主要组织相容性复合体
免疫学11主要组织相容性复合体
20世纪40年代已确定，小鼠近交系之间皮 肤移植物的排斥由分布在不同染色体上的 多个基因决定。
各种哺乳动物都拥有主要组织相容性复合 体（major histocompatibility complex, MHC)，人的MHC统称为HLA。
MHC在启动特异性免疫应答中起重要作用。
1. 抗原肽的锚定残基(anchor residue) 在抗原肽-MHC复合物中, 抗
原肽的两个或两个以上专司与 MHC分子结合的氨基酸残基, 称 为锚定残基; MHC分子抗原结合 糟中与抗原肽锚定残基相对应的 氨基酸残基称为锚定位 2. MHC的包容性(flexibility)
特定MHC分子可提呈或识别 带有特定共同基序的一群抗原肽
二、人类MHC－HLA复合体
定位于第6号染色体短臂（6p21,3）
（一）HLA复合体的结构 1. 经典的HLA基因 HLA Ⅰ类基因：A、B、C——HLA Ⅰ类分子 HLAⅡ类基因：DP、DQ、DR——HLA Ⅱ类分子 2. 免疫功能相关基因 (1) 血清补体成分编码基因：编码C2、C4A、C4B、 Bf，位于 HLA Ⅲ类基因 (2) 抗原加工提呈相关基因 ： 位于HLA Ⅱ类基因区域 (3) 非经典Ⅰ类基因： 位于经典HLA I类基因 (4) 炎症相关基因： 位于HLA Ⅲ类基因区内
抗原肽(8~10aa)
锚定残基 锚定位
抗原肽(13~17aa)
锚定残基
锚定位
H-2Kd
共同基序 xY*xxxxxV/I*
H-2Kb
xxxxY/F*xxL*
Y:酪氨酸 I:异亮氨酸 V:缬氨酸 L:亮氨酸 F:苯丙氨酸 F: 苯丙氨酸
以上表明:与同一MHC分子结合的不同抗原 肽,其锚定残基往往相同或相似(均显示一个特征 性的共同基序)
主要组织相容性复合体及其编码抗原系统
一.名词解释：1.主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC)主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。
人类的MHC被称为HLA （human leukocyte antigen，HLA），即人白细胞抗原;小鼠MHC则被称为H-2。
HLA位于人的6号染色体短臂上，H-2位于小鼠的17号染色体上2. MHC限制性（MHC restriction)二. 单选题1.人类HLA-I类抗原α链编码基因的染色体定位是（ B ）A.第15号B.第6号C.第9号D.第2号E.第8号2.TNF的编码基因位于（ D ）A.HLA-I区B.HLA-B区C.HLA-II区D.HLA-III区E.HLA-DR区3.对人而言，HLA抗原是（ C ）A.异种抗原B.改变的自身抗原C.同种异型抗原D.隐蔽抗原E.异嗜性抗原4.HLA-I 类分子的主要功能是（ D ）A.向TH细胞提呈外源性抗原肽B.向CTL细胞提呈外源性抗原肽C.向TH细胞提呈外源性抗原肽D.向CTL细胞提呈内源性抗原肽E.向B细胞提呈外源性抗原肽5.与TH细胞表面CD4 分子结合的部位是（ C ）A.MHC-I类分子的β链B.MHC-II类分子α1β1区C.MHC-II类分子α2β2区D.MHC-I类分子α链α1α2区E.MHC-I类分子α3区6.肿瘤细胞表面（ A ）A.HLA-1类抗原显著减少B.HLA-I类抗原显著增加C.HLA-II类抗原显著增加D.HLA-II类抗原显著增加E.HLA-I和II类抗原表达均降低7.多次接纳同一血液供体输血的病人发生的非溶血性输血反应与哪种抗体有关（ D ）A.ABO血型抗体B.抗Ig抗体C.Rh血型抗体D.抗白细胞和血小板HLA抗体E.抗核抗体8.单倍型指的是（ D ）A.在两条染色体的HLA等位基因的组合B.一条染色体上的基因组合C.两条染色体上的基因组合D.同一条染色体上HLA等位基因的组合E.决定一个个体HLA特异性的一串基因9.HLA基因复合体中等位基因数最多的是（ B ）A.HLA-AB.HLA-BC.HLA-CD.HLA-DRE.HLA-DQ10. 人主要组织相容性复合体(HLA)基因除哪一项外，其他全部特性都具有：BA.位于第6对染色休B.性连锁C.共显性D.