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抗原提呈细胞(医学免疫学之抗原提呈细胞与抗原的加工提呈)

抗原提呈细胞
抗原提呈细胞(APC)是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞MHC I类分子途径:产生病原体抗原或突变蛋白的细胞(靶细胞)MHC II类分子途径专职APC:树突状细胞、单核/巨噬细胞、B细胞非专职APC:内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞
(一)专职性APC1、树突状细胞DC体内功能最强的专职性APC,可激活初始T细胞机体适应性免疫应答的始动者,是连接固有免疫应答和适应性免疫应答的“桥梁”
I、类型a、经典DC(cDC)b、浆细胞样DC(pDC)快速产生大量I型干扰素,参与抗病毒c、调节性DC负向调控免疫应答,维持免疫耐受d、滤泡树突状细胞(FDC)不具备抗原提呈能力,只是负载抗原
II、成熟过程a、未成熟DC主要存在于组织器官,例如皮肤和黏膜的朗格汉斯细胞LC和非免疫器官组织间质的间质DC特点:表达模式识别受体、Fc受体、甘露糖受体,有效识别和摄取外源性抗原;很强的抗原加工能力;低水平表达MHC II类分子和共刺激分子、黏附分子,提呈抗原和激发免疫应答能力弱
b、迁移期DC位于淋巴或血液中
c、成熟DC位于外周免疫器官,例如并指状DC(IDC)、黏膜DC、胸腺DC特点:低表达模式识别受体,识别和摄取抗原能力弱;加工抗原能力弱;高水平表达MHC II类分子和共刺激分子、黏附分子,有效提呈抗原和激活T细胞
III、功能a、 识别和摄取抗原,参与固有免疫应答b、 加工和提呈抗原,启动适应性免疫应答DC最重要的功能
DC是唯一能直接激活初始T细胞的专职性APC
成熟DC高表达CD80、CD86、CD40、ICAM-1
c、免疫调节分泌大量IL-12诱导初始T细胞分化为Th1细胞d、诱导和维持免疫耐受未成熟DC参与外周免疫耐受;胸腺DC参与中枢免疫耐受
2、单核/巨噬细胞低表达MHC I类分子、II类分子和共刺激分子,摄取加工抗原能力强,提呈抗原能力弱IFN-γ可使提呈功能增强仅能刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞
3、B细胞以BCR识别、浓集和内化抗原,使抗原浓度极低时仍能提呈抗原静止B细胞不表达CD80、CD86,在病原体刺激或Th辅助下可以表达仅能刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞
(二)抗原的加工和提呈1、提呈抗原的分类I、外源性抗原来自细胞外的抗原,如被吞噬的细胞、细菌或蛋白质抗原II、内源性抗原细胞内合成的抗原,如病毒感染细胞内合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原和某些细胞内的自身抗原
2、抗原提呈途径I、MHC I类分子途径(内源性抗原提呈途径或胞质溶胶抗原提呈途径)a、干扰素诱导细胞产生低分子量多肽LMP取代蛋白酶体催化亚单位成为免疫蛋白酶体b、内源性抗原泛素化后进入免疫蛋白酶体c、免疫蛋白酶体降解内源性抗原为抗原肽,是细胞加工内源性抗原的主要场所d、抗原肽与抗原加工相关转运物TAP结合,主动转运抗原肽进入内质网腔e、TAP与内质网腔的MHC I类分子结合,即抗原肽与MHC I类分子结合f、内质网驻留的氨基肽酶ERAP修建抗原肽使更适合结合槽;羟基氧化还原酶Erη57催化MHC Iα2重建使更适合结合槽
注:MHC I类分子α链和β2m在ER合成;α链合成后立即结合伴侣蛋白(钙联蛋白、钙网蛋白、TAP相关蛋白tapasin);伴侣蛋白参与α链与β2m组装、保护α链不被降解
II、MHC II类分子途径(外源性抗原提呈途径或溶酶体抗原提呈途径)a、摄取蛋白质抗原形成囊泡和内体,摄取细菌颗粒性抗原形成吞噬体(后形成吞噬溶酶体)b、内体与吞噬溶酶体与胞质中MHC II类小室(M IIC)融合c、M IIC和吞噬溶酶体中降解抗原为抗原肽,M IIC和吞噬溶酶体为加工外源性抗原的主要场所d、HLA-DM介导结合槽解离MHC II类分子的CLIP并结合抗原肽,M IIC是抗原肽与MHC II类分子结合部位
注:MHC II类分子α链和β链在ER结合后结合I a相关恒定链(Ii);MHC II/Ii九聚体经高尔基体形成M IIC;在M IIC腔中,Ii被降解为MHC II类分子相关的恒定链多肽(CLIP)结合在MHC II类分子,防止结合槽被其他肽结合
Ii功能:促进MHC II类分子形成;阻止MHC II类分子在ER结合其他内源性多肽;促进MHC II类分子转运到M IIC
III、非经典的抗原提呈途径(MHC分子对抗原的交叉提呈途径)交叉提呈又称交叉致敏,指APC将外源性抗原通过MHC I类分子途径提呈给CD8+T细胞;将内源性抗原通过MHC II类分子途径提呈给CD4+T细胞
IV、脂类抗原的CD1分子提呈途径脂类抗原不能被MHC限制性T细胞识别提呈的抗原没有抗原加工过程CD1是MHC I类样分子,有抗原肽结合槽,与乙酰基团结合CD1a~c提呈给T细胞;CD1d提呈给NKT细胞

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