抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈

第十五章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈一、概念1.抗原提呈：一些细胞能够摄取、加工、处理蛋白质，使其降解成小肽，并由细胞的MHC分子将肽运送到细胞表面供T细胞识别的过程。

2.T细胞识别线性抗原肽，需抗原提呈，识别过程具有MHC限制性；这种识别方式可以进一步活化B 细胞而产生特异性体液免疫反应或活化其他T细胞和巨噬细胞而引起特异性细胞免疫反应（Th细胞的作用）。

二、抗原的处理和提呈过程1.外源性抗原和内源性抗原1)内源性抗原：胞浆内合成的抗原，如被病毒感染细胞合成的病毒蛋白、细胞内感染细菌的产物或裂解片段和肿瘤细胞内合成的蛋白等；2)外源性抗原：通过吞噬小体进入细胞的抗原，如可被吞噬细胞吞噬的细菌、细胞、可溶性蛋白质抗原等；2.两类MHC分子结合的肽来源不同1)MHC I 类分子：结合来源于胞浆蛋白的肽（约8-10aa长），由CD8+T细胞识别；2)MHC II 类分子：结合膜结构小泡中的肽（约10-30aa长），由CD4+T细胞识别；3.MHC I类分子提呈肽的过程1)泛素：76aa，负责给要降解的蛋白加标签；2)泛素加标签步骤：a)泛素+E1->泛素-E1；b)泛素-E1+E2->泛素-E2；c)泛素-E2+被降解蛋白->泛素-蛋白；d)更多泛素加到蛋白上形成降解标签；3)26S蛋白酶体=19S帽蛋白+20S核心复合物；为圆筒形；a)20S核心复合物：圆桶形两头两个a环各含7个不同的a-型多肽；圆桶形中间两个b环个含7个不同的b-型多肽；b1, b2, b5亚基为蛋白酶体活性部位；b)19S帽蛋白：圆桶的最外端，20个亚单位组成；可识别带有多个泛素的蛋白，使它们去折叠，移去泛素，使线性化的蛋白进入蛋白酶体核心；4)免疫蛋白酶体：将蛋白降解为抗原肽；由IFN-γ诱导蛋白酶体形成；b1i (LMP2)、b5i(LMP7)、b2i (MECL-1)、PA28a、PA28b；5)TAP：为TAP1和TAP2形成的异二聚体；通过与肽装载复合物相互作用，将胞浆内的肽转运到内质网中；6)肽装载复合物：tapasin（跨膜糖蛋白）+calreticulin（凝集素型分子伴侣，稳定MHCI类分子）+ERp57（巯基的氧化还原酶，通过改变MHCIα2结构域使抗原结合沟槽更适合抗原肽；7)总过程a)部分折叠的MHCI类分子α链在与β2m结合之前与Calnexin结合b)MHCIα/β2m复合物与Calnexin解离，结合分子伴侣复合物，通过tapasin结合TAP；c)胞浆内的蛋白被蛋白酶体降解为肽片段；d)TAP转运抗原肽入内质网，抗原肽结合MHCI类分子，并使MHCI稳定折叠，稳定的抗原肽/MHCI复合物被转运表达与细胞膜；e)4.MHC