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1、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第 六六 讲讲医学免疫学医学免疫学第七章第七章 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 MHC结构及其多基因特性结构及其多基因特性第二节第二节 MHC的遗传学特征和多态性的遗传学特征和多态性第三节第三节 MHC分子和抗原肽的相互作分子和抗原肽的相互作用用第四节第四节 MHC的生物学功能的生物学功能第五节第五节 MHC与临床医学与临床医学主要内容主要内容主 要 内 容移植物的排斥反应移植物的排斥反应小鼠的这种引起移植排斥反应的抗原被称作小鼠的这种引起移植排斥反应的抗原被称作组织相容性抗原组织相
2、容性抗原(histocompatibility antigens), 简写为简写为H-2抗原抗原。编码。编码H-2抗原的抗原的基因称为组织相容性基因基因称为组织相容性基因(histocompatibility genes), 简写为简写为H-2基因基因。 20世纪世纪50年代，年代，Dausset等等发现在发生肾移植排斥反应发现在发生肾移植排斥反应和输血反应的病人循环中均和输血反应的病人循环中均存在针对供者血液或器官白存在针对供者血液或器官白细胞的抗体，这种抗体被称细胞的抗体，这种抗体被称为为同种异型抗体同种异型抗体(alloantibodies)，相应抗原称为相应抗原称为同种异型抗原同种异型
3、抗原(alloantigens)。这类抗原被认为可能是区别自身组织和外来组织的基因的编码这类抗原被认为可能是区别自身组织和外来组织的基因的编码产物。在产物。在50年代末期确定了年代末期确定了人类白细胞抗原人类白细胞抗原(human leukocyte antigens, HLAs)，即人类，即人类MHC分子，其编码基分子，其编码基因称为因称为HLA复合体，即人类复合体，即人类MHC。 组织相容性抗原组织相容性抗原(histocompatibility antigens) ：器官移植时诱发排斥反应的抗原，是决定受者器官移植时诱发排斥反应的抗原，是决定受者与供者组织相容性的抗原，即受者接受供者移植
4、与供者组织相容性的抗原，即受者接受供者移植器官的能力。通常把引起急而快排斥反应的抗原器官的能力。通常把引起急而快排斥反应的抗原称为称为主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原，它在排斥反应的发生，它在排斥反应的发生中起主要作用；反之则称为中起主要作用；反之则称为次要组织相容性抗原次要组织相容性抗原。概概 念念n n主要组织相容性复合体（主要组织相容性复合体（Major histocompatibility complex，MHC）：编码主：编码主要组织相容性抗原的基因称为主要组织相容性要组织相容性抗原的基因称为主要组织相容性复合体。一方面它编码的抗原在排斥反应中起复合体。一方面它编码的抗原在排斥反
5、应中起主要作用，另一方面，它是由多个功能相近的主要作用，另一方面，它是由多个功能相近的基因座位构成的一个复合体。基因座位构成的一个复合体。n nHLA(Human Leukocyte Antigen)：人类白细胞：人类白细胞抗原或人类主要组织相容性抗原，是人类抗原或人类主要组织相容性抗原，是人类MHC基因编码抗原，决定人类器官移植的相基因编码抗原，决定人类器官移植的相容性。容性。主要内容主要内容第一节第一节 MHCMHC结构及其结构及其多基因特性多基因特性MHC是一是一组紧密连组紧密连锁的基因锁的基因群，其结群，其结构非常复构非常复杂。杂。 MHCMHC的结构的结构 HLA (human le
6、ukocyte antigen)复合体复合体n nHLAHLA复合体位于人复合体位于人复合体位于人复合体位于人第六号染色体短臂第六号染色体短臂第六号染色体短臂第六号染色体短臂, , 有有有有100100余个基因座余个基因座余个基因座余个基因座位位位位(locus)(locus)，按其，按其，按其，按其产物的结构、分布产物的结构、分布产物的结构、分布产物的结构、分布与功能分为三类与功能分为三类与功能分为三类与功能分为三类(class (class .) )1 1HLA-IHLA-I类基因类基因类基因类基因 * * 经典经典经典经典I I类基因类基因类基因类基因: HLA-A: HLA-A、-B-
