MHC研究进展

MHC研究进展
摘要：
主要组织相容性复合体是由紧密连锁的高度多态基因座位组成的染色体上的一个遗传区域，其基因产物称MHC分子或MHC抗原，是一类细胞表面的转膜蛋白。

本文以MHC的分布和化学结构为起点，接着从MHC的功能以及它与基因治疗的关系对MHC的研究进展作了较为浅显的介绍。

关键词：
MHC 分布化学结构功能基因治疗
正文：
早在20世纪40年代已经确定，小鼠近交系之间皮肤移植物的排斥由分布不同染色体上的多个基因决定，分别称为H-1、H-2、H-3……很快发现，定位在第17染色体上的H-2基因有两个特点，一是在排斥(组织是否相容)中起主要作用，二是本身又包含多个功能相近的基因座位，而形成一个复合体。

由此把小鼠的H-2称为主要组织相容性复合体，简称MHC。

1、MHC的分布、化学结构
MHC按其化学结构和功能的不同又分为I类、II类和III类，III类分子不参与抗原提呈，一般很少研究。

MHC I类抗原是由一条α链和一条β链组成的二聚体。

α链有5个功能区：α1、α2、α3、跨膜区和胞质区，由MHC I类基因编码；β链不由MHC I类基因编码，游离于细胞膜外，通过非共价键与α链结合。

据MHC I类分子的氨基酸序列和X射线衍射晶体的三维空间结构分析，可将其分为多肽结合区、类免疫球蛋白区、穿膜区和胞质区。

多肽结合区由α1和α2功能区组成，是I类分子与外来抗原结合的部位，决定着其识别外来抗原以及被T细胞识别的特异性，是MHC最重要的区域。

MHC II类抗原集中分布在B淋巴细胞、抗原提呈细胞(APC)如巨噬细胞上，是一条α链和一条β链以非共价键组成的二聚体，两链均由位于MHC遗传区域的紧密连锁的基因编码。

与I类抗原不同的是：α链和β链的化学结构极为相似且都具有多态性。

α链和β链细胞外分别含有两个功能区:αl,α2和β1,β2,α1和β1相互作用形成多肽结合区。

2、MHC基因的主要功能
1、组织排异作用
MHC被发现就是因为在哺乳动物组织移植中的排异作用。

器官移植的主要障碍是由于供受者之间MHC的差异所引起的排斥反应。

在移植过程中，表达相同MHC分子的个体间可以接受彼此的移植物，而MHC不同的个体间却具有排斥作用。

人类器官移植手术成功与否同3个MHC位点有关，当捐献者的3个HLA位点都匹配时，移植成功率最高。

2、免疫作用
各种动物MHC分子的作用基本相似，MHC不仅编码移植抗原，许多与免疫有关的重要基因都在MHC位点上，这使得MHC可以通过识别以及清除外源和内在抗原来参与调控动物机体免疫应答，这在免疫学上具有极为重要的意义。

I类MHC分子呈递的抗原多是细胞内源性多肽，MHC I α链的肽结合槽结合肽段，折叠成一定的空间构型，再结合β2微球蛋白，形成稳定的肽MHC I类分
子复合体，呈递给T淋巴细胞，从而触发免疫反应，杀伤和溶解靶细胞。

II类MHC分子呈递的抗原多是细胞外源性多肽，它在内质网内由α、β和辅助分子γ链组装成完整三聚体，蛋白酶水解γ链，抗原多肽与II类MHC分子结合，形成稳定的II类MHC-多肽复合体，再运至细胞表面，外源性抗原在线粒体或溶酶体中与MHC II类分子结合后呈递给协助T淋巴细胞(Th，CD4+)，从而触发免疫反应。

MHC分子同样在鱼类自身免疫体系中占据重要地位。

3、MHC与基因治疗
随着肿瘤免疫学的发展,研制高效的肿瘤疫苗已成为人们攻克恶性肿瘤的新希望。

肿瘤抗原肽是一种内源性抗原,主要由MHCⅠ类分子递呈。

因此,认为MHCⅠ类分子在肿瘤免疫中发挥主要作用。

MHCⅡ类分子通过抗原加工的替代途径具有递呈内源性抗原的能力。

一些内源性抗原可以导向MHCⅡ类分细胞器(MⅡC),在MⅡC内被加工而与MHCⅡ类分子结合最终被递呈至细胞表面。

另外,在内质网中,一些新合成的MHCⅡ类分子的抗原结合部位没有被Ii链有效封闭,结果一些由TAP运入的内源性抗原肽与MHCⅡ类分子结合,而被后者递呈至细胞表面。

有研究者利用制备的MHCⅡ类基因修饰的小鼠肝癌细胞观测了MHCⅡ类基因修饰前后小鼠肝癌细胞致瘤性的变化,发现基因修饰后细胞致瘤性明显降低。

证实了MHCⅡ类分子在肿瘤免疫中可以发挥重要作用这一假设,为进一步研究其抗肿瘤机制打下了基础。

4、结语
MHC分子是机体识别自我和非我的标志性分子。

从进化的角度来看,多细胞生物需要有一种机制来识别自身细胞及辨认外来抗原,并以某种方式清除外来抗原。

有关外来抗原如何递呈、效应细胞如何起作用的机制已经研究得较为清楚。

但是随着器官移植特别是骨髓移植在医学中的应用、基因工程疫苗在治疗肿瘤中的应用等,MHC所形成的嵌合体的免疫识别就变得非常复杂,这些还有待更深入的研究。

参考文献：
1、医学免疫学/陈慰峰主编.-第3版.-北京：人民卫生出版社，2004.02 10, 305页：图；26cm.-(面向21世纪课程教材)
2、免疫学= Immunology/利迪亚德(英)编著/林慰慈等译.-第2版.-北京：科学出版社，2010.06 256页：图；26cm.-(精要速览系列)
3、免疫学/海德,帕特诺德著/刘华等译.-北京：科学出版社，1982.04 252页；19cm
4、实用医学免疫学/郝素珍，王桂琴主编.-北京：高等教育出版社，2005.2
5、免疫学/Lydyard等.-北京：科学出版社，2000.05；北京：科学出版社26cm；318页
6、医学免疫学/魏保生主编/编写傲视鼎考试与辅导高分研究组.-北京：科学出版社，2004.04 176页；24cm.-(点石成金系列丛书)。