II类分子提呈肽的过程1)内体（MIIC）：吞噬小体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，再在胞浆内形成一种包裹抗原性的膜性细胞器，叫做内体；内体富含MHCII类分子，进入其内的蛋白质在酸性环境种被附着与内体膜上的酸性蛋白酶水解；它和溶酶体都是抗原提呈细胞加工处理抗原的主要场所；2)不变链（恒定链Ii）：防止MHC II类分子在内质网中与肽结合，并将MHC II类分子从内质网引入MIIC；每三个MHC II类分子和三条Ii形成一个九聚体；3)CLIP：不变链降解后留下一段与MHC分子结合的小肽；（下图过程要掌握）4)HLA－DM/HLA－DO：使MHC II类分子与CLIP解离并与肽片段结合；5)总过程：a)抗原提呈细胞将细胞外蛋白抗原摄入内吞泡中；b)在内体和溶酶体中加工摄取的蛋白抗原；c)MHCII类分子的生物合成及转运至内体；d)加工后的抗原肽与MHCII类分子在内质体腔中结合（掌握CLIP中图示过程）；e)在细胞表面表达抗原肽-MHC分子复合物；5.MHC I类分子交叉呈递外源性抗原肽1)肽交换模型：装载有肽的MHC I类分子通过细胞膜内化作用到达吞噬小体，与MHCII类分子同处一室，在此处它们之间结合的肽发生交换；Sec61复合物：孔状，将内质网中错误折叠的蛋白质运回胞浆降解；2)内质网参与模型：内体或吞噬溶酶体可与内质网融合，其中的抗原肽可直接负载MHCI类分子，或被逆向转运到胞浆再经蛋白酶体处理后循经典MHCI类途径处理和提呈；三、抗原提呈细胞1.概念1)MHCI类分子在所有有核细胞中表达；MHCII类分子在专职抗原提呈细胞中表达；2)三种专职抗原提呈细胞：树突状细胞、巨噬细胞、B细胞3)抗原提呈细胞具备条件：a)摄取并加工处理抗原；b)通过MHC分子将抗原在细胞表面提呈；c)表达粘附分子使T细胞和APC紧密接触；d)表达协同刺激分子，给T细胞第二信号4)免疫突触：T细胞和APC相接触的区域；a)过程：细胞之间的接触导致细胞骨架蛋白极化，细胞内囊泡和表面受体移动到接触面；持续时间短，下游细胞反应取决于接触时间的长短、信号的强弱、周围环境等因素；b)组成分子：c-SMAC(TCR,CD2,CD4,CD8,CD28,PKC-θ);p-SMAC(LFA-1,ICAM-1,talin);2.树突状细胞对抗原的提呈1)来源：多能造血干细胞分化为淋巴干细胞和造血干细胞，后二者中前者分化为淋巴系DC，后者分化为髓系DC；2)分类a)淋巴组织DC：并指状DC（interdigitating cell，IDC）；滤泡DC(follicular dendriticcell, FDC) ；b)非淋巴组织DC：表皮中的DC（Langerhans' cells，LC）；间质DC（interstitial）DC ；c)体液中的DC：隐蔽细胞（veiled cell），血液中的DC ；3)三途径：巨吞饮作用（非特异性结合可溶性抗原）；受体介导的内吞作用；吞噬大的颗粒；4)过程：DC摄入抗原后将其降解成小肽，并与MHC II类分子结合。

