免疫学主要组织相容性复合体

MHC分子

主要组织相容性复合体

及其编码分子第八章MHC的基本概念和结构MHC的表达产物(MHC分子)MHC分子和抗原肽的相互作用MHC分子的生物学功能一、MHC的基本概念20世纪初即发现，在不同种属或同种不同系别的个体之间进行正常组织或肿瘤移植会出现排斥反应，这是供者与受者组织不相容的反映其后证明，同种异体间的排斥现象本质上是一种免疫应答，由细胞表面的同种异型抗原诱导这种代表个体特异性的同种抗原称为移植抗原或组织相容性抗原引起强而迅速排斥反应的抗原被称为主要（major）组织相容性抗原引起较弱排斥反应的抗原被称为次要（minor）组织相容性抗原体细胞的基因产物主要组织相容性复合体

(majorhistocompatibilitycomplex，MHC)位于同一染色体片段上，编码主要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群，其编码的产物(MHC分子)是参与抗原提呈和T细胞激活的关键分子,在免疫应答的启动和免疫调节中发挥重要作用各种哺乳动物都拥有MHC，其编码的抗原系统有不同的命名，但它们的组成、结构、分布和功能等相似小鼠MHC——H-2复合体人MHC——

HLA(human

leukocyteAg)人体MHC——HLA基因或HLA基因复合体MHC产物——HLA分子或HLA抗原

组成MHC的基因传统上分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类经典的MHCⅠ类和Ⅱ类基因

抗原提呈功能、调控适应性免疫应答显示极为丰富的多态性免疫功能相关基因（Ⅲ类基因）

调控固有免疫应答多态性有限MHC的结构classⅠgenesClassⅡgenes

HLA-B,HLA-C,HLA-AHLA-DP,HLA-DQ,HLA-DRHLAcomplexⅢ类基因：C4、C2、HSP70、TNF人类MHC——HLA复合体MHC的的基本概概念和结结构MHC的的表达产产物(MHC分分子)MHC分分子和抗抗原肽的的相互作作用MHC分子子的生物学学功能I类和II类基因的的表达产物物—HLA分子经典的HLA-I类类和II类类分子在结构、组织织分布和功功能上各有特点点重链(α链)和轻链链(β2m)α链:α1、α2、α3β2m:无种属特异异性15号染色色体编码分布于所有有有核细胞胞表面，包包括血小板板和网织红红细胞1、2功能区：：抗原肽肽结合合部位位被T细细胞识识别部部位3功能区区：结合CD8分子子非共价结结合β2m15号染染色体编编码β2m:有助于维维持I类类分子天天然构象象的稳定定性132MHC-encoded-chainof43kDaOverallstructureofMHCclassImolecules2m2-microglobulin,12kDa,non-MHCencoded,non-transmembrane,noncovalentlyboundto-chainPeptideantigeninagrooveformedfromapairofa-heliciesonafloorofanti-parallelbstrands