7、B、-C -C 参与递呈内源性抗原参与递呈内源性抗原参与递呈内源性抗原参与递呈内源性抗原 * *非经典非经典非经典非经典I I类基因类基因类基因类基因: HLA-E: HLA-E、-G-G、-F -F 2 2HLA-IIHLA-II类基因类基因类基因类基因 * *经典经典经典经典II II类基因类基因类基因类基因: HLA- DP : HLA- DP 、-DQ-DQ、- DR- DR 参与递呈外源性抗原参与递呈外源性抗原参与递呈外源性抗原参与递呈外源性抗原 * *非经典非经典非经典非经典II II类基因类基因类基因类基因: : LMPLMP、TAPTAP、tapasintapasin、 HLA
8、-DMHLA-DM、HLA-DOHLA-DO， 参与抗原的加工和转运参与抗原的加工和转运参与抗原的加工和转运参与抗原的加工和转运3. HLA-3. HLA-类基因类基因类基因类基因 * * 包括编码补体包括编码补体包括编码补体包括编码补体C4C4、BfBf、C2C2的基因的基因的基因的基因 * * 编码炎症相关分子编码炎症相关分子编码炎症相关分子编码炎症相关分子TNFTNF、HSP70HSP70等基因等基因等基因等基因HLA复合体的基因组成及定位复合体的基因组成及定位Simplified map of the HLA regionClass IIIMHC Class II DP LMP/TAP
9、DM DQDR1B CAMHC Class IPolygenyCLASS I: 3 types HLA-A, HLA-B, HLA-C (sometimes called class Ia genes)CLASS II: 3 types HLA-DP HLA-DQ HLA-DR.4533 extra DR genes in some individuals can allow 3 extra HLA-DR molecules第二节第二节 MHC的遗传学特征的遗传学特征和多态性和多态性一、一、MHC的遗传学特征的遗传学特征n连连锁锁不不平平衡衡n共共显显性性等等位位基基因因遗遗传传n复复等等位位
10、基基因因遗遗传传n单单体体型型遗遗传传（一）单倍型遗传方式（一）单倍型遗传方式重要概念：重要概念：单体型单体型单体型单体型(haplotype)(haplotype)：连锁于同一染色体片段上连锁于同一染色体片段上连锁于同一染色体片段上连锁于同一染色体片段上的若干基因座位上的等位基因组成。的若干基因座位上的等位基因组成。的若干基因座位上的等位基因组成。的若干基因座位上的等位基因组成。基因型（基因型（基因型（基因型（genotypegenotype）：）：）：）：二倍体生物体细胞两条二倍体生物体细胞两条二倍体生物体细胞两条二倍体生物体细胞两条染色体上的基因组合。染色体上的基因组合。染色体上的基因组
11、合。染色体上的基因组合。表型（表型（表型（表型（phenotypephenotype）：）：）：）：某一个体基因所编码的抗某一个体基因所编码的抗某一个体基因所编码的抗某一个体基因所编码的抗原分子的特异性型别。原分子的特异性型别。原分子的特异性型别。原分子的特异性型别。n nHLA单单体体型型遗遗传传：以以单单体体型型作作为为遗遗传传基基本本单单位，将位，将MHC遗传信息由亲代遗传给子代。遗传信息由亲代遗传给子代。 意义：可用于选择移植供者和亲子鉴定。意义：可用于选择移植供者和亲子鉴定。Inheritance of MHC haplotypes B CADPDQDRB CADPDQDRB CAD
12、PDQDRB CADPDQDRX父父 亲亲DP-1,2DQ-3,4DR-5,6B-7,8C-9,10A-11,12DP-9,8DQ-7,6DR-5,4B-3,2C-1,8A-9,10DP-1,8DQ-3,6DR-5,4B-7,2C-9,8A-11,10DP-1,9DQ-3,7DR-5,5B-7,3C-9,1A-11,9DP-2,8DQ-4,6DR-6,4B-8,2C-10,8A-12,10DP-2,9DQ-4,7DR-6,5B-8,3C-10,10A-12,9B CADPDQDRB CADPDQDRB CADPDQDRB CADPDQDRB CADPDQDRB CADPDQDRB CADPDQ