第十四章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈复习要点：1．掌握抗原提呈细胞概念、种类和特点。

2．掌握巨噬细胞、树突状细胞、B 细胞提呈抗原的特点。

3．掌握外源性抗原和内源性抗原的加工提呈过程。

一、单项选择题1．目前所知体内功能最强的抗原提呈细胞是A．B细胞B．巨噬细胞C．树突状细胞D．T细胞E．NK细胞2．T细胞识别的抗原是A．可溶性的蛋白质抗原B．游离的蛋白质抗原C．类脂抗原D．与MHC结合并表达于细胞表面的抗原肽片段E．多糖类抗原3．CD4+ T细胞识别的抗原是A．抗原肽-MHC-I类分子复合物B．多糖类抗原C．游离的蛋白质抗原D．抗原肽-MHC-II类分子复合物E．类脂抗原4．CD8+ T细胞识别的抗原是A．抗原肽-MHC-I类分子复合物B．多糖类抗原C．游离的蛋白质抗原D．抗原肽-MHC-II类分子复合物E．类脂抗原5．APC处理过的外源性抗原与MHC结合后提呈给A．B细胞B．CD4+ T细胞C．CD8+ T细胞D．巨噬细胞E．NK细胞6．内源性抗原在细胞内合成并与MHC分子结合后提呈给A．B细胞B．CD4+ T细胞C．CD8+ T细胞D．巨噬细胞E．NK细胞7．内源性抗原在细胞内降解的部位是★A．高尔基体B．溶酶体C．蛋白酶体D．核糖体E．内质网8．外源性抗原是指A．来源于体外的抗原B．来源于细胞外的抗原C．由细胞合成的抗原D．细胞合成后分泌出的抗原E．APC处理过的抗原9．与MHC-I类分子提呈的内源性抗原肽转运有关的分子主要是★A．LMP B．Ii链C．TAPD．ATP E．CD810．外源性抗原降解成多肽后，在胞内与MHC-I类分子结合的部位是★A．蛋白酶体B．高尔基体C．细胞膜D．内质网腔E．细胞核二、多项选择题1．树突状细胞处理内源性抗原的特点是★A．处理后为8~13个氨基酸的肽段B．处理后的肽段与MHC-I类分子结合C．处理后的肽段与MHC-II类分子结合D．提呈给CD4+ T细胞E．提呈给CD8+ T细胞2．巨噬细胞来源于骨髓和血液中的A．造血干细胞B．淋巴干细胞C．髓样干细胞D．单核细胞E．前单核细胞3．巨噬细胞的表面标志主要有A．Fc受体B．补体受体C．PHA受体D．M-CSF受体E．趋化因子受体4．巨噬细胞分泌的细胞因子主要有A．IFN-γB．IL-1 C．IL-2D．IL-12 E．TNF-α5．巨噬细胞的功能主要有A．吞噬异物B．分泌细胞因子C．ADCC作用D．提呈抗原E．特异性杀伤靶细胞6．下列哪些是树突状细胞的特征A．具有典型的树突状形态B．膜表面高表达MHC-I类分子C．能移行至淋巴器官D．能刺激初始T细胞增殖E．具有相对特异性的表面标志7．下列哪些细胞具有与淋巴系树突状细胞共同的前体细胞★A．粒细胞B．NK细胞C．T细胞D．单核细胞E．B细胞8．树突状细胞处理外源性抗原的特点是★A．处理后为13~17个氨基酸的肽段B．处理后的肽段与MHC-I类分子结合C．处理后的肽段与MHC-II类分子结合D．提呈给CD4+ T细胞E．提呈给CD8+ T细胞三、填空题1．专职的抗原提呈细胞包括、、等。

抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈一、免疫术语APC（抗原提呈细胞，antigen-presenting cell）：是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。

专职性APC（professional antigen-presenting cell）：包括树突状细胞、单核/巨噬细胞和B淋巴细胞，能组成性表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子，具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能。

二、专职性APC的种类和特点树突状细胞（dendritic cell，DC）DC是一类成熟时具有许多树突样突起的、能够识别、摄取和加工外源性抗原并将抗原肽提呈给初始T细胞并诱导T细胞活化增殖、功能最强的抗原提呈细胞。

DC是机体适应性免疫应答的始动者，是连接固有免疫和适应性免疫的“桥梁”。

分类：根据来源分类：经典DC（cDC）：髓系DC浆细胞样DC（pDC）：淋巴系DC 根据成熟状态分类：未成熟DC、（迁移期DC）、成熟DC。

未成熟DC特点：表达模式识别受体，能有效识别、摄取和加工外源性抗原；低水平表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子。

成熟DC特点：高水平表达MHCⅡ类分子等，能有效提呈抗原和激活T细胞；低表达模式识别受体，识别、摄取和加工外源性抗原能力弱。

未成熟DC与成熟DC特点的比较功能：识别、摄取和加工抗原，参与固有免疫。

♦抗原提呈与免疫激活作用（MHC分子、共刺激分子、黏附分子、细胞因子）♦免疫调节作用♦免疫耐受的维持与诱导单核/巨噬细胞包括血液中的单核细胞（monocyte）和组织器官中的巨噬细胞（macrophage，Mφ）。

功能：♦吞噬和清除病原微生物♦发挥专职性APC功能，刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞♦T细胞产生的细胞因子激活巨噬细胞，促进其杀伤病原体能力B细胞激活的Th辅助B细胞活化，对TD-Ag应答产生抗体，表达CD80/CD86等共刺激分子；作为专职性APC时，主要以BCR识别、浓集和内化抗原，刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞。