多态性E.以单倍型为一个单位遗传11.活化的T淋巴细胞表达哪类分子（ C ）M HC-ⅡA.只表达MHC-Ⅱ类分子 B.只表达MHC-Ⅰ类分子 C.同时表达MHC-Ⅰ、类分子D.仅同时表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅲ类分子E.同时表达SIgM和SIgD分子12.下列哪一种细胞在正常情况下不表达HLA-Ⅱ类抗原（ A ）A.胰岛β细胞B.朗格汉斯细胞C.B细胞D.树突状细胞E.巨噬细胞13.HLA-Ⅱ类基因包括（ D ）A.HLA-A基因B.HLA-A,B,C基因C.HLA-DR基因D.HLA-DR,DP,DQ基因E.C4、C2、Bf基因14.根据HLA复合体的单倍型遗传方式，兄弟和姐妹之间有一个单体型相同的概率是（ C ）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%15.根据HLA单体型的遗传规律，同胞之间两个单体型完全相同的概率是（ B ）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%16.关于HLA-Ⅰ类分子的叙述正确的是（ C ）A.表达于专职APC细胞表面B.表达限于淋巴细胞和单核细胞C.以β2微球蛋白作为其结构D.其基因与免疫应答基因紧密连锁E.主要参于外源性抗原的提呈17.下列哪一种细胞不表达HLA-Ⅰ类抗原（ C ）A.T淋巴细胞B.B淋巴细胞C.成熟红细胞D.上皮细胞E.中性粒细胞18.关于HLA-Ⅱ类分子的描述错误的是（ A ）A.能与辅助受体CD8分子结合B.对Th细胞的活化起限制作用C.由染色体上HLA复合体编码D.由两条糖肽链借非共价键连接而成E.主要存在于抗原递呈细胞表面19.一般说,与外源性抗原递呈有关的分子是（ A ）A.MHC-Ⅱ类分子B.MHC-Ⅰ类分子C.MHC-Ⅲ类分子D.CD1分子E.黏附分子20.下列过程中，体现MHC的限制性的是（ D ）A.巨噬细胞吞噬B.ADCCC.B细胞识别外来抗原D.Tc细胞杀伤E.NK细胞杀伤三.多项选择题：1. HLA分子的生物学功能包括（ ABCDE ）A.参与T细胞在胸腺的分化和发育B.MHC限制性C.抗原的加工处理和提呈D.引起排斥反应E.约束免疫细胞间作用2.根据HLA的单体型遗传方式，在器官移植供者的选择、法医的亲子鉴定中应用，机制是（ ABCDE ）A.HLA单体型一个来自父方，一个来自母方B.同胞之间两个单体型完全相同或完全不同的机率各占25%C.孪生兄弟的HLA两个单体型完全相同D.亲代与子代之间必然有一个单体型相同E.同胞之间一个单体型相同或不相同机率各为50%3.关于HLA-I类分子的叙述，错误的是（ ACD ）A.将内源性抗原提呈给CD8T+细胞B.参与外源性抗原的加工C.参与T细胞在胸腺的发育D.编码的基因均为HLA基因E.由两条的重链和两条轻链构成4.HLA-II类分子抗原肽结合区具有的特征是（ ABDE ）A.引起器官移植排斥反应B.能与外源性抗原肽复合物形式被TH细胞识别C.可结合内源性抗原肽D.决定HLA-II类分子的多态性E.是同种异型抗原决定簇的存在部位5.不表达HLA-I类抗原的细胞有（ BDE ）A.网织红细胞B.胎盘滋养层细胞C.淋巴细胞D.神经细胞E.成熟红细胞6.HLA具有高度多态性的遗传基础是（ ABC ）A.HLA复合体多基因性B.HLA基因共显性表达C.HLA复合体复等位基因D.HLA复合体单倍型遗传E.HLA复合体连锁不平衡7.HLA-II类分子Ig样区所具备的特征是（ ACD ）A.α2和β2功能区组成B.结合Tc表面CD8 分子C.氨基酸序列高度保守D.与Ig恒定区有同源性E.α3 和β2M组成8.HLA-II类分子表达异常可见于（ BDE ）A.肿瘤细胞B.Graves 病人甲状腺上皮细胞C.病毒感染细胞D.原发性胆管肝硬化患者的胆管上皮细胞E.I型糖尿病患者的胰岛β细胞9.MHC的生物学意义在于（ ACD ）A.可用于亲子鉴定B.利于机体识别自己和非己C.赋予机体对环境改变抵抗的能力D.器官移植选择供者必须进行组织配型E.