13、DRB CADPDQDR母母 亲亲abcd子女aabbccdd（二）复等位基因遗传现象（二）复等位基因遗传现象等位基因（等位基因（alleleallele）：）：位于一对同源染色体上基因座位位于一对同源染色体上基因座位对应位置上的一对基因。对应位置上的一对基因。复等位基因（复等位基因（multiple allelesmultiple alleles）：）：在一随机婚配的群在一随机婚配的群体中，由于群体中的突变，体中，由于群体中的突变，HLAHLA每一基因座位均存在两种每一基因座位均存在两种以上为数不等的众多的等位基因，这些同一基因座位的以上为数不等的众多的等位基因，这些同一基因座位的基因系列称
14、为复等位基因。基因系列称为复等位基因。HLAHLA的复等位基因遗传现象：的复等位基因遗传现象：即某一遗传个体只表现众即某一遗传个体只表现众多复等位基因中的一种。由于各个座位基因是随机组合多复等位基因中的一种。由于各个座位基因是随机组合的，故人群中的的，故人群中的HLAHLA基因型高达基因型高达10108 8，表现为，表现为HLAHLA表型的高表型的高度多样性。度多样性。In the human population, over 12368 MHC alleles have been identified (2015.4)（ ）717403848952734DRDPDQClass II37602
15、9952553ABCNo ofpolymorphismsClass I9308 alleles3060 alleles复等位基因复等位基因（三）共显性等位基因遗传（三）共显性等位基因遗传共显性共显性(codominance)(codominance)：一对等位基因同为显性。一对等位基因同为显性。共显性等位基因遗传：共显性等位基因遗传：HLAHLA复合体中每一对等位基因复合体中每一对等位基因均为共显性，分别来自父母的等位基因编码的蛋白均为共显性，分别来自父母的等位基因编码的蛋白质都能得到表达，即共显性等位基因遗传。质都能得到表达，即共显性等位基因遗传。意义：意义：共显性等位基因遗传大大增加了人群
16、中共显性等位基因遗传大大增加了人群中HLAHLA表表型的多样性。型的多样性。 Expression of MHC alleles is co-dominant共显性遗传共显性遗传共显性举例共显性举例-ABO血型系统血型系统n n是人类中第一个被发现的血型系统。是人类中第一个被发现的血型系统。是人类中第一个被发现的血型系统。是人类中第一个被发现的血型系统。n n根据红细胞表面有两种抗原根据红细胞表面有两种抗原根据红细胞表面有两种抗原根据红细胞表面有两种抗原-A-A抗原和抗原和抗原和抗原和B B抗原进行分抗原进行分抗原进行分抗原进行分类：类：类：类：A A型、型、型、型、B B型、型、型、型、AB
17、AB型和型和型和型和OO型。型。型。型。n nABOABO血型分别由单一座位上的三个复等位基因所控血型分别由单一座位上的三个复等位基因所控血型分别由单一座位上的三个复等位基因所控血型分别由单一座位上的三个复等位基因所控制：制：制：制：I IA A，I IB B，i i，构成六种基因型和四种表型，构成六种基因型和四种表型，构成六种基因型和四种表型，构成六种基因型和四种表型 。其中其中其中其中I IA A，I IB B都是显性基因，都是显性基因，都是显性基因，都是显性基因，i i为隐性基因。为隐性基因。为隐性基因。为隐性基因。连锁不平衡连锁不平衡(linkage disequilibrium):(
18、linkage disequilibrium):HLA的基因之间有一定的交换和重组机率，的基因之间有一定的交换和重组机率，不同基因座位的各个等位基因在人群中以不同基因座位的各个等位基因在人群中以一定频率出现。群体中各一定频率出现。群体中各HLA等位基因非等位基因非随机地组成单倍型的现象。随机地组成单倍型的现象。（四）连锁不平衡（四）连锁不平衡在白种人中在白种人中A1A1的基因频率为，的基因频率为，B8B8的基因频率为，的基因频率为，A1A1和和B8B8基因出现在同一条单倍体上的预期频率基因出现在同一条单倍体上的预期频率为，但实际观察的频率为。为，但实际观察的频率为。为理论值的倍。为理论值的倍。
19、 我国北方汉族人中我国北方汉族人中DRB1*0901DRB1*0901的基因频率为，的基因频率为，DRB1*0703DRB1*0703的基因频率为，按随机分配的规律，的基因频率为，按随机分配的规律，这两基因出现在同一条单倍体上的预期频率为，这两基因出现在同一条单倍体上的预期频率为， 即即3.4%3.4%，然而两者同时出现的频率为，然而两者同时出现的频率为11.3%11.3%，为，为理论值的倍。理论值的倍。 *连锁不平衡连锁不平衡以上这种现象称为连锁不平衡（以上这种现象称为连锁不平衡（linkage linkage disequilibriumdisequilibrium）。也就是说，实际观）。
