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1、主要组织相容性复合体 major histocompatibility complex MHC,主讲人: 张红欣 副教授,第 八 章,概述 MHC 的结构、分布与功能 MHC遗传特征 MHC与医学实践 MHC 的鉴定,主要内容,主 要 内 容,移植物的排斥反应,概 念,* 组织相容性：器官或组织移植时供者与受者相互接受的程度。相容不相排斥，不相容则出现排斥反应。 组织移植成功与否，是由供体与受体细胞表面组织抗原的特异性决定的。供体与受体组织抗原的特异性若相同，移植物易被受体相容，移植成功。,* 主要组织相容性抗原： 引起快而强的排斥反应者称为主要组织相容性抗原。 * 次要组织相容性抗原： 引起
2、慢而弱的排斥反应者称为次要组织相容性抗原。 *主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC): 是指脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原的基因群，控制细胞间相互识别、调节免疫应答。 * 人类MHC HLA复合体 编码HLA抗原; * 小鼠MHC H-2复合体 编码H-2抗原;,首先在白细胞上发现且含量最高，故又称人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA).,HLA (human leukocyte antigen)复合体,HLA复合体位于人第六号染色体短臂, 有100余个基因座(locus)，按其产物的结
3、构、分布与功能分为三群。,Simplified map of the HLA region,Maximum of 9 types of antigen presenting molecule allow interaction with a wide range of peptides.,CLASS I: 3 types HLA-A, HLA-B, HLA-C (sometimes called class Ia genes),CLASS II: 3 types HLA-DP HLA-DQ HLA-DR.,1HLA-I类基因 * 经典I类基因: HLA-A、-B、-C 参与递呈内源性抗原 *
4、非经典I类基因: HLA-E、-G、-F 2HLA-II类基因 *经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR 参与递呈外源性抗原 *非经典II类基因: LMP、TAP、tapasin、 HLA-DM、HLA-DO， 参与抗原的加工和转运 3. HLA-类基因 * 包括编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因,HLA复合体的基因组成及定位,参与T细胞限制性识别,MHC制约相互作用的细胞类型, 即MHCI类分子将抗原肽提呈给CD8T细 胞，MHCII类分子将抗原肽提呈给CD4T细胞。,第一节 MHC 结构及其多基因特性,MHC-I类分子结构,链：44K
5、Da，其基因位于6号染色体,2微球蛋白：12KDa ，其基因位于15号染色体,一、HLA分子的结构,MHC-I类分子结构,链：44KDa,链：12KDa 其基因位于15号染色体,一、HLA分子的结构,HLA-I类分子,1分子结构： (1) 多态区-肽结合区（a1/a2）：结合抗 原肽 (2) 非多态区-Ig样区（a3）：与CD8结合 (3) 跨膜区: 固定HLA-I类抗原于膜上 (4) 胞浆区: 信号转导 (5) b2微球蛋白：维持I类分子空间构型的稳 定性 2组织分布：分布于所有有核细胞表面,HLA-类分子抗原结合区的三维图,MHC-II类分子结构,链：34KDa,链：29KDa,1. 分子
6、结构： (1) 多态区-肽结合区(a1/b1)：结合抗原肽 (2) 非多态区-Ig样区(a2/b2)：与CD4结 合 (3) 跨膜区：固定HLAII类抗原于膜上 (4) 胞浆区：信号转导 2. 组织分布: 专职APC、活化T细胞和胸腺上 皮细胞,HLA II类分子,HLA- ,类分子抗原肽复合物的三维图,HLA-、类分子的分布,第二节 MHC的多态性,MHC的遗传学特征（自学）,高度多态性 单倍型遗传 连锁不平衡,第四节 MHC的功能,(一)参与抗原的处理与提呈 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 以MHC限制性的方式供T细胞识别 启动特异性免疫应答。,An
7、tigen recognition by T cells requires peptide antigens and presenting cells that express MHC molecules,T,T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,No T cell response,Antigen Presentation,(二)、参与免疫应答的调节,* TCR识别抗原肽和自身MHC分子，即MHC限制遗传背景一致的细胞相互作用。,启动免疫应答,2. MHC是协同刺激分子,参与T细胞限制
8、性识别,MHC制约相互作用的细胞类型, 即MHCI类分子将抗原肽提呈给CD8T细 胞，MHCII类分子将抗原肽提呈给CD4T细胞。,MHC-分子将内源性抗原递呈给CD8+T细胞,对CTL的识别起限制作用. MHC-类分子将外源性抗原递呈给CD4+T细胞,对Th的识别起限制作用.,3. MHC限制性: 免疫细胞相互作用时,只有当双方的MHC分子一致时,免疫应答才发生. 4. 对免疫应答强弱的影响.某个体的MHC分子与抗原配位的结合具有高度亲和力,则该个体对此抗原的免疫刺激呈高反应.,(三)、参与T细胞在胸腺的发育 (四)、诱导同种移植排斥反应,概述 HLA的结构、分布与功能 HLA遗传特征 HL