利于限制不同亚群T 细胞的抗原识别10. MHC限制性表现在：BCDEA.ADCC反应B.B细胞对TD抗原的应答C.CD8+T细胞杀伤靶细胞D.T细胞对抗原识别过程E.B细胞与TH细胞的相互作用11. MHC I类,Ⅱ类蛋白质具有如下共性：BCDEA.它们均在所有的有核细胞上表达B.它们均制约T细胞应答C.它们均在细胞上呈共显性表达D.它们都是完整的膜蛋白E.它们均具有遗传多态性12. 父母的HLA分型分别是A9A2B6B9和A3A5B10B7，子女的基因型可能是：ABEA.A9A3B6B10B.A3A2B10B9C.A2A3B9B6D.A5A3B7B6E.A9A5B6B713.HLA-A，HLA-B，HLA-C抗原具有哪些特性？ABCDEA.分布于体内大多数有核细胞上B.在排斥反应中被宿主淋巴细胞识别C.在细胞介导的细胞溶解作用中参与MHC限制作用D.由一条α链及非共价结合的β2微球蛋白所组成E.也能分布于体液中14.参与外源性抗原加工，处理和递呈的MHC基因产物有那些?ABA.MHCⅡ类分子B.CLIP链(恒定链)C.低分子量多肽(LMP)D.抗原多肽转运蛋白(TAP)E.HSP（热休克蛋白）四.B型选择题A.HLA-A、HLA-B、HLA-C基因B. HLA-E、HLA-F、HLA-G基因C.C2、C4、Bf基因D. HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR基因E.HLA-DM、HLA-DO 基因1.编码HLA-I类分子（ A ）2.编码HLA-II类分子（ D ）A.HLA-B27B.HLA-DR2C.HLA-DR3D.HLA-DR4E.HLA-DR53.与人类强直性脊柱炎相关联的是（ A ）4.与寻常天疱疮相关联的是（ D ）5.与乳糜泻相关联的是（ C ）A.成熟红细胞B.胰岛β细胞C.CTLD.神经细胞E.活化T细胞6.不表达HLA-Ⅰ类分子的细胞是（ A ）7.表达MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ类分子的细胞是（ E ）8.异常表达MHC-Ⅱ类分子的细胞是（ B ）A.TAP基因B.HLA-DR基因C.HLA-E基因D.HLA-A基因E.HLA-III基因区9.非经典HLA-I类基因（ C ）10.编码补体成分的基因位于（ E ）11.与内源性抗原肽转运相关的基因是（ A ）A.HLA-Ⅰ类分子轻链β2mB.HLA-I类分子α1和α2结构域C.HLA-Ⅱ类分子α1和β1结构域D.HLA-Ⅰ类分子α3结构域E.HLA-Ⅱ类分子α2和β2结构域12.与T细胞表面CD8分子结合的部位是（ D ）13.与T细胞表面CD4分子结合的部位是（ E ）14.结合加工的内源性抗原肽的部位是（ B ）15.不是HLA基因编码的产物是（ A ）五.问答题：1.试述MHC分子在免疫应答调控中的作用？(1)MHC分子结合抗原多肽，供TCR识别。
第4章 主要组织相容性复合体
所有I类重链羧基末端含有一谷氨酰胺 残基，它是谷氨酰胺转移酶的适合底 物，这些结构特征的功能意义仍不清 楚。但它们在MHC I类分子与其他膜蛋 白或细胞骨架素相互作用时，可能起 调节作用。
(二)MHC II类分子
所有MHC II类分子均由两条非共价相联 的多肽链组成(图5—4)，总体讲两条链 的整体结构相似，链(32—34kDa)由于 其广泛的糖基化，因而略长于链(29— 32kDa)。两条多肽链均含有N端相连的 寡糖，胞外为氨基端，胞内为羧基端， 每条链的2／3部分位于胞外。两条链由 不同的MHC基因编码，具有多态性(少数 例外)。
(一)MHCI类分子
所有I类分子包含两条不相连的多肽链： 一条为MHC编码的a链或称重链，人类约 4kDa，小鼠约为47kDa； 一条为非MHC编码p链，人类和小鼠均为 12kDa(图5—2)。
链由一个约40kDa的核心多肽形成，N端 连有一个(人类)或两个(小鼠)寡糖， 链 的3／4在胞膜外，包括氨基端和寡糖群， 跨膜区为一疏水短片段，胞浆区为30个氨 基酸残基的碳末端。链与重链的胞膜外 部分非共价结合，不与细胞直接相连。 根据许多I类分子基本氨基酸序列和一些 分子的胞外晶体结构，我们可将I类分子 分成四部分：胞外肽结合区(氨基末端)、 胞外免疫球蛋白样区、跨膜区和胞浆区。