-chainanchoredtothecellmembraneα链+β链α链：α1、αα2β链：β1、、β2仅表达达于淋淋巴样样组织织中的的各种种细胞胞表面面，如如APC细胞胞、胸胸腺上上皮细细胞和和人的的活化化T细细胞等等1、2功能能区：：抗原肽肽结合合部位位2功能能区：：CD4分子子结合合部位位21anda-chainof29kDaMHC-encoded,-chainof34kDa21OverallstructureofMHCclassIImoleculesaandbchainsanchoredtothecellmembraneNob-2microglobulinPeptideantigeninagrooveformedfromapairofa-heliciesonafloorofanti-parallelbstrandsI类分分子II类类分子子CD8结合部部位CD4结合部部位α链细胞膜膜肽结合合区胞外区区穿膜区区胞浆区区MHC-I类分分子和和II类分分子的的结构构示意意图抗原结结合槽槽抗原结结合槽槽多态区区肽结合合区非多态态区Ig样样区HLA抗原类别Ⅰ类（A、B、C）Ⅱ类DP、DQ、DR分子结构α链、β2mα链、β链肽结合结构域α1+α2α1+β1表达特点共显性*共显性组织分布所有有核细胞表面APC、活化的T细胞功能HLAⅠ类类、、Ⅱ类类抗原原的结结构、、组织织分布布和功功能特特点识别和和提呈呈内源源性抗抗原肽肽，与与CD8结结合，，对CTL的识识别起起限制制作用用识别和和提呈呈外源源性抗抗原肽肽，与与CD4结结合，，对Th的的识别别起限限制作作用*每一对对等位位基因因位点点的两两个基基因同同是显显性，，其各各自编编码的的特异异性抗抗原分分子可可同时时表达达于细细胞膜膜表面面免疫功功能相相关基基因及及其编编码产产物MHC的基基本概概念和和结构构MHC的表表达产产物(MHC分分子)MHC分子子和抗抗原肽肽的相相互作作用MHC分子子的生生物学学功能能MHC的主主要功功能———以其产产物提提呈抗抗原肽肽进而而激活活T淋淋巴细细胞MHC分子子和抗抗原肽肽的相相互作作用MHC以其其产物物结合合并提提呈抗抗原肽肽供TCR识别别，必必然涉涉及MHC分子子和抗抗原肽肽的结结合MHC分子子高亲亲和力力与抗抗原肽肽结合合成为为复合合物，，是保保证MHC分子子有效效提呈呈抗原原的基基础Ⅰ类分子凹槽槽两端封闭，，接纳的抗原原肽长度有限限，为8~12个氨基酸酸残基；Ⅱ类分子凹槽槽两端开放，，进入槽内的的抗原肽长度度变化较大，，为13~17个氨基酸酸残基甚至更更多抗原结合槽MHCclassIaccommodatepeptidesof8-10aminoacidsNatureofpresentedpeptidesMHCclassIIaccommodatepeptidesof>13aminoacidsb2-Ma-chainPeptidea-chainb-chainPeptide锚定位：抗原肽带有的的和MHC分分子凹槽相结结合的特定部部位锚定残基：抗原肽锚定位位上的氨基酸酸残基。(anchorresidue)能够和同一类类MHC分子子结合的抗原原肽，其锚定定位和锚定残残基往往相同同或相似(共同基序)抗原肽和HLA分子相互互作用的分子子基础Ag-peptide异亮氨酸酪氨酸anchorresidueanchorposition“pocket”抗原肽和HLA分子相互互作用的特点点专一性：不同MHC分分子选择性结结合具有特定定锚定残基的的不同抗原肽肽包容性：特定MHC分分子可提呈或或识别带有特特定共同基序序的一群抗原原肽专一性包包容性HLA-B27X-Y-X-X-X-X-X-X-L/F抗原肽和HLA分子相互互作用的特点点专一性：不同MHC分分子选择性结结合具有特定定锚定残基的的不同抗原肽肽表达不同MHC分子的不不同个体对同同一抗原应答答的强度存在在差异专一性包包容性HLA-B27X-Y-X-X-X-X-X-X-L/F抗原肽和HLA分子相互互作用的特点点包容性：特定MHC分分子可提呈或或识别带有特特定共同基序序的一群抗原原肽个体有限的MHC分子却却能提呈自然然界中成千上上万种抗原专一性包包容性HLA-B27X-Y-X-X-X-X-X-X-L/F同一抗原分子子被不同MHC分子提呈呈的表位相同？不同？？意义？？MHC的基本本概念和结构构MHC的表达达产物(MHC分子)MHC分子和和抗原肽的相相互作用MHC分子的的生物学功能能MHC分子的的生物学功能能一、作为抗原原提呈分子参参与适应性免免疫应答启动免疫应答答；T细胞以其TCR实现对对抗原肽和MHC分子的的双重识别参与构成自身身免疫性，参参与T细胞在在胸腺中的选选择和分化；；是疾病易感性性个体差异的的主要决定者者；参与构成种群群基因结构的的异质性参与补体反应应和免疫性疾疾病的发生；；调节NK细胞胞和部分杀伤伤细胞活性；；启动和调控炎炎症反应，在在应激反应中中发挥作用二、作为调节节分子参与固固有免疫应答HLA与临床床医学HLA分型的的临床应用器官移植亲子鉴定输血HLA与同种种器官移植的的关系供受体间HLA的相似性性越强，器官官移植的成活活率越高。通通常最佳的移移植物配对关关系顺序为同同卵双生>同同胞兄妹>近近亲>远亲>无亲缘者HLA与输血血反应的关系系多次接受输血血者会发生非非溶血性输血血反应，与受受者血液中存存在的抗白细细胞和抗血小小板HLA抗抗原的抗体有有关，因此需需多次接收输输血者应选择择成分输血HLA与亲子子鉴定和法医医学两个无亲缘关关系个体之间间，在所有HLA基因座座位上拥有等等位基因的机机会等于零；；特定等位基因因及其以共显显性形式表达达的产物，可可以成为不同同个体用以显显示个体性的的遗传标志HLA分子的的异常表达和和临床疾病（一）HLA-Ⅰ类抗抗原表达异常常（二）HLA-Ⅱ类抗抗原表达异常常恶性肿瘤细胞胞——HLA-I类类分子表达减减少或缺乏，肿瘤细胞胞逃逸免疫监监视实际应用：INF-促进肿瘤细胞胞HLA-I类分子表达增强CD8+CTL细胞的的特异性杀伤。