20、也就是说，实际观察到的两个或更多基因出现在同一条单察到的两个或更多基因出现在同一条单倍体上的频率大于按照独立分配规律所倍体上的频率大于按照独立分配规律所预期的频率。连锁不平衡与某些疾病的预期的频率。连锁不平衡与某些疾病的易感性有关。易感性有关。 连锁不平衡连锁不平衡二、二、MHC的多态性的多态性MHC Polymorphism Polygeny（多基因）（多基因） multiple alleles（复等位基因）（复等位基因）codominant expression（共显性）（共显性） n多态性（多态性（Polymorphism）：指在一随机婚配的群体中，）：指在一随机婚配的群体中，同一基因座
21、位存在两个或同一基因座位存在两个或2个以上等位基因的现象。多态个以上等位基因的现象。多态性是群体概念，指群体中不同个体同一基因座位上带有性是群体概念，指群体中不同个体同一基因座位上带有不同的等位基因。不同的等位基因。nMHC是多态性最高的基因，其形成机制主要是三种：是多态性最高的基因，其形成机制主要是三种：n n多多基基因因性性：指指HLA具具有有众众多多紧紧密密连连锁锁的的基因座位基因座位。n n复复等等位位基基因因：群群体体中中，位位于于同同一一基基因因座座位上有位上有2个及个及2个以上不同的基因个以上不同的基因;n n 共共显显性性遗遗传传：位位于于两两条条染染色色体体上上的的等等位位基
22、因均为显性基因基因均为显性基因;MHC多态性（多态性（polymorphism)的的形成机制形成机制多态性机制多态性机制1：多基因：多基因PolygenyMHC is said to be polygenic because it includes genes with similar, but not identical structureand function (for example, HLA-A, -B, and -C) In the human population, over 12368 MHC alleles have been identified (2015.4)（ ）71
23、7403848952734DRDPDQClass II376029952553ABCNo ofpolymorphismsClass I9308 alleles3060 alleles多态性机制多态性机制2：复等位基因：复等位基因多态性机制多态性机制3：共显性遗传：共显性遗传(Expression of MHC alleles is co-dominant)MHC多态性的意义多态性的意义n n利于群体适应复杂多变的环境及应利于群体适应复杂多变的环境及应付各种病原体的侵袭，从而维持种付各种病原体的侵袭，从而维持种群的生存群的生存;n n实现对机体免疫应答的遗传控制实现对机体免疫应答的遗传控制;n
24、n可用于个体识别，但不利于寻找同可用于个体识别，但不利于寻找同种移植物供者。种移植物供者。Example: If MHC X was the only type of MHC moleculePopulation threatened with extinctionSurvival of individual threatenedPathogen that evades MHC XMHCXXExample: If each individual could make two MHC molecules, MHC X and YImpact on the individual depends u
25、pon genotypePathogen that evadesMHC XMHCXXMHCXYPopulation survivesMHCYYbut has sequences that bind to MHC Y第三节第三节 MHCMHC分子和抗原分子和抗原肽的相互作用肽的相互作用HLA抗原系统抗原系统MHC与抗原肽相互作用的分子基础与抗原肽相互作用的分子基础 与作用特点与作用特点主要内容主要内容主 要 内 容一、MHC抗原系统（一）（一）MHC-I类分子结构类分子结构链：链：43KDa链：链：12KDa其基因位于其基因位于15号号染色体染色体 HLA-I类抗原类抗原 1 1分子结构：分子结
