免疫学：主要组织相容性复合体

主要组织相容性复合物是人类多态性最大的基因群，涉及到目前的热点——器官移植，是免疫学的重要基础分子。

主要组织相容性复合体

• 基本概念
  • 组织相容性
    • 是指进行同种异体组织器官移植时，受体和供体双方相互接受的程度
  • 组织相容性抗原
    • 代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原，是决定组 织相容性的物质基础
    • 分类
      • 主要组织相容性抗原
        • 引起强而迅速排斥反应，在移植排斥反应中 起决定性作用的抗原
      • 次要组织相容性抗原
        • 引起的排斥反应慢、弱
      • 其他抗原，如ABO血 型抗原
  • 主要组织相容性复合体
    • 染色体上的一组与免疫应答、免疫调节有关的紧密连锁的基因群，编码主要组织相容性抗原
    • 小鼠的MHC称H-2基因复合体，人的MHC称HLA基因复合体，编码产物称HLA抗原
• MHC分子结构及分布
  • MHC I类基因
    • MHC I 类抗原为异源双聚体，由重链（α链）和轻链（β2微球蛋白， β2-microglobin）组成，两者均属于Ig超家族，人的β2微球蛋白基因在15号染色体，因此MHC产物并非全部由MHC基因编码
    • 分布
      • I类抗原分布于大几乎所有有核细胞（成熟红细胞、神经细胞、成熟的滋养层细胞不表达）
  • MHC II类基因
    • MHC II 类抗原为异源双聚体，由分子量类似的α链β链组成两者均属于Ig超家族（Ig superfamily）的成员
    • 分布
      • II类抗原分布于B细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、活化的T细胞
  • MHC III类基因（略）
    • 编码固有免疫相关基因，如补体分子和炎症相关分子
• MHC分子的遗传特点
  • 高度多态性
    • 一个基因座位上有多个等位基因，MHC是脊椎动物多态性程度最高的基因系统
    • 意义
      • 赋于种群适应多变环境的能力
      • 调控机体免疫应答的能力
      • 个体的终身遗传标志
      • 寻找同种器官移植供体的依据
  • 共显性表达
    • 每个基因座上的等位基因都会表达
  • 单元型遗传
    • HLA复合体是一组紧密连 锁的基因群。这些连锁在一条染色体上的等位 基因很少发生同源染色体间的交换，构成了一 个单体型
    • 单元型遗传有利于在家庭成员或者近亲 家系中寻找HLA型别匹配的器官移植供 者
  • 连锁不平衡
    • 分属两个或两个以上基 因座位的等位基因，同时出现在同一染色体上的几率高于随 机出现的频率。 MHC的个基因中，某些紧密连锁，另一些 不完全连锁在一起
    • 连锁不平衡的存在有助于从无血缘关系 的人群中寻找HLA匹配的器官移植供者
• MHC分子与抗原肽的相互作用
  • 分子基础
    • 抗原肽结合槽
      • I类分子:凹槽两端封闭，接纳的 Ag肽短,8-10aa
      • II类分子:凹槽两端开放，接纳的 Ag肽长，13-17个 aa
    • 锚定位与锚定残基
      • 锚定位: 肽结合槽内与抗原肽特定氨基酸残基结合 的部位
      • 锚定残基: 与HLA分子肽结合槽内锚定位结合的 抗 原肽特定氨基酸残基
    • 共同基序
      • 一种MHC分子所能结合的不同抗原肽， 往往带有相同或相似的锚 定残基，即为不同抗原肽的共同基序
  • 结合特点
    • 相对特异性
      • MHC分子识别抗原肽的共同基序而 非抗原表位。一种 MHC分子可以与具有共同基序 的多种抗原肽结合
    • 包容性
      • 一种MHC分子可识别并结合带有特定共 同基序的一群肽段，特异性不高。 有限的MHC分 子结合递呈多样性的抗原肽
    • 个体差异性
      • 不同MHC分子可选择性地结合具有 不同锚定残基和共同基序的肽段，造成不同个体 对同一抗原的应答在强度上出现差异，也即对疾 病的易感性不同
• MHC分子的生物学功能
  • 提呈抗原，参与适应性免疫应答
    • 决定T细胞识别抗原的MHC限制性
      • T细胞以其TCR对抗原肽和自身MHC分子进行双重识别，只能识别自身MHC分子提呈的抗原肽。CD4+Th细胞识别II类分子提呈的外源性抗原肽，CD8+CTL识别I类分子提呈的内源性抗原肽
      • 由于T细胞不能识别非自身的MHC，故不能把人的T细胞注入另一个人体内产生免疫
    • 参与T细胞在胸腺中的选择和分化
    • 决定疾病易感性的个体差异
    • 参与构成种群免疫反应的异质性
    • 参与移植排斥反应
  • 作为调节分子参与固有免疫应答（MHC III类基因）
• MHC与医学
  • 器官移植
    • 供受体间HLA的相似性越强，器官移植的成活率越高
    • 通常最佳的移植物配对关系顺序为同卵双生 > 同胞兄妹>近亲>远亲>无亲缘者
  • 疾病
    • HLA-I类抗原表达异常：如肿瘤细胞的HLA一I类分子表达量减少或消失
    • HLA-II类抗原表达异常：许多自身免疫病中 , 原先不表达HLA II分子的上皮细胞,可被诱导表达 HLA-II分子
    • 带有某种特定型别 HLA的个体易患某一疾病或对该疾病 具有较强的抵抗力
  • 亲子鉴定和法医学
    • 在基因和所编码产物二个水平同时检测 HLA基因型，可进行亲子关系及死亡者身份等方面的法医学鉴定
  • 输血反应
    • 多次输血后发生非溶血性输血反应，表现为发 热、白细胞减少及荨麻疹等，是由于HLA型别不 合引起的