第十一章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈一、选择题A型题1、具有抗原呈递功能的是DA、辅助性T细胞B、杀伤性T细胞C、抑制性T细胞D、B细胞E、NK细胞2、单核吞噬细胞系统细胞功能EA、吞噬并清除病原微生物B、清除衰老细胞，维持机体内环境稳定C、抗原呈递作用D、杀伤肿瘤细胞E、以上均是3、巨噬细胞摄取抗原的方式是EA、非特异性吞噬颗粒性抗原B、非特异性吞噬可溶性抗原C、被动吸附抗原D、借助表面IgGFc受体结合抗原抗体复合物E、以上均是4、APC呈递外源性抗原的关键分子是BA、MHC I类分子B、MHC II类分子C、MHC III类分子D、黏附分子E、协同因子5、专职APC,应排除BA、单核细胞B、血管内皮细胞C、B细胞D、树突状细胞E、巨噬细胞6、分布在皮肤、表皮的DC称为CA、滤泡样DCB、并指状DCC、郎格汉斯细胞D、间质DCE、隐蔽DC7、分布在体液中的DC是EA、滤泡样DCB、并指状DCC、郎格汉斯细胞D、间质DCE、隐蔽DC8、淋巴组织中的DC是AA、滤泡样DCB、血液DCC、朗格汉斯细胞D、间质DCE、隐蔽DC9、抗原提呈能力最强的APC是AA、DCB、巨噬细胞C、B细胞D、内皮细胞E、纤维细胞10、初次免疫提呈抗原的APC是AA、DCB、巨噬细胞C、B细胞D、内皮细胞E、纤维细胞11、下面哪个不属于专职APC DA、FDCB、巨噬细胞C、B细胞D、内皮细胞E、LC12、专职APC与非专职APC之间的区别是因为前者组成性表达BA、MHC I类分子B、MHC II类分子C、MHC II类分子D、黏附分子E、CD分子13、能刺激Native T细胞增殖的是AA、DCB、巨噬细胞C、B细胞D、内皮细胞E、纤维细胞14、所有类型的DC均来源于AA、血液B、淋巴液C、骨髓D、唾液E、皮肤15、不在DC表面表达的分子是CA、MHC I类分子B、MHC II类分子C、TCRD、黏附分子E、协同因子16、并指状DC位于BA、淋巴组织的滤泡区B、淋巴组织的T细胞区C、淋巴组织的边缘区D、表皮E、血液17、抗原浓度较低的情况下，B细胞摄取抗原主要是CA、非特异性胞饮B、吞噬作用C、通过高亲和力的抗原受体浓集内化抗原D、通过FcγR介导的内吞作用E、吞饮作用18、内源性抗原肽需经哪种分子转运进入内质网BA、LMPB、TAPC、CLIPD、(α-β-Ii)3E、Ii19、专职APC的特点，应排除 DA、天然表达MHC II类分子B、高水平表达协同刺激分子C、激活Th细胞D、提呈伴随炎症发生E、天然表达MHC I类分子20、MHC II类分子与恒定链（Ii）形成九聚体，其中关于Ii的作用，错误的是 DA、促进MHC II类分子αβ二聚体形成B、促进MHC II类分子的转运C、封闭MHC II类分子抗原结合槽D、促进外源性抗原的降解E、阻止MHC II类分子与内源性多肽结合21、抗原提呈细胞所不具备的作用是 DA、促进T细胞表达特异性抗原受体B、降解抗原为小分子肽段C、使MHC分子与抗原肽结合D、为T细胞活化提供第二信号E、摄取抗原22、关于DC提呈抗原的叙述，下列哪项是错误的 