26、构：分子结构：分子结构： (1) (1) 肽肽肽肽结结结结合合合合区区区区（a1/a2a1/a2a1/a2a1/a2）（多多多多态态态态区区区区）：结结结结合合合合抗抗抗抗原肽原肽原肽原肽 (2) Ig(2) Ig样区（样区（样区（样区（a3a3a3a3）（非多态区）：）（非多态区）：）（非多态区）：）（非多态区）：与与与与CD8CD8结合结合结合结合 (3) (3) 跨膜区跨膜区跨膜区跨膜区: : 固定固定固定固定HLA-IHLA-I类抗原于膜上类抗原于膜上类抗原于膜上类抗原于膜上 (4) (4) 胞浆区胞浆区胞浆区胞浆区: : 信号转导信号转导信号转导信号转导 (5) (5) b2b2b2
27、b2微球蛋白：维持微球蛋白：维持微球蛋白：维持微球蛋白：维持I I I I类分子空间构型的稳类分子空间构型的稳类分子空间构型的稳类分子空间构型的稳 定性定性定性定性 2 2组织分布：组织分布：组织分布：组织分布：分布于所有有核细胞表面分布于所有有核细胞表面分布于所有有核细胞表面分布于所有有核细胞表面 MHC分子与分子与CD8分子的结合分子的结合CD8+T靶细胞靶细胞（二）（二）MHC-II类分子结构类分子结构链：链：34KDa链：链：29KDa1. 1. 分子结构：分子结构：分子结构：分子结构： (1) (1) 肽结合区肽结合区肽结合区肽结合区( (a a a a1/1/b b b b1)1)
28、（多态区）：结合抗原肽（多态区）：结合抗原肽（多态区）：结合抗原肽（多态区）：结合抗原肽 (2) Ig (2) Ig样区样区样区样区( (a a a a2/2/b b b b2)2)（非多态区）：（非多态区）：（非多态区）：（非多态区）：与与与与CD4CD4结合结合结合结合 (3) (3) 跨膜区：固定跨膜区：固定跨膜区：固定跨膜区：固定HLAIIHLAII类抗原于膜上类抗原于膜上类抗原于膜上类抗原于膜上 (4) (4) 胞浆区：信号转导胞浆区：信号转导胞浆区：信号转导胞浆区：信号转导2. 2. 组组组组织织织织分分分分布布布布: : 专专专专职职职职APCAPC、活活活活化化化化T T细细细
29、细胞胞胞胞和和和和胸胸胸胸腺腺腺腺上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞 HLAII类抗原类抗原MHC分子与分子与CD4分子的结合分子的结合CD4+TAPC二、二、MHCMHC分子与抗原肽相互作用分子与抗原肽相互作用的分子基础与作用特点的分子基础与作用特点抗原肽和抗原肽和MHC分子相互作用的分子基础分子相互作用的分子基础* 锚着残基（锚着残基（锚着残基（锚着残基（anchor residueanchor residue） 在在在在抗抗抗抗原原原原肽肽肽肽-MHC-MHC分分分分子子子子复复复复合合合合物物物物中中中中，抗抗抗抗原原原原肽肽肽肽的的的的两两两两个个个个或或或或两两两两个个个个以以以以上
30、上上上专专专专司司司司和和和和MHCMHC分分分分子子子子结结结结合合合合的的的的氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸残残残残基基基基称称称称为为为为锚锚锚锚着着着着残残残残基基基基或或或或锚锚锚锚定定定定残残残残基基基基，即即即即位于锚着位的氨基酸残基。位于锚着位的氨基酸残基。位于锚着位的氨基酸残基。位于锚着位的氨基酸残基。 *锚着位（锚着位（锚着位（锚着位（anchor siteanchor site） 抗抗抗抗原原原原肽肽肽肽中中中中与与与与MHCMHC分分分分子子子子抗抗抗抗原原原原肽肽肽肽结结结结合合合合槽槽槽槽相相相相互互互互作作作作用用用用的的的的特特特特定定定定位位位位点点点点称称称称为为
31、为为锚锚锚锚着位或锚定位。着位或锚定位。着位或锚定位。着位或锚定位。* *小袋（小袋（小袋（小袋（pocketpocket） MHCMHC分分分分子子子子抗抗抗抗原原原原肽肽肽肽结结结结合合合合槽槽槽槽上上上上形形形形成成成成的能与抗原肽结合的特殊部位。的能与抗原肽结合的特殊部位。的能与抗原肽结合的特殊部位。的能与抗原肽结合的特殊部位。Eluted peptides from MHC molecules have different sequences but contain motifsPEIYSFHIAVTYKQTLPSAYSIKIRTRYTQLVNCSIIFNE KLA P GYNP A