(三)肽与MHC分子结合的结构基础
在进行有关肽与MHCI类或II类 分子结合的结构特征研究之前， 我们首先总结一下生化研究得 出的这种相互结合的主要特征：
(1)抗原多肽与MHC分子的结合是一种可 饱和的、低亲和力的相互作用，它们结 合慢、解离更慢。这最初是通过平衡透 析技术以及利用纯化的MHCI类分子与荧 光素或放射性同位素标记的肽进行的凝 胶过滤技术而得出的。多肽—MHC相互 之间的亲和力远远低于抗原—抗体的结 合。
主要组织相容性复合体
主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)MHC是由一群紧密连锁的基因群组成，定位于动物或人某对染色体的特定区域，呈高度多态性。
其编码的分子表达于不同细胞表面，参与抗原递呈，制约细胞间相互识别及诱导免疫应答。
不同种类哺乳动物MHC 及其编码产物的名称各异。
小鼠的MHC称为H-2复合体。
人类的MHC通常称为HLA基因或HLA复合体。
其编码的分子表达于白细胞上，称为人类白细胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)。
为和基因区分常称为HLA分子或HLA抗原。
目录1基本类型2研究简介3MHC结构特点多基因性多态性4MHC的生理意义5HLA研究6HLA复合体基因名称7HLA与疾病1基本类型MHC又称主组织相容性复合基因，是存在于大部分嵴椎动物基因组中的一个基因家族，与免疫系统密切相关。
共分成三类：第一型：MHC class I（MHC I）位于一般细胞表面上，可以提供一般细胞内的一些状况，比如该细胞遭受病毒感染，则相病毒外膜碎片之氨基酸链（peptide）透过MHC提示在细胞外侧，可以供杀手T细胞等辨识，以进行扑杀。
第二型：MHC class Ⅱ（MHC Ⅱ）只位于抗原提呈细胞（APC)上，如巨噬细胞等。
这类提供则是细胞外部的情况，像是组织中有细菌侵入，则巨噬细胞进行吞食后，把细菌碎片利用MHC提示给辅助T细胞，启动免疫反应。
第三型：MHC class Ⅲ(MHC Ⅲ) 主要编码补体成分，肿瘤坏死因子（TNF），热休克蛋白70（HSP70)和21羟化酶基因（CYP21A和CYP21B)。
2研究简介主要组织相容性复合体（MHC）系编码主要组织相性抗原的基因群，是早期从组织器官移植实验中发现的，也是当今免疫遗传学的主要内容。
已发现，在人群或同种动物不同个体间进行皮肤移植时出现的排斥反应，具有记忆性、特异性和可转移性等免疫反应的基本特征，故从廿世纪40小鼠H-2复合体结构示意图小鼠H-2复合体结构示意图年代起就确认移植排斥反应是一种典型的免疫现象。
主要组织相容性复合体MajorHistocompatibi
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(二)阴性选择过程 （negative selection）
经过阳性选择后的T细胞还必须经过 一个阴性选择过程，才能成为成熟的、具 有识别外来抗原能力的T细胞。
经过阳性选择后的胸腺细胞如识别DC 或Mφ细胞表面自身抗原与MHC抗原复合物 相结合，即发生自身耐受（self tolerance） 而停止发育，而不结合的胸腺细胞继续发 育为识别外来抗原CD4+CD8-或CD4-CD8+单阳 性细胞，迁移到外周血液中去。
MHC-Ⅰ α2 α1 α3 β2m
MHC-Ⅱ
α1 β1
抗原肽结合 单位
α2 β2
Ig样单位
跨膜单位
The basic structure of MHC molecules
三 MHC 的生物合成 和提呈抗原
MHC 分子的生物合成
MHC分子属膜糖蛋白，其mRNA是在粗 面内质网被翻译的，当信号肽被引入内质网 腔后即被切除，所以成熟的MHC分子不具信 号肽结构 。N –糖基化是在内质网腔在翻译过 程或翻译 后立即进行的。 现知某种蛋白质如 钙粘素(calnexinIP88/90) 起着分子伴侣 （chaperone)作用促进此转运过程。最后，成
MHC-II Molecule
主要组织相容性复合体
• α链、β链以非共价键连接的异二聚体 • α链、β链分为胞外区、跨膜区和胞内区，胞外区各含