HLA与疾病病关联群体分子流行行病学调查显显示，某些疾疾病的发生与与一种或几种种HLA抗原原的表达相关关，因此HLA作为一种种疾病发生的的遗传标志可可用于疾病的的辅助诊断、、预测、分类类及预后判断断带有某种HLA型别不代代表一定会患患病强直性脊柱炎炎与HLA-B27小结结MHC和MHC分子子经典的的HLA-I类类和II类类分子子在结构、、组织织分布布和功功能上各有有特点点经典MHC的生生物学学功能能，主主要是是以其其等位位基因因产物物（MHC分子子）结结合并并提呈呈抗原原肽供供T细细胞识识别，，启动动适应应性免免疫应应答MHC人HLA多样性性多基因性性多态性经典HLA基因因免疫功能能相关基基因MHCIMHCII编码的HLAI、II类分分子在结结构分布布及功能能上不同同MHC生生物学功功能作为抗原原提呈分分子参与与适应性性免疫应应答作为调节节分子参参与固有有免疫应应答个体概念念群体概念念血清补体体成分编编码基因因、抗原原加工提提呈相关关基因等等定义组织分布功能MHCI所有有核细胞表面识别和提呈内源性抗原肽，与CD8结合，对CTL的识别起限制作用MHCIIAPC,活化的T细胞识别和提呈外源性抗原肽，与CD4结合，对Th的识别起限制作用MHC分分子直接接参与APC对对内源性性或外源源性抗原原的处理理和加工工在TCR特异性性识别APC所所提呈的的抗原肽肽过程中中，必须同时时识别与与抗原肽肽结合成成复合物物的MHC分子子，才能产产生T细细胞激活活的信号号多基因性性(polygenic)——指MHC由多个个位置相相邻的基基因座位位组成，，各自的的产物具具有相同同或相似似的功能能多态性(polymorphism)——指一个基基因座位位上存在在多个等等位基因因（allele）。。是一个个群体概概念，指指群体中中不同个个体在等等位基因因拥有状状态上存存在差别别MHC的多多基因性和和多态性HLA-A基因座位位有A1、A2、、A3、A4、A9五种等位位基因甲A1、A2；；乙乙A3、A4；丙A4、A9；；丁丁A1、A9；戊A2、A4；；己己A3、A9；HLAI类基因因HLAII类基基因A座位B座位位C座位DR座位位DP座位DQ座位位基因数478805256A座位32334B座位55012573目前已知的的HLA等等位基因数数（LMP））TCR只能能识别APC加工处处理后表达达于APC表面的与与抗原提呈呈细胞自身身的MHC分子结合合成复合物物的肽类抗抗原，并同同时识别与与抗原多肽肽形成复合合物的MHC分子——T细胞胞在抗原识识别和发挥挥效应功能能中的MHC限制性性9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。19:57:2419:57:2419:571/6/20237:57:24PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。1月-2319:57:2419:57Jan-2306-Jan-2312、故人江海别别，几度隔山山川。。19:57:2519:57:2519:57Friday,January6,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2319:57:2519:57:25January6,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。06一月月20237:57:25下下午19:57:251月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月237:57下下午1月-2319:57January6,202316、行动出出成果，，工作出出财富。。。2023/1/619:57:2519:57:2506January202317、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。7:57:25下下午7:57下下午午19:57:251月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。19:57:2519:57:2519:571/6/20237:57:25PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。1月-2319:57:2519:57Jan-2306-Jan-2312、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。19:57:2519:57:2519:57Friday,January6,202313、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。1月-231月-2319:57:2519:57:25January6,202314、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。06一一月月20237:57:25下下午19:57:251月-2315、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。一月237:57下下午1月-2319:57January6,202316、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2023/1/619:57:2519:57:2506January202317、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。7:57:25下下午7:57下下午午19:57:251月-23