免疫学基础——主要组织相容性复合体

(二)免疫功能相关基因的编码分子参与固有免疫应答 免疫功能相关基因通过编码某些补体、炎症蛋白和免疫调节蛋白等分子。 主要参与并调控机体的固有免疫应答。
2022/3/29
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《病原生物学与免疫学基础》
第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
成功 失败
肾移植
相容 不容
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经典的HLAI类分子主要呈递内源性抗原肽片段给CD8+T细胞; 同时，CD8+T细胞表面的CD8分子识别HLAI类分子的非肽结合区。
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
MHCII类分子：
HLA复合体基因结构
a链(重链)：a1、a2
HLA多态性与单倍型遗传 β链(轻链)：β1、β2
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MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
第五章 主要组织相容性复合体
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MHCI类分子： a链：由I类基因编码； 胞外区由3个结构域组成(a1、a2 和a3)； a1和a2构成MHCI类分子的抗原肽结合槽， 两端封闭，可接纳的抗原肽长度有限(811个氨基酸残基)。 a3结构域序列高度保守,是I类分子与T细 胞表面CD8分子相互结合的结构域。
β链：为β2微球蛋白(β2m), 编码基因位于第15号染色体上。 仅有一个结构域。β2m以非共价键与a3结 构域相互作用，对维持I类分子的天然构 型具有重要作用。
组织相容性抗原:存在于机体组织细胞表面，代表个体特异性的抗原。决定组 织相容性；引起器官移植排斥反应的抗原；

HLA分子与器官移植
HLA分子异常表达
主要组织相容性抗原：能引起迅速而强烈排斥反应的组织相容性抗原称为主要
HLA与疾病关联
组织相容性抗原;反之则称为次要组织相容性抗原。
HLA与法医学的关系
主要组织相容性抗原不是单一的抗原成分,是由若干抗原成分组成的抗原系统。
HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植
经典的HLAⅡ类基因：位于近着丝点一端,结构较为复杂，由DP、DQ和DR三个亚区组 成，每一亚区包括2个或2个以上的功能基因座位，分别编码HLAⅡa链和β链。
HLA分子异常表达 HLA与疾病关联
(二)免疫功能相关基因 免疫功能相关基因：包括经典的Il类基因和新发现的多种基因，其编码产物可参与
DQ
DR
C4
BA BA BBA
B A Bf C2
BCA
6号
Ⅱ类基因
Ⅲ类基因
Ⅰ类基因
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
父
母
这一遗传特点可作为选择器官移植供者及亲子鉴定的依据。
HLA与疾病关联
HLA与法医学的关系
HLA 6号
DP BA
DQ
DR
BA BBA
Ⅱ类基因
C4 B A Bf C2
Ⅲ类基因
子1 子2 子3 子4
BCA Ⅰ类基因
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
经典的HLAI类分子：分布于所有的有核细胞表面（红细胞）; 经典的HLAII类分子：分布较为局限，主要表达于B细胞、巨噬细胞和树突状细 胞等专职抗原呈递细胞。活化的T细胞和胸腺上皮细胞等也表达HLAII类分子。
特征
HLAⅠ类分子
HLAⅡ类分子
多肽链
a链、β2m
a链(重链)β链(轻链)
抗原肽结合槽 a1、a2结构域
a1和β1结构域
与T细胞结合点 结合的抗原肽
CD4与a3结合 8-11个氨基酸残基
CD4与β2结合 10-30个氨基酸残基
组织分布
所有有核细胞
APC及活化的T细胞
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主要功能
提呈内源性抗原、调节 CD8+T的识别与活化
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
(二)单倍型遗传
HLA复合体基因结构
单倍型：是指一条染色体上HLA不同座位等位基因的特定组合。 人体细胞为二倍体细胞,2个单倍型分别来自父母,共同组成个体的基因型。
HLA多态性与单倍型遗传 由于一条染色体上的HLA各位点的距离很近,很少发生同源染色体间的交换,因此，在遗传
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
组织相容性：是指不同个体间进行组织器官移植时供者与受者相互接受的程度。
HLA复合体基因结构
器官移植时能否彼此相容以及相容的程度取决于供受者细胞表面的特异性抗原。
HLA多态性与单倍型遗传
HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能
HLA复合体位于人类第6号染色体的短臂，共有224个基因座，其中128个为功能性基
HLA复合体基因结构
因,96个为假基因。
HLA多态性与单倍型遗传
(一)经典的HLAI类基因和HLAⅡ类基因 经典的HLAI类基因：位于远离着丝点的一端，包括B、C和A三个基因座位；
HLA分子的结构
仅编码HLAI类分子重链(a链);轻链(β链),由第15号染色体上的基因编码。
HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达
在人群中无血缘个体间HLA型别完全相同的可能性极小，使寻找HLA相匹配的器官移植供 者的难度加大,是制约器官移植开展的重要原因。
HLA与疾病关联
HLA与法医学的关系
HLA DP
DQ
DR
C4
BA BA BBA
B A Bf C2
BCA
6号
Ⅱ类基因
Ⅲ类基因
Ⅰ类基因
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HLA分子的结构
