異性高效性19抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈第二節(jié)抗原加工遞呈途徑

AntigenProcessingandPresentationPathways20抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈Influenzavirus內(nèi)源性抗原（endogenousantigens）指細胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)抗原細胞產(chǎn)生的自身固有蛋白質(zhì)胞內(nèi)寄生病毒或其它病原體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)細胞惡性轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的突變蛋白，即腫瘤抗原有核細胞內(nèi)加工，由MHCⅠ分子遞呈21抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈MMMMListeria外源性抗原(exogenousantigens)指由細胞外進入細胞的蛋白質(zhì)抗原細胞攝入的各種病原體和疫苗在吞噬體和內(nèi)體中生長的病原體攝入的自身蛋白抗原遞呈細胞內(nèi)加工，由MHCⅡ分子遞呈22抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈概述T細胞不能直接識別游離蛋白Ag，只能通過TCR識別Ag肽-MHC分子復合物CD4+T---Ag肽-MHCⅡ分子復合物CD8+T---Ag肽-MHCⅠ分子復合物23抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈一、外源性抗原加工遞呈途徑ExogenousprocessingandpresentationpathwayMHCclassⅡpathway

外源性Ag經(jīng)MHCⅡ類分子遞呈24抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈1、外源性抗原的攝取、加工處理Uptakeanddegradationofexogenousantigens

APC以胞吞作用攝入Ag，形成內(nèi)體內(nèi)體與溶酶體融合形成內(nèi)體/溶酶體Ag被蛋白酶降解成Ag肽抗原加工區(qū)室（compartments）25抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈YYPinocytosisPhagocytosisMembraneIgreceptormediateduptakeYComplementreceptormediatedphagocytosisYFcreceptormediatedphagocytosisUptakeofexogenousantigensAPC以胞吞作用攝入Ag，形成內(nèi)體26抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈EndosomesExogenouspathwayIncreaseinacidityCellsurfaceTolysosomesUptakeProteinantigensInendosomeCathepsinB,DandLproteasesareactivatedbythedecreaseinpH27抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈2、MHCⅡ類分子的合成及轉(zhuǎn)運BiosynthesisandtransportationofMHCclassⅡmolecules

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中MHCⅡ類分子合成與Ii鏈結(jié)合成(αβIi)3復合物28抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈Needtopreventnewlysynthesised,selfproteinsfrombindingtoimmatureMHC

InvariantchainstabilisesMHCclassIIbybindingtotheimmatureMHCclassIImoleculeIntheEndoplasmicReticulumMHCclassIImaturationandinvariantchain29抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈Conception

Ⅰi鏈

Ⅰa-associatedinvariantchain，Ⅰa分子相關的不變鏈協(xié)助Ⅱ類分子折疊和裝配阻止Ⅱ類分子與ER中的新合成的肽或內(nèi)源性抗原肽結(jié)合引導Ⅱ類分子進入內(nèi)體30抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈ConceptionCLIP

ClassⅡ-associatedinvariantchainpeptide，Ⅱ類分子相關的不變鏈多肽

Ⅰi鏈中81位至104位氨基酸殘基的肽段結(jié)構(gòu)（CLIP)能與所有MHCⅡ類分子抗原結(jié)合槽相結(jié)合31抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈3、MHCⅡ類分子荷肽Peptide-loadingofMHCclassⅡmolecules

Ⅰi鏈引導下Ⅱ類分子進入內(nèi)體(MⅡC)

Ⅰi鏈降解，Ⅱ類分子肽結(jié)合槽中保留CLIPHLA-DM催化，CLIP與肽結(jié)合槽解離HLA-DM編選，高親和力肽與Ⅱ類分子結(jié)合——Ag肽-MHCⅡ類分子形成32抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈ConceptionMⅡCMHCclassⅡ

compartment，MHCⅡ類分子區(qū)室富含外源性抗原肽、MHCⅡ類分子、HLA-DM的低pH值的晚期內(nèi)體MHCⅡ類分子荷肽主要場所33抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈

HLA-DM的編選作用HLA-DM可驅(qū)逐與Ⅱ類分子抗原結(jié)合槽低親和 力結(jié)合的肽，直至有高親和力的肽與Ⅱ類分 子結(jié)合，才與Ⅱ類分子分離，使其抗原結(jié)合 槽恢復閉合狀態(tài)。HLA這種對肽的選擇作用稱為HLA-DM的編選 作用，保證Ⅱ類分子遞呈高親和力的外源 性抗原肽。34抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈EndosomesCellsurfaceUptakeClassIIassociatedinvariantchainpeptide(CLIP)(Ii)3complexesdirectedtowardsendosomesbyinvariantchainCathepsinLdegradesInvariantchainCLIPblocksgrooveinMHCmoleculeMHCClassIIcontainingvesiclesfusewithantigencontainingvesicles35抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈HLA-DMcatalysestheremovalofCLIPMIICcompartmentHLA-DMReplacesCLIPwithapeptideantigenusingacatalyticmechanismSequenceincytoplasmictailretainsHLA-DMinendosomesHLA-DMHLA-DR36抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈38抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈階段：外源性抗原的攝取、加工MHCⅡ類分子的合成及轉(zhuǎn)運MHCⅡ類分子荷肽遞呈給CD4+T細胞MHCⅡ類途徑39抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈二、內(nèi)源性抗原加工遞呈途徑EndogenousprocessingandpresentationpathwayMHCclassⅠpathway

內(nèi)源性Ag加工后由MHCⅠ類分子遞呈40抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈1、內(nèi)源性抗原肽的產(chǎn)生Generationofendogenousantigenicpeptide具體機制不清楚經(jīng)蛋白酶體（LMP）降解為短肽41抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈DegradationintheproteasomeThesecomponentsareinducedbyIFN-γandreplaceconstitutivecomponentstoconferproteolyticpropertiesThecomponentsoftheproteasomeincludeMECL-1,LMP2,LMP7LMP2&7encodedintheMHCProteasomecleavesproteinsintohydrophobicandbasicaminoacidsCytoplasmiccellularproteins,includingnon-selfproteinsaredegradedcontinuouslybyamulticatalyticproteaseof28subunits42抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈2、內(nèi)源性抗原肽轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)TransportationofendogenousantigenicpeptideintoER經(jīng)抗原加工相關轉(zhuǎn)運體（TAP）轉(zhuǎn)運至ER43抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈ERmembraneLumenofERCytosolTransportersassociatedwithantigenprocessing(TAP1&2)Transporterhaspreferencefor8-17aminoacidpeptideswithhydrophobic,basicCterminiTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideERmembraneLumenofERCytosolTAP-1TAP-2PeptideATP-bindingcassette(ABC)domainHydrophobictransmembranedomainPeptideantigensfromproteasome44抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈ERCYTOSOLPeptideantigensproducedinthecytoplasmarephysicallyseparatedfromnewlyformedMHCclassINewlysynthesisedMHCclassImoleculesPeptidesneedaccesstotheERinordertobeloadedontoMHCclassImolecules45抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈3、MHCⅠ類分子荷肽Peptide-loadingofMHCclassⅠmolecules內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣聯(lián)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白協(xié)助下MHCⅠ類分子合成MHCⅠ類分子與TAP孔道內(nèi)側(cè)口結(jié)合Ag肽-MHCⅠ類分子復合物形成46抗原遞呈細胞和抗原的加工處置和遞呈EndoplasmicreticulumCalnexinbindstonascentclassIchainuntilβ2-MbindsTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2PeptideTAP-1TAP-2P