α1、α2，β1、β2两个结构域
20
Overall structure of MHC class II molecules
-chain of 32～34kDa -chain of 29～32kDa
1 1 and chains anchored to the cell membrane
– α1、β1组成抗原肽结合槽 – 螺旋和β片层组成的槽状结构 – 两端开放，容纳10-30aa的抗原肽 – 多态性区
23
• 免疫球蛋白样区
– α2、β2组成 – 维持Ⅱ类分子构型 – β2参与和T细胞CD4
分子结合
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• 跨膜区
– 锚定HLA-II类分子
• 胞内区
– 参与跨膜信号传递
25
Ⅰ类分子
– 一种HLA分子所能结合的不同抗原肽，往往带 有相同或相似的锚定位和锚定残基，后者即为 不同抗原肽的共同基序。
35
二、抗原肽与MHC分子相互作用的特点
1.抗原肽与MHC分子的结合具有一定的特异性： HLA分子识别抗原肽的共同基序而非抗原表位， 一种HLA分子可以与具有共同基序的多种抗原肽 结合，也可以提呈同一抗原分子的不同表位，并 非呈现一对一的关系，特异性不高。
1
二、基本概念
组织相容性：
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。
组织相容性抗原：(Histocompatibility antigen）
移植排斥反应属于免疫反应，它是由细胞表面 的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同 种抗原称为组织相容性抗原。（或引起器官移植排 斥反应的抗原，又称移植抗原。）
【精品】06主要组织相容性复合体
以上这种现象称为连锁不平衡（linkage disequilibrium）。也就是说，实际观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预期的频率。连锁不平衡与某些疾病的易感性有关。
多态性：指在一随机婚配的群体中，同一基因座位存在两个以上等位基因。多基因性：指HLA具有众多紧密连锁的基因座位。复等位基因：群体中，位于同一基因座位上有2个及2个以上不同的基因; 共显性遗传：位于两条染色体上的等位基因均为显性基因;
这种决定移植排斥反应发生（或组织相容性）的抗原被称为移植抗原（transplantation antigen）或组织相容性抗原（histocompatibility antigens）。 其中可诱导迅速而强烈排斥反应的抗原称为主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen）;引起缓慢而较弱排斥反应的抗原称为次要组织相容性抗原（minor histocompatibility antigen ）。
二、MHC多态性（polymorphism)的形成机制
第二节 MHC分子的分布与结构
一、MHC分子的结构与分布
MHCⅠ类分子结构MHCⅡ类分子结构
（一）MHCⅠ类分子结构
α链：43KDa
β链：12KDa其基因位于15号染色体
MHCⅠ类分子
1．分子结构： (1) 肽结合区（a1/a2）： 也称为抗原肽结合凹槽或多态区， 负责结合抗原肽 (2) Ig样区（a3）： 也称为非多态区，能与CD8分子结合 (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．分布：分布于所有有核细胞表面
（二）MHCⅡ类分子结构
高考知识能力提升专题34 免疫调节知识拓展之(四)主要组织相容性复合体(MHC、HLA)相关知识
高考知识能力提升专题34 免疫调节知识拓展之（四）主要组织相容性复合体（MHC）、白细胞抗原（HLA）相关知识主要组织相容性复合体（MHC）：是一组与免疫应答密切相关、决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群。
哺乳动物都有MHC，人的MHC称为人类白细胞抗原（HLA）基因复合体，其编码产物称为HLA分子或HLA抗原。