9、A与医学实践,主要内容,主 要 内 容,第五节 HLA与临床医学,(一) HLA与疾病的相关性 * 携带某一HLA型别的个体对特定疾病表现为易感性或抗性的现象。(例如：携带HLA-B27者易患强直性脊柱炎)。 (二) HLA抗原表达异常与疾病 * 多种肿瘤细胞HLA-I类抗原表达减少或缺 如. * 自身免疫病的靶细胞异常表达HLA-II类抗 原。,(三) HLA与同种器官移植 * 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。 (四) HLA与法医 * HLA型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。 -非亲缘个体间HLA等位基因完全相同的几率是零； - HLA是伴随终身的遗传标志。,第六节 HL
10、A检测技术,一、 血清学分型技术 （一） HLA-类抗原的检测 HLA-A、B、C抗原型别鉴定均借助微量淋巴细胞毒试验或补体依赖的细胞毒试验（CDC）。 原理：取已知HLA抗血清加入待测外周血淋巴细胞，作用后加入兔补体。充分作用后加入染料（台盼蓝或伊红），在倒置显微镜下判断结果，着染的细胞为死亡细胞，表示待检淋巴细胞表面具有已知抗血清所针对的抗原。 也可用荧光染料（EB）代替伊红或台盼蓝，在荧光显微镜下观察。,（二） HLA-DR、DQ抗原检测 HLA-DR、DQ抗原分型方法同HLA-类抗原，但所用抗血清须经过血小板吸收以去除针对类抗原的抗体。 另外，待测细胞须是经纯化的B细胞。,二、 细胞学
11、分型技术,细胞学分型法是用混合淋巴细胞反应（mixed lymphocyte reaction, MLR）作为基本技术，通过测定受检淋巴细胞对标准分型细胞的增殖反应进行分型判定的方法。 纯合子分型细胞（homozygous typing cell, HTC）分型法（阴性分型法）：标准分型细胞为纯合子分型细胞，由于该种细胞一对同源染色体上的两个单元型完全相同，所以只表达一种HLA-类抗原。其与受检淋巴细胞混合进行MLC时，若受检淋巴细胞抗原与HTC相同，则不发生或仅出现轻微的增殖反应。通常可用来检测HLA-Dw特异性。,预致敏淋巴细胞分型法（primed lymphocyte typing, P
12、LT） （阳性分型法） ：采用已知的致敏淋巴细胞作为应答细胞，当用灭活的受检者淋巴细胞作为刺激细胞时，若出现再次应答反应，则表明受检者细胞表面的HLA-类抗原型别与已知预致敏淋巴细胞的型别相同。此方法常用来测定HLA-DP特异性。 由于分型细胞来源困难以及操作手续繁琐，细胞学分型技术正逐渐被淘汰。,三、DNA分型技术,（一）RFLP与PCR-RFLP分型法 不同个体的HLA抗原DNA碱基序列的差异造限 制性内切酶识别位置及酶切位点数目的不同，从 而产生数量和长度不一的DNA酶切片段。用特异 性探针对整个基因组DNA酶切片段进行杂交，即 可分析限制性长度片段多态性（restriction fra
13、gment length polymorphism, RFLP），借 以确定HLA的型别。 若对DNA片段进行体外PCR扩增，再用限制性 内切酶进行酶切分析，则称为PCR-RFLP分型法。,（二） PCR-SSO分型法,用人工合成的HLA型别特异的寡核苷酸序列作为探针，与待测细胞经PCR扩增的HLA基因片段杂交，从而确定HLA型别。 PCR技术可将HLA复合体上指定基因片段特异性地扩增56个数量级；而专门设计的序列特异的寡核苷酸探针（sequence-specific oligonucleotide probe，SSOP ）又能探测出等位基因间12个核苷酸的差异，故PCR-SSO技术具有灵敏度
14、高、特异性强、所需样本量少等优点。,（三） PCR与SSP分型法,目前常规的HLA-DNA分型技术，包括上述的PCR-RFLP、PCR-SSO等，最终均需用标记的特异性探针与扩增产物进行杂交，再分析结果。 PCR与SSP分型法乃设计出一整套等位基因组序列特异性引物（sequence specific primer, SSP），借助PCR技术获得HLA型别特异的扩增产物，可通过电泳法直接分析带型并决定HLA型别，从而大大简化了实验步骤。,（四） PCR-SSCP技术,即PCR与单链构象多态性（single strand conformation polymorphism,SSCP）分析相结合的方
15、法。 原理：单链DNA可形成稳定的构象，在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中其迁移率不仅受链的大小，而且受链的核苷酸顺序的影响。由于使用相同引物扩增产物长度一致，因而单链DNA在电泳中的迁移格局反映了单链核苷酸组成的不同，可十分敏感地检测等位基因间DNA顺序的微小差别，目前此技术已应用于DP等位点的分型。,此外，目前已建立的HLA基因分型技术还包括PCR异源二聚体电泳多态即PCR指纹图分析。 尽管采用DNA水平的HLA分型工作有了很大进展，但血清学分型， 特别对类基因产物仍是分型基础。 HTC与PLT对HLA-D和HLA-DP特异性检测由于方法较为复杂，耗时费力，且影响因素多，精确程度有限，已逐渐被众
16、多DNA水平定型方法所取代。 DNA分型技术的应用，使HLA型别分析达到了更精细的水平，并因此发现了更多的HLA多态性。,小 结,名词解释：MHC复合体 MHC的遗传学特征 掌握I/II类MHC分子的结构、功能和分布 掌握MHC的生物学功能,自 测 题,1.MHC 2.HLA,HLA复合体是的_MHC，位于_染色体。 2.经典HLA类基因包括位点_ 、_、 _。,MHC是指染色体上编码主要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群。（ ）,1.以下哪一项关于MHC的说法是不正确的： A. 又称为主要组织相容性复合体 B. 它是编码主要组织相容性抗原的基因群 C. 其编码分子与移植排斥有关 D. 它与免疫应答的关系不大 E. 其编码分子参与细胞间相互识别,2.以下关于HLA复合体的说法哪项是正确的： A.它是人类第17号染色体上一组密连锁基因群 B.它编码的抗原