CA、DC是重要的专职APCB、DC提呈抗原在一定条件下也可致T细胞凋亡C、DC不能提呈内源性抗原D、DC是激活初始T细胞最重要的APCE、DC能诱导免疫耐受23、下列能够提呈抗原的细胞，应排除 CA、肿瘤细胞B、巨噬细胞C、红细胞D、上皮细胞E、内皮细胞24、MHC I类途径中抗原和MHC 分子结合的部位是 DA、溶酶体B、内体C、高尔基体D、内质网E、线粒体25、MHC II类途径中抗原和MHC分子结合的部位是 AA、溶酶体B、内体C、高尔基体D、内质网E、线粒体26、MHC I类途径中降解抗原的分子是AA、LMPB、TAPC、CLIPD、(α-β-Ii)3E、Ii27、MHC I类途径中转运抗原多肽的分子是BA、LMPB、TAPC、CLIPD、(α-β-Ii)3E、Ii28、APC激活T细胞需要下列分子，应排除的是EA、MHC分子B、协同刺激分子C、黏附分子D、细胞因子E、BCR29、抗体提呈的过程不包括CA、抗原摄取及加工B、细胞之间黏附C、抗原特异性活化D、协同刺激作用E、细胞因子信号参与30、MHC II类途径中降解抗原的部位是DA、蛋白酶体B、高尔基体C、内质网D、溶酶体E、核蛋白体31、糖脂类抗原由下面哪个分子进行提呈AA、CD1B、CD8C、CD4D、MHC I类分子E、MHC II类分子32. 参与APC激活T细胞的分子，不包括E A．MHC分子B．共刺激分子C．黏附分子D．细胞因子E．抗体分子33. HLA-DM分子的功能是BA．促进抗原肽进入内质网B. 使CLIP与抗原肽结合槽解离C. 提呈内源性抗原D．提呈外源性抗原E．将li降解为CLIP34. 不在DC表面表达的分子是C A．MHC I类分子B．MHC II类分子C．TCRD．黏附分子E．共刺激分子35. 抗原提呈的过程不包括CA．抗原摄取及加工B．细胞之间黏附C．抗原特异性活化D．共刺激作用E．细胞因子信号参与36. 并指状DC位于BA．淋巴组织的滤泡区B．淋巴组织的T细胞区C．淋巴组织的边缘区D．表皮E．血液B型题A、T淋巴细胞B、树突状细胞C、NK细胞D、B淋巴细胞E、巨噬细胞1、产生细胞免疫的淋巴细胞是A2、能够自然杀伤靶细胞的淋巴细胞是C3、抗原呈递能力最强的APC是B4、具有ADCC作用的淋巴细胞是E5、抗体形成细胞是DA、单核-巨噬细胞系统B、树突状细胞C、B细胞D、活化的T细胞E、NK T细胞6、呈递抗原能力最强的细胞是B7、即是APC，又能产生抗体的细胞是C8、具有吞噬作用但没有Birbeck颗粒的APC是A9、能激活Naitve T细胞B10、糖脂类抗原提呈后能激活的细胞是EA、MHC I类途径B、MHC II类途径C、LMPD、TAPE、内体（吞噬溶酶体）11、提呈内源性抗原的主要途径是A12、提呈外源性抗原的主要途径是B13、可对内源性抗原肽转运的是D14、降解外源性抗原的场所是E15、降解内源性抗原的分子是CA、单核-巨噬细胞B、并指状DCC、B细胞D、滤泡状DCE、LC16、未成熟DC是E17、成熟DC是B18、在体液免疫中起重要作用的DC是D19、在免疫应答和免疫防御机制中都起重要作用的是A20、能通过膜Ig浓集抗原并内化的细胞是C二、名词解释1、APC :抗原提呈细胞是指能够加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。