32、LR G YYVQ QL不同型别的不同型别的MHCMHC分子与抗原肽结合时具有不同的锚着残基。分子与抗原肽结合时具有不同的锚着残基。共同基序共同基序:(consensus motif:(consensus motif) )：某一种特定型别的某一种特定型别的MHCMHC分子能结合的抗原肽片段的共同序列。分子能结合的抗原肽片段的共同序列。共同基序：共同基序：x-Y-xxxxx-V/I/Lx-Y-xxxxx-V/I/L共同基序：共同基序：xxxx-Y/F-xx-Lxxxx-Y/F-xx-L个个体体A A个个体体B BHLAHLA分子分子- -抗原肽复合物抗原肽复合物n nMHC分子高亲和力与抗原肽结
33、合成为抗分子高亲和力与抗原肽结合成为抗原肽原肽-MHC分子复合物，这是保证分子复合物，这是保证MHC分子有效提呈抗原的重要前提。分子有效提呈抗原的重要前提。n nMHC基因及其产物的极端多样性，造成基因及其产物的极端多样性，造成不同不同MHC分子结构上的差异，这些差异分子结构上的差异，这些差异主要集中于主要集中于MHC分子的肽结合槽，从而分子的肽结合槽，从而决定了特定型别的决定了特定型别的MHC分子和抗原肽的分子和抗原肽的结合具有一定的选择性。结合具有一定的选择性。MHCMHC分子分子- -抗原肽复合物的特征抗原肽复合物的特征n nMHCMHC分子提呈抗原肽的相对选择性分子提呈抗原肽的相对选择
34、性 与不同型别与不同型别MHCMHC分子结合的抗原肽有不同的分子结合的抗原肽有不同的锚着位和锚着残基锚着位和锚着残基n nMHCMHC分子对抗原肽识别和提呈的包容性分子对抗原肽识别和提呈的包容性 MHCMHC分子对抗原肽的识别并非严格的专一性，分子对抗原肽的识别并非严格的专一性，而是一种而是一种MHCMHC分子可识别并结合带有特定共同分子可识别并结合带有特定共同基序的一群肽段，由此显示二者相互作用中基序的一群肽段，由此显示二者相互作用中的包容性。的包容性。同一同一MHC分子提呈的不同抗原肽具分子提呈的不同抗原肽具有共同的基序有共同的基序共同基序：共同基序：x-Y-xxxxx-V/I/LYIMH
35、C moleculeYIMHC moleculeComplementary anchor residues & pockets provide the broad specificity of a particular type of MHC molecule for peptidesMHC molecules can bind peptides of different lengthPSASIKSP SAIK SPeptide sequence between anchors can varyNumber of amino acids between anchors can varyArch
36、edpeptideMHC分子分子-抗原肽复合物的生物学意义抗原肽复合物的生物学意义n n若某种蛋白质缺乏适合这些若某种蛋白质缺乏适合这些MHCMHC分子结合分子结合的序列基序，该个体将不对这种蛋白质的序列基序，该个体将不对这种蛋白质产生免疫应答。因此产生免疫应答。因此MHCMHC分子控制了对抗分子控制了对抗原的免疫应答（遗传控制）原的免疫应答（遗传控制）n n为设计多肽疫苗提供线索为设计多肽疫苗提供线索第四节第四节 MHC的功能的功能 一、抗原提呈一、抗原提呈 MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽 形成形成MHC分子分子-抗原肽复合物抗原肽复合物 以以MH
37、C限制性的方式供限制性的方式供T细胞识别细胞识别 启动特异性免疫应答。启动特异性免疫应答。 Cell surfacepeptidesof AgAntigen recognition by T cells requires peptide antigens andpresenting cells that express MHC moleculesYT T cellresponseNo T cellresponseNo T cellresponseNo T cellresponseNo T cellresponseSolublenative AgCell surfacenative AgSolu