过程中HLA单倍型作为一个完整的遗传单位由亲代传给子代，即为单倍型遗传。
HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达
同胞之间：2个单倍型完全相同或完全不同的几率各占25%,有一个单倍型相同的几率占
50%;亲代和子代之间有一个单倍型相同，也只能有一个单倍型相同。
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《病原生物学与免疫学基础》
第一篇:绪论 第二篇:细菌学 第三篇:真菌学 第四篇:病毒学 第五篇:寄生虫学 第六篇:免疫学基础
第六篇 免疫学基础
第一章、免疫系统 第二章、抗原 第三章、免疫球蛋白与抗体 第四章、补体系统
第五章、主要组织相容性复合体 第六章、免疫应答 第七章、免疫与临床 第八章、免疫学应用
HLA分子的结构
率高于或低于期望频率,这种现象称为连锁不平衡
HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达
意义:可作为人种种群基因结构的特征； 有助于研究人种进化和迁移; 可用于疾病防治; 用于HLA配型以寻找合适的移植物供者。
HLA与疾病关联
HLA与法医学的关系
HLA DP
第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
(一)经典HLA分子作为抗原呈递分子参与适应性免疫应答 与此相关或由此派生出如下一些功能形式: 1.参与免疫细胞间相互作用 T细胞识别抗原既具有抗原特异性，又具有自身MHC限制性。 MHC限制性：指TCR识别抗原肽的同时必须识别自身MHC分子的现象。
HLA与法医学的关系
抗原加工、参与和调节固有免疫及适应性免疫。
HLA 6号
DP BA
DQ BA
DR BBA
Ⅱ类基因
C4 B A Bf C2
Ⅲ类基因
BCA Ⅰ类基因
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传
2.参与T细胞分化发育： T细胞在胸腺中分化发育为成熟T细胞的过程中,必须与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肽HLAI类分子或HLAII类分子复合物接触才能分别分化为成熟的CD8+T细胞和CD4T细胞。
3.参与对免疫应答的遗传调控： 机体对某种抗原产生应答与否以及应答程度是受遗传控制的。经典HLA分子通过对内源性 和外源性抗原的呈递，参与并调控免疫应答的类型和强度，因此HLA基因是机体内重要的 免疫应答调控基因。
HLA分子的结构
a1和β1构成MHCII类分子的抗原肽结
HLA分子分布
合槽；结合槽两端开放，可容纳更多 的氨基酸残基(10-30个)。
HLA分子功能
HLA分子与器官移植
a2和β2的延伸部分锚定于细胞膜，
HLA分子异常表达
并通过β2与T细胞表面CD4相互作用。
HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
II类分子抗原肽MHCII类分子羧基端 位于胞质中，与细胞跨膜信号传递有 关。
提呈外源性抗原、调节CD4+T 的识别与活化
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念 HLA复合体基因结构 HLA多态性与单倍型遗传 HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达 HLA与疾病关联 HLA与法医学的关系
(一)经典HLA分子作为抗原呈递分子参与适应性免疫应答 经典HLA分子的主要功能是参与抗原的处理和呈递，从而启动特异性免疫应答。 经典的HLAI类分子主要呈递内源性抗原肽片段给CD8+T细胞； 经典的HLAII类分子主要呈递外源性抗原肽片段给CD4+T细胞。
各种动物(特别是哺乳动物)都有MHC及其MHC分子。 人类主要组织相容性抗原又称人类白细胞抗原(HLA)。 人类主要组织相容性复合体(MHC)又称人类白细胞抗原(HLA)基因复合体。
HLA与疾病关联
HLA与法医学的关系
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第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
(三)连锁不平衡
HLA复合体基因结构
由于HLA复合体各基因座位紧密连锁，如按照随机组合原则，不同基因座位的基因组成一 个单体型的频率应等于各基因频率的乘积，但实际研究发现,HLA各基因并非完全随机组
HLA多态性与单倍型遗传 成单体型。在某一群体中不同座位上两个或两个以上等位基因出现在同-条染色体上的频
(一)多态性 多态性是群体概念,指HLA复合体中每个基因座位在人群中存在多个等位基因。 对一个个体而言,一个基因座位最多有2个等位基因,分别来自父母双方的同源染色体上。
HLA分子的结构 HLA分子分布 HLA分子功能
HLA复合体是目前已知人体内多态性最丰富的基因系统。 截至2006年7月.已确定的HLA复合体等位基因总数达2641个； 截至2017年9月,已确定的HLA等位基因总数达到17331个
一、HLA与器官移植 组织器官移植的成败，主要取决于供、受者之间HLA型别相匹配的程度； 通常需要对供、受者分别进行HLA分型和进行供、受者间交叉配合实验。
二、HLA分子的异常表达和临床疾病
(一) HLAI类分子表达异常 通常,HLAI类分子分布于所有的有核细胞表面，但某些肿瘤细胞表面HLAI类分子 表达降低或缺失，不能有效呈递肿瘤抗原给CTL,造成肿瘤细胞逃脱免疫监视， 可能与肿瘤的生长和转移有关。
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《病原生物学与免疫学基础》
第五章 主要组织相容性复合体
MHC的概念
主要组织相容性复合体(MHC)：编码主要组织相容性抗原系统的基因群。
HLA复合体基因结构
HLA多态性与单倍型遗传 MHC编码的抗原分子通常称为MHC分子，即主要组织相容性抗原(分子)。
HLA分子的结构
HLA分子分布 HLA分子功能 HLA分子与器官移植 HLA分子异常表达