免疫学课件7.MHC

主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体及其编码分子及其编码分子第一节第一节 概概 述述 一、组织相容性一、组织相容性一、组织相容性一、组织相容性 是在个体间进行器官或组织移植时，是在个体间进行器官或组织移植时，是在个体间进行器官或组织移植时，是在个体间进行器官或组织移植时，供体与受体双方相互接受的程度。供体与受体双方相互接受的程度。供体与受体双方相互接受的程度。供体与受体双方相互接受的程度。二、组织相容性（移植）抗原二、组织相容性（移植）抗原二、组织相容性（移植）抗原二、组织相容性（移植）抗原 两个遗传不同的个体之间进行移植两个遗传不同的个体之间进行移植两个遗传不同的个体之间进行移植两个遗传不同的个体之间进行移植时，存在于组织或细胞上的决定排斥反时，存在于组织或细胞上的决定排斥反时，存在于组织或细胞上的决定排斥反时，存在于组织或细胞上的决定排斥反应的抗原。应的抗原。应的抗原。应的抗原。三、主要组织相容性抗原系统三、主要组织相容性抗原系统三、主要组织相容性抗原系统三、主要组织相容性抗原系统 能引起快而强的排斥反应的抗原，能引起快而强的排斥反应的抗原，能引起快而强的排斥反应的抗原，能引起快而强的排斥反应的抗原，在排斥反应中是最重要的。在排斥反应中是最重要的。在排斥反应中是最重要的。在排斥反应中是最重要的。四、次要组织相容性抗原系统四、次要组织相容性抗原系统四、次要组织相容性抗原系统四、次要组织相容性抗原系统 引起慢而弱的排斥反应的抗原。引起慢而弱的排斥反应的抗原。引起慢而弱的排斥反应的抗原。引起慢而弱的排斥反应的抗原。五、主要组织相容性复合体五、主要组织相容性复合体五、主要组织相容性复合体五、主要组织相容性复合体(major(major(major(major histocompatibilityhistocompatibilityhistocompatibilityhistocompatibility complex,MHC)complex,MHC)complex,MHC)complex,MHC)编码主要组织相容性抗原的具有高编码主要组织相容性抗原的具有高编码主要组织相容性抗原的具有高编码主要组织相容性抗原的具有高度多肽性的基因群。度多肽性的基因群。度多肽性的基因群。度多肽性的基因群。六、人类白细胞抗原六、人类白细胞抗原六、人类白细胞抗原六、人类白细胞抗原(human leukocyte(human leukocyte(human leukocyte(human leukocyte antigen,HLA)antigen,HLA)antigen,HLA)antigen,HLA)人类主要组织相容性抗原系统。编人类主要组织相容性抗原系统。编人类主要组织相容性抗原系统。编人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗原的基因也称码该抗原的基因也称码该抗原的基因也称码该抗原的基因也称HLAHLAHLAHLA复合体。因该抗复合体。因该抗复合体。因该抗复合体。因该抗原首先在白细胞表面检测到原首先在白细胞表面检测到原首先在白细胞表面检测到原首先在白细胞表面检测到 ，故名。，故名。，故名。，故名。重要概念重要概念MHCmajor histocompatibility complex主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体HLAhuman leucocyte antigen人类白细胞抗原人类白细胞抗原HLA复合体复合体人类人类MHC 现已证明，现已证明，MHC不仅控制着同种移不仅控制着同种移植排斥反应，更重要的是与机体免疫应答、植排斥反应，更重要的是与机体免疫应答、免疫调节及某些病理状态的产生均密切相免疫调节及某些病理状态的产生均密切相关。关。MHC的主要功能是以其产物提呈抗的主要功能是以其产物提呈抗原肽进而激活原肽进而激活T细胞，因而细胞，因而MHC在启动在启动适应性免疫应答中起重要作用。