醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第十一章抗原提呈細(xì)胞與抗原的加工及提呈
抗原提呈細(xì)胞即APC是能夠加工抗原,并以抗原肽-MHC分子復(fù)合物的形式將抗原肽提呈給T細(xì)胞一類的細(xì)胞。通過(guò)MHCⅡ類分子的途徑提呈外源性抗原肽給CD4+T細(xì)胞的APC分為專職性APC(B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DC)和非專職APC(甲狀腺上皮細(xì)胞、胸腺上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞)。前者組成性表達(dá)MHCⅡ類分子、共刺激分子和黏附分子,具有直接攝取、加工和提呈抗原的作用;后者通常不表達(dá)MHCⅡ類分子,但可被誘導(dǎo)產(chǎn)生MHCⅡ類分子、共刺激分子和黏附分子,因而加工和提呈抗原能力弱
1、 三種APC
DC是體內(nèi)最強(qiáng)的專職性APC,可激活初始T細(xì)胞。單核/巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞僅能激活活化的效應(yīng)細(xì)胞或Tm,同時(shí)本身被T細(xì)胞激活。
1) DC? 是一類成熟時(shí)具有許多樹(shù)突狀突起的、能夠識(shí)別、攝取和加工外源性抗原并將抗原肽提呈給初始T細(xì)胞進(jìn)而誘導(dǎo)T細(xì)胞活化增殖的、功能最強(qiáng)的APC。DC是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的“始動(dòng)者”,也是連接固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的“橋梁”。
? 分類
DC主要分為經(jīng)典DC(cDC)及漿細(xì)胞樣DC(pDC)兩大類。
cDC又分為不同亞群,主要參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)和啟動(dòng)。根據(jù)成熟狀態(tài),DC 又分為未成熟 DC 和成熟 DC(它們?cè)诓煌M織中有不同名稱)。
pDC也能加工提呈抗原,但其主要功能是快速產(chǎn)生大量I型干擾素,參與抗病毒固有免疫應(yīng)答,在某些情況下也參與自身免疫病的發(fā)生。
濾泡樹(shù)突狀細(xì)胞(FDC)不具備抗原提呈能力,通過(guò)負(fù)載抗原肽刺激生發(fā)中心B細(xì)胞發(fā)生體細(xì)胞高頻突變。
調(diào)節(jié)性DC具有負(fù)向調(diào)控免疫應(yīng)維持免疫耐受的作用。
? 經(jīng)典DC的成熟過(guò)程
從骨髓造血干細(xì)胞分化而來(lái)的DC前體細(xì)胞表達(dá)多種趨化因子受體,經(jīng)血液進(jìn)入各種實(shí)體和上皮組織,成為未成熟DC。未成熟DC攝取抗原后遷移到外周免疫器官成為成熟DC。
未成熟DC包括分布于皮膚和黏膜的朗格漢斯細(xì)胞和分布于多種非免疫器官組織間質(zhì)的間質(zhì)DC。
特點(diǎn):①表達(dá)多種PRR,能有效識(shí)別和攝取外源性抗原②抗原加工能力很強(qiáng)③低水平表達(dá)MHCⅡ類分子、共刺激分子和黏附分子,因而提呈抗原能力弱
綜上 識(shí)別攝取加工抗原能力強(qiáng),提呈能力弱。
成熟DC 如外周免疫器官T細(xì)胞區(qū)的并指狀DC
特點(diǎn):①低表達(dá)PRR,識(shí)別攝取外源性抗原能力弱②樹(shù)突狀突起多③加工抗原能力弱④高水平表達(dá)MHCⅡ類分子、共刺激分子和黏附分子,故能有效提呈抗原,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。
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? DC的功能
① 識(shí)別和攝取抗原、參與固有免疫反應(yīng)
② 加工、提呈抗原,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
③ 免疫調(diào)節(jié)? 如IL-12
④ 誘導(dǎo)與維持免疫耐受
未成熟DC參與外周免疫耐受的誘導(dǎo)。胸腺DC是胸腺內(nèi)對(duì)未成熟T細(xì)胞進(jìn)行陰性選擇的重要細(xì)胞,參與中樞耐受的形成。
2) 巨噬細(xì)胞
吞噬作用強(qiáng),提呈抗原作用弱。
單核細(xì)胞來(lái)源于骨髓,從血液中移行到全身組織器官,稱為巨噬細(xì)胞。屬于固有免疫細(xì)胞,表達(dá)多種PRR、補(bǔ)體受體、清道夫受體、Fc受體。可通過(guò)胞飲作用,吞噬作用,受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用等吞噬抗原,其吞噬清除病原微生物作用很強(qiáng)。大多數(shù)單核/巨噬細(xì)胞低水平表達(dá)MHCⅠ/Ⅱ類分子和共刺激分子,雖然其攝取、加工抗原的能力很強(qiáng),但提呈抗原的作用卻很弱。IFN-γ可誘導(dǎo)其表達(dá)這些分子水平升高,提呈作用增強(qiáng),從而激活T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子,后者進(jìn)一步激活單核/吞噬細(xì)胞。(正反饋)
3) B細(xì)胞
B細(xì)胞主要以BCR識(shí)別、濃集和內(nèi)化抗原,也可通過(guò)胞飲作用攝取抗原。濃集效應(yīng)使B細(xì)胞在抗原濃度很低時(shí)仍能提呈抗原。激活Th同時(shí),B細(xì)胞本身也收到Th輔助而活化并對(duì)TD-Ag應(yīng)答產(chǎn)生抗體。通常B細(xì)胞不表達(dá)CD80/86等共刺激分子,但在細(xì)菌感染等刺激或Th輔助下可表達(dá)。
2、 抗原的加工和提呈
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T細(xì)胞只能識(shí)別APC提呈的抗原肽。
外源性抗原:來(lái)自細(xì)胞外的抗原。如被吞噬的細(xì)胞、細(xì)菌、蛋白質(zhì)抗原。
內(nèi)源性抗原:細(xì)胞內(nèi)合成的抗原。如病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白、腫瘤細(xì)胞合成的腫瘤抗原和自身抗原。
抗原的交叉提呈:APC能將攝取、加工的外源性抗原通過(guò)MHCⅠ類分子途徑提呈給CD8+T細(xì)胞;或?qū)?nèi)源性抗原通過(guò)MHCⅡ類分子途徑提呈給CD4+T細(xì)胞。
注意:脂類抗原如分枝桿菌細(xì)胞壁成分不能被MHC限制性T細(xì)胞識(shí)別,CD1(五種)參與脂類抗原識(shí)別。CD1a~c主要將不同脂質(zhì)抗原提呈給T細(xì)胞,介導(dǎo)對(duì)病原微生物的適應(yīng)性應(yīng)答。CD1d提呈給NKT細(xì)胞,參與固有免疫應(yīng)答。