1.MHC基因（1）分类与作用①I、Ⅱ类基因它们的产物具有抗原提呈功能，显示极为丰富的多态性，直接参与T细胞的激活和分化，参与调控适应性免疫应答；每个MHC基因均含有多个外显子，分别编码MHC分子的胞外区、跨膜区和胞质区。
②Ⅲ类基因它们或参与调控固有免疫应答，或参与抗原加工，不显示或仅显示有限的多态性。
与炎症反应相关的多数基因如肿瘤坏死因子基因家族、热休克蛋白基因家族也属于这类基因。
（2）遗传特性①多态性指群体中单个基因座位存在两个以上不同等位基因的现象。
HLAI类和Ⅱ类等位基因产物的表达具有共显性特点，即同一个体中，一个基因座位上来自同源染色体的两个等位基因皆能得到表达。
HLA基因复合体是人体多态性最丰富的基因系统，目前已确定的HLA等位基因总数达到17331个（下图），没有亲缘关系的不同个体间很难拥有两个相同的等位基因，这是进行组织和器官移植时移植物会受到免疫排斥的主要原因。
HMC基因多态性对于寻找合适的组织器官移植供受体、分析疾病易感基因和在法医学上进行亲子鉴定都十分重要。
②非随机性 HLA等位基因的表达程度、以及两个等位基因在一条染色体上发生连锁的现象，明显与人种和地理族群相关，并不是随机的，这属长期自然选择的结果。
其意义在于，第一，可作为人种种群基因结构的一个特征，追溯和分析人种的迁移和进化规律；第二，高频率表达的等位基因如果与种群抵抗特定疾病相关，可以此开展疾病的诊断和防治；第三，有利于寻找HLA相匹配的移植物供者。
2.HLA分子功能（1）作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答——这是MHC主要的生物学功能。
第八章主要组织相容性复合体
TCR的共受体
辅助性T细胞
三、 肽与MHC分子结合的结构基础
� 肽与MHC分子结合槽的结合是非共价结合，结合 和解离的速度均很慢，一旦两者结合后，能保证 与T细胞的作用。
� 不同的肽可与同一MHC结合而形成不同的表位， 再与不同的T细胞TCR结合。
� 两类MHC分子在结构上有差异，所以与之相结合 的肽也各有自己的特点。
Class II molecules
1/1
两端是开放的
13－17个氨基酸残 基 锚定残基沿肽全长 分布
连续地结合在结合 槽底部
三、 肽与MHC分子结合的结构基础
MHCⅠ分子与肽段的相互作用
� 在MHCⅠ分子结 合的肽段内，某 个位点和羧基端 常有相同（或性 质相似）的氨基 酸（锚定残基） 。
� 锚定位：抗原肽 上能和MHC分子 抗原结合槽相互 作用的特定位点 。
� 位于人体6号染色体和小鼠17号染色体。 � 概念区分：
� MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 � MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原
第二节 人类MHC分子的结构
一、第一类主要组织相容性抗原(MHCⅠ)分子
� 1、MHCⅠ类分子的基本结构 � 含有两条多肽链： α链和β链 � α链(重链) � 有五个结构域: 1、 2、 3、
一、 人的MHC（HLA）基因结构
TNF-肿瘤坏死因子
二、 MHC的遗传特性
� MHC的单体型遗传 � MHC在一条染色体上的组合，称单体型。 � 单体型：在同一条染色体上有紧密连锁的一系
列等位基因的特殊组合。 � MHC是以单体型遗传的。 � HLA各基因呈现连锁不平衡：HLA各基因并未完
全随机组成单元型，一些基因紧密连锁，一些基 因不常连锁。
免疫学导论 第六章主要组织相容性复合物
• 因此MHC—Ⅱ类分子具有与辅助性T细胞结合及抗原 信号传递的限制性。MHC分子这些不同的特异性识别是发挥免疫功能的分子基础。 • 3）跨膜区：跨膜区含有25个氨基酸残基将整条多肽链固定在胞膜上。 • 4）胞内区： MHC-Ⅱ类分子的羧基端游离在胞浆中，含有10～15个氨基
酸残基。胞内区可能参与跨膜信号的传递
H2基因来自 A
同类系(Congenic strain) 小鼠:
指遗传背景一致, 只是 MHC(H-2)不相同的近交系 (纯系)小鼠. B10. A同类系: 遗传背景为 B10, H-2的基因结构为A.