适应性免疫应答中起重要作用。MHC的结构十分复杂，显示多基因的结构十分复杂，显示多基因性和多态性。性和多态性。第二节第二节 MHCMHC的基因构成的基因构成一、小鼠一、小鼠一、小鼠一、小鼠MHCMHCMHCMHC（H-2H-2H-2H-2复合体）的基因构成复合体）的基因构成复合体）的基因构成复合体）的基因构成 （一）定位（一）定位（一）定位（一）定位 定位于第定位于第定位于第定位于第17171717号染色体号染色体号染色体号染色体 （二）构成（二）构成（二）构成（二）构成 K K K K、D D D D、L L L L、A A A A、E E E E、S S S S等基因等基因等基因等基因（三）（三）根据编码分子不同分成三类根据编码分子不同分成三类 1.1.1.1.类基因类基因类基因类基因-K-K-K-K、D D D D、L L L L位点位点位点位点 2.2.2.2.类基因链类基因链类基因链类基因链-A-A-A-A、E E E E位点位点位点位点 3.3.3.3.IIIIII类基因类基因类基因类基因-S-S-S-S区（区（区（区（I I I I区与区与区与区与D D D D区之间）区之间）区之间）区之间）二、人类二、人类二、人类二、人类MHCMHCMHCMHC（HLAHLAHLAHLA复合体复合体复合体复合体）的基因构成）的基因构成）的基因构成）的基因构成 （一）定位（一）定位（一）定位（一）定位 第第第第6 6 6 6号染色体短臂号染色体短臂号染色体短臂号染色体短臂 （二）分成三类基因区（二）分成三类基因区（二）分成三类基因区（二）分成三类基因区 1.1.1.1.类基因类基因类基因类基因 经典：经典：经典：经典：B B B B、C C C C、A A A A位点位点位点位点 非典型：非典型：非典型：非典型：E E E E、G G G G、F F F F位点等位点等位点等位点等 2.2.2.2.类基因类基因类基因类基因 经典：经典：经典：经典：DPDPDPDP、DQDQDQDQ、DRDRDRDR位点位点位点位点 非典型：非典型：非典型：非典型：DNDNDNDN、DMDMDMDM、DODODODO位点等位点等位点等位点等 3.3.3.3.类基因类基因类基因类基因 C4C4C4C4、C2C2C2C2、B B B B因子、因子、因子、因子、TNFTNFTNFTNF等等等等 I-I-类基因类基因:HLA-A:HLA-A、B B、C CII-II-类基因类基因:HLA-DP:HLA-DP、DQDQ、DRDRIII-III-类基因类基因MHC(HLA复复合合体体)HLA-IHLA-I类分子类分子HLA-IIHLA-II类分子类分子MHCH-2复合体复合体HLA复合体复合体小鼠小鼠H-2分子分子人类人类HLA分子分子概念区分：概念区分：MHC、H-2复合体、复合体、HLA复合体复合体-基因基因MHC分子、分子、H-2分子、分子、HLA分子分子-抗原抗原第三节第三节 HLAHLA分子结构、分布分子结构、分布一、一、一、一、HLA-HLA-HLA-HLA-类分子的结构、分布类分子的结构、分布类分子的结构、分布类分子的结构、分布（一）结构（一）结构（一）结构（一）结构 类分子由重链（类分子由重链（类分子由重链（类分子由重链（链）和链）和链）和链）和 2-2-2-2-微球蛋白组成微球蛋白组成微球蛋白组成微球蛋白组成 重链（重链（链）：链）：HLA-IHLA-I类基因编码类基因编码 轻链（轻链（链）：链）：2-2-微球蛋白基因编码微球蛋白基因编码 重链的结构：胞外区、跨膜区、胞内区重链的结构：胞外区、跨膜区、胞内区 胞外区有三个结构域：胞外区有三个结构域：11、22、3 3 1.肽结合区：由肽结合区：由 1+2构成构成2.与抗原肽结合的凹槽，多态性区域（决定了肽与抗原肽结合的凹槽，多态性区域（决定了肽类结合及细胞识别的特异性和亲和力）类结合及细胞识别的特异性和亲和力）3.2.免疫球蛋白样区：免疫球蛋白样区：由由 3+2m构成构成4.与免疫球蛋白的恒定区有同源性与免疫球蛋白的恒定区有同源性 3：与与T细胞细胞CD8分子结合的部位分子结合的部位 2m：维持天然构型：维持天然构型3.