第八章主要组织相容性复合体及其编码分子

第八章主要组织相容性复合体及其编码分子第1页，共43页，2023年，2月20日，星期三主要内容1.MHC的概念MHC结构及其多基因特性HLA与临床医学MHC的生物学功能第2页，共43页，2023年，2月20日，星期三第3页，共43页，2023年，2月20日，星期三根据实验现象提出的问题：1、这种排斥反应的本质是什么？2、这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关？3、导致排斥反应发生的物质是什么？第4页，共43页，2023年，2月20日，星期三排斥反应的本质是免疫应答特异性记忆性第5页，共43页，2023年，2月20日，星期三组织相容性：

器官或组织移植时，供、受者相互接受的程度。组织相容性抗原(Histocompatibilityantigen）：

代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原，也称移植抗原。第6页，共43页，2023年，2月20日，星期三主要组织相容性抗原系统(majorhistocompatibilityantigensystem,MHS)：在众多的组织相容性抗原中，能引起强烈而迅速排斥反应的抗原系统，也叫主要组织相容性抗原系统。次要组织相容性抗原系统(minorhistocompatibilityantigensystem,mHS)：引起弱而慢的移植排斥反应的抗原系统。第7页，共43页，2023年，2月20日，星期三主要组织相容性复合体（majorhistocompatibilitycomplex，MHC）:

是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、控制细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群。第8页，共43页，2023年，2月20日，星期三不同种属的哺乳动物其MHC及编码的抗原系统有不同的命名，小鼠的主要组织相容性抗原系统称为H-2系统，而人的则称为人白细胞抗原系统（humanleucocyteantigen,HLA）。但是它们的组成结构、分布和功能等却很相似。第9页，共43页，2023年，2月20日，星期三MHC编码蛋白抗原的基因组MHC分子MHC编码的蛋白分子（抗原）人类MHCHLA基因复合体（第6Cs）

编码的蛋白产物：HLA分子/抗原小鼠MHCH-2基因复合体（第17Cs）

编码的蛋白产物：H-2分子/抗原第10页，共43页，2023年，2月20日，星期三一、MHC基因组成（一）H-2复合体：位于小鼠17号染色体，1500kb（二）HLA复合体：位于人类6号染色体短臂（6q21.31）全长3600kb,含有224个基因座；HLA复合体分为I类基因区;II类基因区;III类基因区第一节MHC的结构及其多基因特性第11页，共43页，2023年，2月20日，星期三MHC-II第12页，共43页，2023年，2月20日，星期三1.I类基因区：经典I类基因（Ia基因）：A、B、C座位，编码HLA-I类分子的重链（α链）。非经典I类基因（Ib基因）：E、F、G座位，编码与HLA-I类分子结构同源的多肽。第13页，共43页，2023年，2月20日，星期三2.II类基因区：

经典II类基因：DP、DQ、DR三个亚区，编码HLA-II类分子的α链和链。

非经典II类基因：DM,DN,DO;编码的分子参与HLA-II类分子与外源性抗原的结合。免疫功能相关基因：

编码LMP（蛋白酶体相关分子）基因；编码TAP（抗原肽转运体）分子基因第14页，共43页，2023年，2月20日，星期三3.III类基因区：

编码补体C2、C4、B因子等成分以及肿瘤坏死因子TNF家族、热休克蛋白HSP家族等。第15页，共43页，2023年，2月20日，星期三HLA基因结构示意图EGFLMPTAPDNDMDOABCI类基因区C4BfC2TNFHspIII类基因区DRDQDPII类基因区第16页，共43页，2023年，2月20日，星期三经典的MHCI类和II类基因第17页，共43页，2023年，2月20日，星期三二、I类和II类基因产物—HLA分子（一）分子结构：

1.HLA-I类分子：

链跨膜蛋白m:编码基因位于号染色体2mSS23SS1SS和区----构成抗原结合槽，可结合病毒(或肿瘤)抗原肽。

和

2-m区----可结合T细胞上CD8分子。第18页，共43页，2023年，2月20日，星期三2.HLA-II类分子：链跨膜蛋白链跨膜蛋白和区可结合外来细菌抗原肽。和区可结合细胞上CD分子。SSSS1221SS第19页，共43页，2023年，2月20日，星期三（二）分布特点：HLA-I类分子：

分布广泛，分布在有核细胞表面。HLA-II类分子：

分布窄，主要分布在B细胞、单核巨噬细胞等抗原递呈细胞，活化的T细胞等。第20页，共43页，2023年，2月20日，星期三I类抗原分子II类抗原分子肽结合区：结合多肽免疫球蛋白样区：结合CD4或CD8跨膜区：锚定在细胞膜上胞内区：信号传递第21页，共43页，2023年，2月20日，星期三HLA分子类别分子结构肽结合结构域组织分布功能I类（A,B,C）链；m；所有有核细胞表面识别和提呈内源性抗原肽，与辅助受体CD8结合，对CTL的识别起限制作用II类（DR,DQ,DP）链；链；APC，活化的T细胞识别和提呈外源性抗原肽，与辅助受体CD4结合，对Th的识别起限制作用HLAI类和II类分子的结构、组织分布和功能特点第22页，共43页，2023年，2月20日，星期三三、免疫功能相关基因