38、ble peptidesof AgCell surface peptides of Ag presented by cells that express MHC antigensAntigen PresentationMHC class I accommodatepeptides of 8-10 amino acidsCleft geometryMHC class II accommodatepeptides of 13 amino acidsb2b2-Ma a-chainPeptidea a-chainb b-chainPeptide二、参与二、参与T T细胞限制性识别细胞限制性识别* TC
39、R识别抗原肽和自身识别抗原肽和自身MHC分子，即分子，即MHC限制遗传背景一致的细胞相互作用。限制遗传背景一致的细胞相互作用。MHCMHC限制性：限制性：T T细胞只能识别同一基因型别细胞只能识别同一基因型别MHCMHC分子提呈的抗原。分子提呈的抗原。该概念与移植免疫中的直接识别机制相矛盾。（详见移植免疫）该概念与移植免疫中的直接识别机制相矛盾。（详见移植免疫）MHC限制性（限制性（MHC restriction）：）：T细胞只能识别由细胞只能识别由MHC分子结合、提呈的抗原肽。分子结合、提呈的抗原肽。参与参与T T细胞限制性识别细胞限制性识别MHC限制相互作用的细胞类型限制相互作用的细胞类型
40、, 即即MHCI类分子将内源性抗原肽提呈类分子将内源性抗原肽提呈给给CD8+T细胞，细胞， MHCII类分子将外源性抗原肽提呈给类分子将外源性抗原肽提呈给CD4+T细胞。细胞。即即CD4+T细胞与外源性抗原肽的相互作用受细胞与外源性抗原肽的相互作用受MHCII类分子限制；类分子限制； CD8+T细胞与内源性抗原肽的相互作用受细胞与内源性抗原肽的相互作用受MHCI类分子限制。类分子限制。三、三、MHC分子的其它生物学作用分子的其它生物学作用 * * * * 参与参与参与参与T T细胞在胸腺的发育细胞在胸腺的发育细胞在胸腺的发育细胞在胸腺的发育（详见免疫细胞）（详见免疫细胞）（详见免疫细胞）（详见
41、免疫细胞） * * * * 诱导同种移植排斥反应诱导同种移植排斥反应诱导同种移植排斥反应诱导同种移植排斥反应( ( ( (详见移植免疫详见移植免疫详见移植免疫详见移植免疫) ) ) ) * * * * 参与对免疫应答的遗传控制参与对免疫应答的遗传控制参与对免疫应答的遗传控制参与对免疫应答的遗传控制参与参与T T细胞在细胞在胸腺的发育胸腺的发育诱导同种移植排斥反应诱导同种移植排斥反应参与对免疫应答的遗传控制参与对免疫应答的遗传控制Ir基因：基因：Iummune regulation gene，免疫调控基因，免疫调控基因，位于位于MHC复合体基因区中。复合体基因区中。第五节第五节 HLA与医学的关
42、系与医学的关系( (一一一一) HLA) HLA与疾病的相关性与疾病的相关性与疾病的相关性与疾病的相关性 * * 携携携携带带带带某某某某一一一一HLAHLA型型型型别别别别的的的的个个个个体体体体对对对对特特特特定定定定疾疾疾疾病病病病表表表表现现现现为为为为易易易易感感感感性性性性或或或或抗抗抗抗性性性性的的的的现现现现象象象象。关关关关联联联联程程程程度度度度可可可可用用用用相相相相对对对对危危危危险险险险性性性性（relative relative riskrisk，RRRR）表表表表示示示示。( (例例例例如如如如：携携携携带带带带HLA-HLA-B27B27者易患强直性脊柱炎者易患
43、强直性脊柱炎者易患强直性脊柱炎者易患强直性脊柱炎) )。( (二二二二) HLA) HLA抗原表达异常与疾病抗原表达异常与疾病抗原表达异常与疾病抗原表达异常与疾病 * * 多多多多种种种种肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤细细细细胞胞胞胞HLA-IHLA-I类类类类抗抗抗抗原原原原表表表表达达达达减减减减少少少少或或或或缺缺缺缺失失失失（肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤的逃逸机制之一）；的逃逸机制之一）；的逃逸机制之一）；的逃逸机制之一）； * * 自自自自身身身身免免免免疫疫疫疫病病病病的的的的靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞异异异异常常常常表表表表达达达达HLA-IIHLA-II类类类类抗抗抗抗原原原原，例例例例如如如如胰胰胰胰岛
