第十四章 抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈
Antigen-Presenting Cell (APC): 指能摄取、加工及处理抗原，并将抗原信息传递给T淋巴细胞的一类免疫细胞。
Professional APC： 能表达MHC-II：Ag 的细胞。通常指Dendritic Cell (DC)、Mononuclear –phagocyte andB Cell。
广义APC：指所有能表达MHC：Ag，并可将此信息传递给T细胞的细胞。除Prefessional APC外，还有内皮细胞、纤维母细胞及各类上皮细胞。
第一节 APC的特点
一．Dendritic Cell （DC)
1．概念：由美国学者Steinman 于1973年发现。 是目前所知抗原提呈功能最强的APC， 与其他APC的不同在于，可以刺激naïve T Cell的增殖，是T细胞免疫的始动者。因其成熟时的形态而命名。
2．DC的生物学特征：无特异性的分子标志
1)形态上呈树突状
2)高水平表达MHC-II 分子。
3)在MLR 中，能诱导Naïve T cell 增殖。
4)相对特异性标志：人---CD1a、CD11c、CD83， 鼠33D1、NLDC145。
3．DC的来源、分化及发育
1)来源： 淋巴系DC（血源性)-与T Cell、NK Cell 共有前体淋巴样干细 胞
髓系DC（髓源性)--与mononuclear cell、neutrophils and macrophage共同来源于髓样干细胞。
2)分布及分类：
DC分布广泛（除脑以外)，但数量少，占人外周血单个核细胞1%，鼠
0. 2%--- 0.5%。不同部位有不同名称
A．非淋巴样组织DC：Langerhans cells( LC),interstistial DC
B．淋巴样组织DC：inter-digitating cell (IDC) , Follicular DC(FDC)
C．体液中的DC: Veiled Cell
3)分化、发育、成熟及迁移：
DC的分化发育分四个时期：前体期、未成熟期、迁移期及成熟期，各个阶段有不同的特征和功能。
1．前体阶段：目前清楚的是髓系DC的途径，从很多部位均可分离到DC。外周血的单核细胞是巨噬细胞和DC的共同前体。在炎症部位受细胞因子的作用而分化。
2．未成熟期：正常情况下，大多数DC处于immature，表达低水平的表面分子，具有较强的摄取和加工抗原的能力，但刺激Naïve T细胞的能力很弱。
此阶段的DC主要存在于实体器官和非淋巴组织的上皮，表达能介导DC摄取抗原的受体，如FcrRII，甘露糖受体等
摄取抗原后，DC自发成熟，表面MHC及粘附分子表达上调，摄取、处理抗原能力逐渐下降，同时也发生从外周向淋巴细胞的归巢。
3．迁移期：这是一个DC从外周器官经淋巴管进入淋巴结的过程，为启动T细胞，诱导T细胞活化做准备。
4．成熟期： 此时DC位于淋巴结、脾中。细胞表面表达经处理的特异性抗原，同时高调表达MHC I，MHC-II分子，还有CD80、CD86、CD54 等细胞间粘附分子， 同时还产生IL-12等细胞因子。此时的DC具备将抗原信息传递给初始T细胞并促使T细胞活化的能力。T细胞活化后，DC自身出现凋亡。
二．单核-巨噬细胞
三．B 淋巴细胞
第二节 抗原的处理与提呈
一．抗原的种类及摄取
1．根据抗原的来源，分为：
1)外源性抗原：被吞噬的细胞、细菌及蛋白质，经APC摄取、加工及处理，并以多肽：MHC II形式表达在APC表面，提呈给CD4+ T细胞者。
2)内源性抗原：在APC内合成的蛋白质分子，包括病毒蛋白、肿瘤抗原等，这类抗原以多肽：MHC I 的方式提呈给CD8+ T细胞。
2．抗原的摄取：有三个途径及方式
1)巨吞饮作用：是大量液体的摄取方式。
2)受体介导的内吞作用：具有高效性、特异性及饱和性的特点， 可以摄取浓度极低的抗原。受体有FcrRII---抗原抗体复合物，甘露糖受体----糖基化的抗原。
3)吞噬作用：摄取大颗粒或微生物的一种方式。巨噬细胞的此作用强于DC。
二．抗原的加工与处理
1．抗原处理途径概述：
| MHC-I 途径 MHC-II 途径 |
| 抗原来源 内源性 外源性 降解部位 蛋白酶体 溶酶体、 处理抗原的细胞 所有有核细胞 APC 抗原结合MHC部位 内质网 溶酶体及内体 参与的MHC分子 MHC-I MHC-II 提呈对象 CD8+ T细胞 CD4+ T细胞 参与的免疫反应 细胞免疫 体液免疫 |
2．MHC-II 途径对抗原的加工处理：
1)抗原被内吞入APC，于内吞小体中降解为多肽： 抗原蛋白以不同的方式被APC摄取，形成胞浆中具有膜性结构的小体----Endosome（内体)，内体经历早、晚两个时期，最后与溶酶体结合（Lysosomes)。这三个时期内体的PH呈递减状态（PH：6.0—6.5、5.0—6.0、4.5-5.0)，加之内体中含有大量的酶，抗原蛋白被降解，多为具有10-30个氨基酸的多肽，可与MHC II结合的肽段为有免疫原性。
2)恒定链（Invariant Chain，Ii)引导MHC II 与内体结合：在内质网中新合成的MHC II分子是以与Ii分子结合的形式存在，三对MHC II分子的αβ链与三个Ii链以九聚体的形式存在（αβIi)3，以防止MHCII 与内源性抗原结合。Ii链还有促MHC II 二聚体形成以及帮助MHC II从内质网转Golgi的作用。
3)多肽替代CLIP而与MHCII结合：（αβIi)3在Ii的引导下，由它们生成的部位内质网----高尔基体----Endocytic pathway（处理外源性抗原的部位)，在earlyendosome\late endosome\lysosome中，Ii逐渐被降解，但依然在MHC II分子的抗原结合槽中遗留一小肽段---CLIP （ClassII-associated Invariant chain peptide),以防止任何未成熟的肽段与MHC II的结合。CLIP在HLA-DM的辅助下，与MHC-II抗原肽结合槽解离，MHC-II与抗原多肽结合，转运并表达在细胞膜。
3．MHC-I 途径对抗原的加工处理：
1)内源性抗原的降解：所有有核细胞均表达MHC-I分子，他们均有通过MHC-II加工和处理内源性抗原的能力。内源性抗原是在胞浆中的蛋白酶体（Proteasome)的作用下降解的。Protewww.med126.com/shouyi/asome主要负责降解Lysosome以外的蛋白质。
2)多肽在TAP 的帮助下转运到内质网：TAP means Transporterassociated with antigen processing// Transporter of antigenic peptides。 由TAP1/TAP2两聚体构成，各在内质网膜上跨膜6次，形成一个孔状结构，它对多肽的转运是依赖ATP的主动过程。TAP对8—13肽的的亲和力及转运能力最强。
3)在内质网中，抗原肽与MHC-I结合，再经GOLGI医学三基到细胞膜上。
三、 抗原的提呈
概念：是指转移至细胞表面的抗原肽与MHC分子结合的复合体被提呈给T淋巴细胞，并与其表面的TCR结合为TCR-抗原肽-MHC三元体，从而活化T细胞的全过程。
