主要组织相容性复合体 （MHC）

医学免疫学第八章主要组织相容性复合体笔记，包括MHC结构及其遗传特性、HLA分子、HLA与临床医学三部分内容。

第八章 主要组织相容性复合体 （MHC） 68

• 主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）是一组与免疫应答密切相关、决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群。哺乳动物都有MHC。小鼠的MHC 称为H-2 基因复合体；人的MHC 称为人类白细胞抗原（ human leukocyte antigen ， HLA) 基因复合体， 其编码产物称为HLA 分子或HLA 抗原。
• 第一节 MHC结构及其遗传特性 68
  • 一、经典的HLAⅠ类及Ⅱ类基因 68
    • 小结 • 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)：是编码主要组 织相容性抗原系统的一组紧密连锁的基因群，其编码的分子在启动特异性免疫应答 中起重要作用。 MHC分子：MHC所编码的蛋白分子（抗原） • 人类的MHC统称为HLA基因复合体，位于第6号染色体； 小鼠的MHC称为H-2复合体，位于第17号染色体。 • 人类MHC的基因定位：第6号染色体短臂（6p21-31）；分为三个基因区 I类基因区：包括B、C、A位点；编码产物为HLA I类分子的α链，与β2m(第15号染 色体)结合组成HLA I类分子；主要功能是结合、提呈内源性抗原肽 II类基因区：包括DP、DQ、DR三个基因座位；编码产物为HLAⅡ类分子的α链、β链； 主要功能是结合、提呈外源性抗原肽 III类基因区：位于HLAⅠ类和Ⅱ类基因区之间。包括一些补体基因、热休克蛋白基 因、肿瘤坏死因子基因等
  • 二、免疫功能相关基因 68
  • 三、MHL的遗传特点 70
    • （一）MHC的多态性
      • 共显性表达，即一对同源染色体上，HLA对应基因 座位上的两个等位基因均能得到表达。
      • l HLA多态性 指群体中某一基因座上存在多个等位基因 (1)复等位基因：MHC的每一个基因座位都存在为数众多的 复等位基因，由于各个基因座位组合是随机的，因此MHC 基因可达108 这是MHC多态性的主要原因
      • (2)共显性：指某些常染色体上的等位基因彼此间没有显 性和隐性的区别，在杂合状态时两种基因均可同时表达产 生相应基因产物的遗传方式。 HLA复合体中每一个等位基因均为共显性。共显性表达 极大增加了群体中HLA抗原系统的复杂性，这是HLA表型多 态性的重要成因。
    • （二）单体型和连锁不平衡
      • l 单体遗传性 • HLA单体型：同一条染色体上HLA诸基因座位上等位基 因的组合。 • 单体型遗传：同一染色体上HLA等位基因极少发生同源 染色体基因交换，HLA单体型作为一个完整的遗传单位 由亲代遗传给子代。 • 应用：器官移植供者选择、法医亲子鉴定。
      • • 单元型(haplotype)遗传： HLA复合体是一组紧密连锁的基 因群。连锁基因很少发生同源染 色体的交换，故在遗传过程中， HLA单元型作为一个完整的遗传 单位，由亲代传给子代。 第四节 MHC的遗传特征 在亲代与子代之间通常有一个HLA单体型相同；同胞之间一个单体型相 同几率为50%，两个单体型相同或不同几率均为25%。亲代传给子
      • 1.等位基因的非随机性表达
      • 2.连锁不平衡
        • (3)连锁不平衡(linkage disequilibrium)：指分属两 个或两个以上基因座位的等位基因，同时出现在一条染色 体上的几率高于随机出现的频率。
• 第二节 HLA分子 71
  • 一、HLA分子的分布与结构 71
    • HLA-Ⅰ类分子的分布、结构
      • (1)分布：几乎各种组织有核细胞及血小板表面(成熟的RBC没有)。 存在形式: 膜结合：不同的组织细胞表达Ⅰ类分子量不同， 如：淋巴细胞(最多)，肾、肝脏及心脏(其次)，神经组织(很少) 可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。
      • （2）结构： 两条多肽链组成： α链(重链)：包括胞外区、跨膜区、胞 质区，胞外区含有α1、α2和α3三个结 构域。 β2m(轻链)：为第15号染色体基因编码 的产物。
    • HLA-Ⅱ类分子的分布、结构
      • （1）分布 ： APC --- B细胞、单核/巨噬细胞、树突状细胞； 激活的T细胞，血管内皮细胞，上皮细胞等经诱导也可表达。
      • （2）HLA-Ⅱ类分子的结构： 两条异质多肽链： α链和β链均含胞外区、跨膜区 和胞质区。 α链：α1和α2结构域 β链：β1和β2结构域
  • 二、HLA分子与抗原肽的相互作用 71
    • Ø MHC分子与抗原肽的作用 锚定位：抗原肽上携带的两个或两个以上可 与MHC分子凹槽相结合的特定部位。 锚定残基：锚定位的氨基酸残基。能够和同 一类MHC分子结合的抗原肽锚定位和锚定残 基相同或相似。 作用特点：专一性、包容性
  • 三、HLA分子的功能 72
    • （一）作为抗原提呈父子参与适应性免疫应答
      • 1、抗原提呈 l HLAⅠ类分子提呈内源性抗 原肽，供CD8+T细胞识别 l HLAⅡ类分子提呈外源性抗 原肽，供CD4+T细胞识别
      • 2. 制约免疫细胞间的相互 作用—MHC限制性 T细胞通过TCR对APC或靶细 胞表面抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ类 分子复合物进行双识别。
      • 3. 诱导胸腺前T细胞分化 Ø 胸腺中前T细胞在MHC分子诱导下，经阳性选择和阴性选择分化发 育成熟（详见第十章）。
      • 4. 引发移植排斥反应 Ø 移植物组织细胞表面HLAⅠ类和Ⅱ类分子作为同种异型抗原，诱导 移植排斥反应的发生。
    • （二）作为调节分子参与固有免疫应答
• 第三节 HLA与临床医学 73
  • 一、HLA与器官移植 73
    • 移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程度。 • 在移植排斥反应中，HLA分子的角色是移植排斥的靶抗原。 • HLA配型：组织相容性试验对供、受者HLA进行鉴定。
  • 二、HLA分子的异常表达和临床疾病 73
  • 三、HLA和疾病关联 73
    • 带有某些特定HLA等位基因或单体型的个体易患某一疾病(阳性关 联)或对某一疾病有较强的抵抗力(阴性关联)。
  • 四、HLA与亲子鉴定和法医学 74
    • 个体识别：HLA系统具有多基因性和高度多态性，在无血缘关系的人群中， HLA表型完全相同的几率极其罕见，而且每个人所拥有的HLA型别终身不变， 可以成为显示个体特异性的遗传标志。 亲子鉴定：HLA为单体型遗传，子代HLA基因型是由双亲各一单体型组成， 即亲代与子代之间必然有一个HLA单体型相同。
  • 五、HLA与输血反应
    • 多次接受输血的病人体内会产生抗供者白细胞、血小板表面HLA 的特异性抗体，而引发非溶血性输血反应。