其他基因来自 B10
x x
√
结论！！！
• H-2是发生排斥反应的关键性因素. 即小鼠的 组织相容性抗原。 • George Snell等鉴定出小鼠的一个遗传区域 能导致快速排斥，是编码一种称为多态性血 型抗原Ⅱ的基因，也被称作主要组织相容 性—2基因，简称H—2 。
结论：
• 在H2阳性小鼠的正常组织中存在一种抗原 成分，是H2阴性小鼠体内没有的。它决定 了不同近交系小鼠间的移植能否成功。即 组织相容性抗原。
• 在小鼠，这种组织相容性抗原可能就是血 型抗原II。（H-2） • 是否如此？
解决办法：
• 获得这样一种小鼠, 其H-2基因来源于一个近 交系, 其他基因来源于另一个近交系. 然后以 这种小鼠作为器官移植中的受体, 分别接受 两个近交系来源的皮片. 观察其移植排斥反 应。
MHC的发现
小鼠MHC的发现p120 • 1948年George snell等在用经典遗传学方 法分析肿瘤和其他组织移植引起的排斥现 象时发现，机体识别某一移植物是自身的 还是非自身的现象是有其遗传基础的。
自交系小鼠(inbred strain)
主要组织相容性复合体概述
随着对主要组织相容性复合体结构和功能的认识加深，科学家们将能够开发出更特异、更敏感的诊断 试剂和方法，用于检测和监测各种疾病的发生和发展。同时，针对主要组织相容性复合体的治疗策略 也将不断涌现，例如通过调节其表达或功能来治疗某些免疫相关疾病或肿瘤。
免疫疗法与疫苗开发
总结词
主要组织相容性复合体的深入研究将为免疫 疗法和疫苗开发提供新的思路和方法，有助 于开发出更有效、更安全的免疫治疗方案。
01
自身免疫性疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损 害所引起的疾病。
02
主要组织相容性复合体基因编码的分子在自身免疫性疾病中发挥重要 作用，如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
03
这些基因编码的分子参与了免疫细胞的激活和分化，以及免疫应答的 调节，从而影响自身免疫性疾病的发生和发展。
04
THANKS
定义
主要组织相容性复合体（MHC）是一组基因编码的分子，主要分布在人体的白 细胞表面，负责识别和呈递抗原给T细胞，从而启动免疫应答。
MHC分子分为两类，MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ，它们分别在不同的细胞表面表达，并 参与不同的抗原呈递过程。
功能
抗原呈递
MHC分子能够捕获并呈递来自细胞内或细胞外的抗原给T细胞， 从而启动适应性免疫应答。
研究主要组织相容性复合体的功能和作用机制有助于深入了解自身免 疫性疾病的发病机制，为疾病诊断和治疗提供新的思路和方法。
感染性疾病
感染性疾病是指由各种病原体 感染引起的疾病，如细菌、病
毒、真菌等。
主要组织相容性复合体基因编 码的分子在感染性疾病的免疫 应答中发挥重要作用，如HIV感
染、流感等。
这些基因编码的分子参与了免 疫细胞的激活和分化，以及免 疫应答的调节，从而影响感染 性疾病的发生和发展。
免疫学主要组织相容性复合体
挥免疫学效应现象。
3. 决定免疫应答能力- - - HLA Ⅱ类分子
免疫学主要组织相容性复合体
第21页
免疫学主要组织相容病关系
R.R (relative risk，相对危险率)
处理) + 淋巴细胞(受者) 培养 淋巴母细胞(判定结果)； 双向法：淋巴细胞(供者) + 淋巴细胞(受者) 培养 淋巴母细胞(判定结果)。
主要应用：检测DR抗原
免疫学主要组织相容性复合体
第29页
3. 基因分型法 --- 分子生物学技术
原理：比较供、受者编码HLA抗原基因DNA序 列，判定供、受者间相同程度。
A基因 --- 约27种； B基因 --- 约50种； C基因 --- 约10种； DR基因 --- 约23种； DQ基因 --- 约9种； DP基因 --- 约6种。
免疫学主要组织相容性复合体
第27页
第五节 HLA分型