44、岛岛岛素素素素依依依依赖赖赖赖性性性性糖糖糖糖尿尿尿尿病病病病患患患患者者者者胰胰胰胰岛岛岛岛细细细细胞胞胞胞；乳乳乳乳糜糜糜糜泄泄泄泄患患患患者者者者肠道细胞诱导性高表达肠道细胞诱导性高表达肠道细胞诱导性高表达肠道细胞诱导性高表达MHC-MHC-MHC-MHC-II II类分子。类分子。类分子。类分子。( (三三) HLA与同种器官移植与同种器官移植 * 供供供供、受受受受者者者者间间间间组组组组织织织织相相相相容容容容性性性性主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于HLAHLA型型型型别别别别相相相相合合合合程程程程度度度度。供供供供、受受受受者者者者间间间间HLA-HLA-HLA-HLA
45、-A A A A和和和和HLA-HLA-HLA-HLA-B B B B相相相相配配配配的的的的位位位位点点点点越越越越多多多多（4 4 4 4个个个个中中中中的的的的4 4 4 4个个个个或或或或3 3 3 3个个个个），则则则则移移移移植植植植物物物物存存存存活活活活率率率率越越越越高高高高。不不不不论论论论HLA-AHLA-AHLA-AHLA-A和和和和HLA-BHLA-BHLA-BHLA-B配合情况，配合情况，配合情况，配合情况，HLA-HLA-HLA-HLA-DRDRDRDR配合均十分重要。配合均十分重要。配合均十分重要。配合均十分重要。(四四) HLA与法医与法医 * HLA * H
46、LA型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。 - -非亲缘个体间非亲缘个体间非亲缘个体间非亲缘个体间HLAHLA等位基因完全相同的几率是零；等位基因完全相同的几率是零；等位基因完全相同的几率是零；等位基因完全相同的几率是零； - HLA - HLA是伴随终身的遗传标志。是伴随终身的遗传标志。是伴随终身的遗传标志。是伴随终身的遗传标志。（五）（五）MHC与输血反应与输血反应* * 某些多次输血患者可发生非溶血性输血反应。主要某些多次输血患者可发生非溶血性输血反应。主要某些多次输血患者可发生非溶血性输血
47、反应。主要某些多次输血患者可发生非溶血性输血反应。主要表现为发热、白细胞减少和荨麻疹等。发病机制为：表现为发热、白细胞减少和荨麻疹等。发病机制为：表现为发热、白细胞减少和荨麻疹等。发病机制为：表现为发热、白细胞减少和荨麻疹等。发病机制为：患者血液中存在针对供者白细胞和血小板表面同种患者血液中存在针对供者白细胞和血小板表面同种患者血液中存在针对供者白细胞和血小板表面同种患者血液中存在针对供者白细胞和血小板表面同种异型异型异型异型HLAHLA分子的抗体。分子的抗体。分子的抗体。分子的抗体。* * 需多次输血的患者宜选择需多次输血的患者宜选择需多次输血的患者宜选择需多次输血的患者宜选择HLAHLA相
48、匹配的供血者，并相匹配的供血者，并相匹配的供血者，并相匹配的供血者，并且检测受者体内是否存在抗供者且检测受者体内是否存在抗供者且检测受者体内是否存在抗供者且检测受者体内是否存在抗供者HLAHLA抗原的抗体。抗原的抗体。抗原的抗体。抗原的抗体。（六）（六）HLA与人类学研究与人类学研究* * HLAHLA抗原频率的分布可反应人群的迁移史。抗原频率的分布可反应人群的迁移史。抗原频率的分布可反应人群的迁移史。抗原频率的分布可反应人群的迁移史。histocompatibility antigenshistocompatibility antigensMajor histocompatibility c
49、omplexMajor histocompatibility complex，MHCMHChuman leukocyte antigen, HLAhuman leukocyte antigen, HLAHaplotypeHaplotypeGenotypeGenotypePhenotypePhenotypeAlleleAllelemultiple allelesmultiple allelesCodominanceCodominancePolygenyPolygenylinkage disequilibriumlinkage disequilibriumPolymorphismPolymorphismanchor residueanchor residuePocketPocketMotifMotif下一讲下一讲抗原提呈细胞与抗原提呈抗原提呈细胞与抗原提呈预习内容预习内容抗原提呈概念与分类抗原提呈概念与分类外源性抗原的提呈途径外源性抗原的提呈途径内源性抗原的提呈途径内源性抗原的提呈途径