跨膜区：将跨膜区：将MHC-I类分子类分子固定于细胞膜上固定于细胞膜上4.胞内区：与信息传递有关胞内区：与信息传递有关抗原肽抗原肽（二）分布（二）分布 1.存在于有核细胞存在于有核细胞(含血小板和网织红细胞含血小板和网织红细胞)表面。表面。淋巴细胞淋巴细胞 肾、肝脏、心脏肾、肝脏、心脏 神经组神经组织、织、胎儿滋养层细胞胎儿滋养层细胞 2.存在形式存在形式 （1）膜结合：有核细胞表面）膜结合：有核细胞表面 （2）可溶性：存在于血清、初乳和尿液）可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。等体液中。二、二、HLA-HLA-类分子的结构、分布类分子的结构、分布 （一）结构（一）结构 由由由由链和链和链和链和链组成，均由链组成，均由链组成，均由链组成，均由 类基因编码类基因编码类基因编码类基因编码 。链和链和链和链和链均有胞外区、链均有胞外区、链均有胞外区、链均有胞外区、跨膜区和胞内区组成。跨膜区和胞内区组成。跨膜区和胞内区组成。跨膜区和胞内区组成。胞外区各含两个功能区胞外区各含两个功能区胞外区各含两个功能区胞外区各含两个功能区 1111、2222和和和和1111、2222。1.肽结合区：由肽结合区：由 1+1构成构成与抗原肽结合的凹槽，多态性区域（决定了肽类结合与抗原肽结合的凹槽，多态性区域（决定了肽类结合及细胞识别的特异性和亲和力）及细胞识别的特异性和亲和力）2.免疫球蛋白样区：免疫球蛋白样区：由由 2+2构成构成与免疫球蛋白的恒定区有同源性与免疫球蛋白的恒定区有同源性 2与与T细胞细胞CD4类分子结合的部位类分子结合的部位 3.跨膜区：将跨膜区：将MHC-II类分子类分子 固定于细胞膜上固定于细胞膜上4.胞内区：与信息传递有关胞内区：与信息传递有关抗原肽抗原肽（二）分布（二）分布 1.APC B细胞、单核细胞、单核/巨噬细胞和树突状巨噬细胞和树突状细胞；被抗原激活后表达量明显增多。细胞；被抗原激活后表达量明显增多。2.其他其他 激活的激活的T细胞细胞、胸腺上皮细胞。、胸腺上皮细胞。MHC IMHC I类与类与IIII类分子的特征类分子的特征 特特特特 征征征征 MHC IMHC I类分子类分子类分子类分子 MHC IIMHC II类分子类分子类分子类分子 分子结构分子结构分子结构分子结构 链（链（链（链（44-47kD44-47kD）链（链（链（链（32-34kD)32-34kD)2m 2m链链链链(12kD)(12kD)链（链（链（链（29-32kD)29-32kD)肽结合区肽结合区肽结合区肽结合区 1 1和和和和 2 2 结构域结构域结构域结构域 1 1和和和和 1 1结构域结构域结构域结构域 与与与与T T细胞结合细胞结合细胞结合细胞结合 3 3区结合区结合区结合区结合CD8 CD8 2 2区结合区结合区结合区结合CD4CD4 肽结合槽肽结合槽肽结合槽肽结合槽 容纳容纳容纳容纳8-128-12残基的肽残基的肽残基的肽残基的肽 容纳容纳容纳容纳10-3010-30残基的肽残基的肽残基的肽残基的肽 基因位点基因位点基因位点基因位点 HLA-AHLA-A、B B、C HLA-DPC HLA-DP、DQDQ、DRDR 第四节第四节 HLAHLA多态性多态性 一、一、多态性的概念多态性的概念 多态性是指一随机婚配的群体中，多态性是指一随机婚配的群体中，染色体同一基因座有两种以上基因型，即染色体同一基因座有两种以上基因型，即可编码二种以上的产物。可编码二种以上的产物。HLA复合体是迄今已知人体最复杂的复合体是迄今已知人体最复杂的基因复合体，有高度的多态性，表现为群基因复合体，有高度的多态性，表现为群体之间体之间HLA分子组成高度的不均一性。分子组成高度的不均一性。二、二、HLAHLA多态性的遗传学基础多态性的遗传学基础 1.1.复等位基因复等位基因 位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性位于一对同源染色体