（一）血清补体成分编码基因：III类基因

（二）抗原加工提呈相关基因（位于II类基因区）LMP，TAP，tapasin，HLA-DM，HLA-DO

（三）非经典I类基因：HLA－E、HLA－G等

（四）炎症相关基因：TNF基因家族，转录因子基因家族,MHCI类相关基因（MICA/B）,HSP基因家族第23页，共43页，2023年，2月20日，星期三第二节MHC分子和抗原肽的相互作用一、抗原肽与MHC分子相互作用的分子基础：

抗原肽的锚定氨基酸与MHC分子的抗原结合沟槽

MHC-I类分子凹槽接纳8-10个氨基酸残基，MHC-II凹槽接纳13-17个氨基酸残基第24页，共43页，2023年，2月20日，星期三第25页，共43页，2023年，2月20日，星期三MHC-Ⅰ,ⅠⅠ类分子抗原肽复合物的三维图第26页，共43页，2023年，2月20日，星期三第三节

MHC分子的生物学功能一、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答

（一）MHCII类分子：细菌、蛋白质等非自身细胞产生的外源性抗原MHCI类分子：病毒抗原、肿瘤抗原等内源性抗原第27页，共43页，2023年，2月20日，星期三TAPMHC－I分子的合成MHC－I，ß2m和抗原肽的组装运输至膜表面短肽内源性蛋白

细胞核

CD8T细胞APCB7CD281234

MHC-I类分子抗原呈递途径MHC-ICD8TCR抗原肽蛋白酶体第28页，共43页，2023年，2月20日，星期三

细胞核

CD4T细胞APCB7CD285

MHC-II类分子抗原呈递途径MHC-II分子的合成,链和不变链的运输运输至膜表432溶酶体吞噬体CD4TCR抗原肽1MHC-II第29页，共43页，2023年，2月20日，星期三（二）抗原肽-MHC-TCR三分子复合体启动免疫应答MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽→形成MHC分子-抗原肽复合物→供T细胞识别→形成MHC–抗原肽-TCR三分子复合体→启动特异性免疫应答。第30页，共43页，2023年，2月20日，星期三第31页，共43页，2023年，2月20日，星期三（三）MHC限制性：TCR在特异性识别APC所提呈的抗原多肽的过程中，必须同时识别与抗原多肽形成复合物的MHC分子，这种特性称为MHC限制性(MHCrestriction)。MHC限制性不仅存在于免疫应答识别阶段T细胞与APC之间，也存在于免疫效应阶段T细胞与靶细胞之间。

如Tc-靶细胞、MΦ-Th、Th-B细胞等。第32页，共43页，2023年，2月20日，星期三抗原X特异性的TCR与APC之间MHC型别相同

识别抗原相同，但MHC型别不同

不识别MHC型别相同，但抗原不同

不识别MHC限制性第33页，共43页，2023年，2月20日，星期三二、作为调节分子参与固有免疫应答免疫功能相关基因：１、血清补体成分编码基因：２、非经典Ｉ类基因和ＭＩＣＡ基因：３、炎症相关基因：第34页，共43页，2023年，2月20日，星期三第四节HLA与临床医学一、HLA与器官移植

同卵双生同胞间---HLA单体型完全匹配；

家庭成员间两条HLA单体型全相同者移植成功率大于仅1条单体型相同者间的移植HLA与输血反应的关系：

多次接受输血的病人，有时可发生非溶血性输血反应，与产生抗白细胞HLA抗原的抗体有关。第35页，共43页，2023年，2月20日，星期三I类HLA复等位基因

BCEAG复等位基因基因座

A02170301-03021101-110323012402-241025012601-26082901-29023101232013301-33033401-3402360143016601-66026801-6803690174018001

E*0101-0104

B08031301-13031401-14021501-15311801-18032701-27103501-35183701-37023801-38023901-39044001-40084101-41024201-42024402-44074501,460147014801-48024901,50015101-51075301,54015501-55035601-56025701-57045801-58025901,670173017801-78028101,8201

Cw*0102-010302020302-03040401-0403050106020701-07050801-08031202-120313011402-14031502-15051601-16021701-1702G*0101-0104HLA基因的多态性第36页，共43页，2023年，2月20日，星期三家族II类HLA复等位基因B2A2B1A1BADPDMB2A2B1A1DQDRB1B2B3B4B5ADPB1*01010201020203010401040205010601

DRB103080401-042307010801-0813090110011101-11271201-12041301-13121401-14251501-15051601-1605DQB103060401-04020501-05040601-0611DRB3*01010201-02050301复等位基因基因座DPA1*010301040201020203010401DQA1*0101-010502010301-03030401

DRB4*0101-01030101101012N

DRB502030801-41014401-6501HLA基因的多态性第37页，共43页，2023年，2月2