第十四章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈（参考答案）一、单选题：1、巨噬细胞对外源性抗原的加工处理和提呈过程不包括吞噬体形成 B. 吞噬溶酶体形成 C.抗原降解为抗原肽D.抗原肽在内质网中加工修饰E.抗原肽与MHC-Ⅱ类分子结合成复合物2、属专职抗原提呈细胞的是A.T细胞巨噬细胞 C.中性粒细胞 D.红细胞 E.血小板3、巨噬细胞向Th细胞提呈抗原肽的分子是A.MHC-Ⅰ类分子Ⅱ类分子 C.MHC-Ⅲ类分子D.FcγRE.C3bR4、树突状细胞主要将抗原肽信息提呈给A.活化Th细胞初始Th细胞 C.活化Tc细胞 D.初始Tc细胞E.记忆Th细胞5、具有抗原提呈能力的吞噬细胞是A.树突状细胞B.B细胞C.T细胞D.并指状细胞巨噬细胞二、填空题：1、根据APC提呈抗原的来源不同，可将抗原分为___ 外源性抗原_____和___内源性抗原_____，前者来源于抗原APC之外，如吞噬的细胞、细菌或某些自身成分等；后者是APC合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原以及胞内某些自身成分等。

2、内源性抗原由广义抗原提呈细胞（靶细胞）经___ MHC-Ⅰ_____途径提呈，提呈的抗原肽由CD8+ _T细胞识别。

三、名词解释：1、抗原提呈细胞——能摄取、加工处理抗原，并将抗原递呈给淋巴细胞的一类免疫细胞。

分专职和非专职抗原提呈细胞。

四、问答题：1、简述抗原提呈细胞对外源性抗原的加工处理过程。

外源性抗原由吞噬细胞吞噬或胞饮，在吞噬体或胞内体内降解为肽片段，与粗面内质网新合成的MHCⅡ类分子、变异链一起在分泌小泡中结合成复合物，进而转移到细胞表面，递呈给CD4＋TH细胞。

2、简述抗原提呈细胞对内源性抗原的加工处理过程。

内源性抗原经蛋白酶体降解成肽段，由抗原多肽转运体（TAP）转运到粗面内质网，并与MHCⅠ类分子形成多肽—MHCⅠ类分子复合体，再经高尔基氏体转移到细胞膜表面递呈给CD8＋Tc细胞。

§14 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈§14-1 抗原提呈细胞的特点一、能提呈抗原的细胞类型和分子（一）向T细胞提呈抗原的细胞类型1.专职抗原提呈细胞（professional APC）抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC）概念：能摄取、加工、处理抗原，将其以pMHC方式呈现给T淋巴细胞，并向T淋巴细胞提供增殖和分化刺激信号的细胞。

因此类细胞在递呈抗原的同时还能很有效地刺激或调节T细胞活化，故又称为辅佐细胞（accessory cell, A细胞）。

通常所说的APC包括DC、巨噬细胞和B细胞，即专职抗原提呈细胞。

2.非专职APC有些细胞在一定条件下能被诱导表达MHCⅡ类分子及协同刺激分子，刺激T细胞活化，如内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等，这些细胞被称为非专职APC。

3.靶细胞体内其它有核细胞能以pMHCⅠ方式，将加工处理过的内源性蛋白质抗原，通过MHC类分子提呈给CD8+T细胞。

由于不能表达协同刺激分子，不能使CD8+T细胞活化，而常常成为效应CD8＋T细胞杀伤的“靶子”，故称其为靶细胞（target），这在CD8＋T细胞有效发挥抗胞内感染的作用中有着非常重要的意义，它们不归类为APC。

（二）向B细胞递呈抗原的细胞主要是滤泡树突状细胞（follicular dendritic cell, FDC），其特点是：存在于滤泡和生发中心，无迁移能力；无胞吞作用；MHCⅡ－；CR1＋，CR2＋，CR3＋；FcR＋。

通常所指的APC不包括FDC。

它通过CR和FcR捕捉抗原抗体复合物，因无胞吞能力，从而使抗原在FDC表面保留数周、数月甚至数年。

FDC以免疫复合物的方式将抗原递呈给周围的B细胞。

FDC激发B细胞产生抗体的能力很强，FDC表面仅数pg、甚至＜1pg抗原就能激发抗体产生。

以高亲和力结合FDC表面复合物的B 细胞可胞吞抗原，并经加工处理将抗原提呈给Th细胞。