分型方法：血清学、细胞学、分子生物学方法
1. 血清学分型法 --- 补体介导微量细胞毒试验
第24页
四. HLA与肿瘤关系
恶性肿瘤细胞 --- HLA-Ⅰ类分子表示降低或缺 乏，肿瘤细胞逃逸免疫监视。
实际应用：INF- 促进肿瘤细胞HLA-Ⅰ类分 子表示 增强CD8+CTL细胞特异 性杀伤。
免疫学主要组织相容性复合体
第25页
五. HLA检测在法医学上应用
在基因和所编码产物二个水平同时检测HLA 基因型，可进行亲子关系及死亡者身份等方面法医 学判定。
族组员)： 链：1和 2功效区 链：1和 2功效区 1和1 ---抗原肽结合部位，决定Ⅱ类分子
主要组织相容性复合体
05
主要组织相容性复合体的研究 前景与展望
深入探索其功能与作用机制
作用
MHC分子还参与细胞间的相互识别，维持免疫系统的自稳态，以及参与移植排斥反应等。
02
主要组织相容性复合体的基因 编码
基因编码的组成
要点一
基因编码的组成
主要组织相容性复合体（MHC）基 因编码由多个基因组成，这些基因位 于人类的第六号染色体上。这些基因 编码的蛋白质在免疫系统中起着关键 作用，它们参与抗原的呈递和T细胞 的激活。
主要组织相容性复合体基因的多态性还与自身免疫性疾病的病情严重程度、病程进展以及治疗反应等方面存在关联。例如， 某些主要组织相容性复合体基因型可能增加类风湿性关节炎患者关节破坏的风险，而另一些基因型则可能影响疾病的治疗效 果。
与移植排斥反应的关系
移植排斥反应是指受者进行同种异体 组织或器官移植后，外来的器官或组 织被受者免疫系统识别为异物，进而 被清除的现象。主要组织相容性复合 体是决定同种异体移植排斥反应的主 要遗传因素。
要点二
基因编码的特性
MHC基因编码的蛋白质具有高度多 态性，这意味着存在许多不同的等位 基因，这些等位基因可以产生多种不 同的MHC分子。这种多态性有助于 免疫系统识别和应对各种病原体。
要点三
基因编码的功能
MHC基因编码的蛋白质主要在抗原 呈递过程中发挥作用。当病原体侵入 人体时，抗原呈递细胞（APC）会摄 取并处理病原体，然后将处理过的抗 原呈递在细胞表面，供T细胞识别。T 细胞通过与APC表面的MHC分子结 合来识别抗原，从而启动免疫应答。
主要组织相容性复合体
b
A
A/He, A/Sn, A/Wy, B10.A
a
A.SW
B10.5, SJL
s
A.TL
tl
DBA/1
STOL1, B10.Q, BDP
q
k
k
k
k
k
d
d
d
d
d
b
b
b
b
b
k
k
k
dd
s
s
s
ss
s
k
k
kd
q
q
q
带有不同单体型的一些小鼠 H-2 同类系和重组系
上方为经典H-2 Ⅰ类（K、D）、Ⅱ类（I-A、I-E）和 Ⅲ类基因（S），为图5-2 中H-2基因图的简化 和浓缩。 S相当于补体区。下方为各种单体型小鼠H-2同类系等位基因的构成。其中单体型a、s、tl中 发生了基因座位间的重组，形成重组系。
等位 基因数
0 9 12 16 20 7 1196 1 58 15 20 3 2 1 1
基因名称
HLA-DQA1 HLA-DQB1 HLA-DQA2 HLA-DQB2 HLA-DQB3 HLA-DOA HLA-DOB HLA-DMA HLA-DMB HLA-DPA1 HLA-DPB1 HLA-DPA2 HLA-DPB2 TAP1 TAP2
主要组织相容性复合体
Major Histocompatibility Complex
主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC）是由一组高度多态性基因组成的染色 体区域。MHC基因产物能在不同细胞表面表达，通常 称之为MHC分子或MHC抗原，又因这些抗原在器官 移植中代表供受者双方的组织相容程度，亦称为移植 抗 原 或 组 织 相 容 性 抗 原 。 人 的 MHC 是 HLA 。
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17
• 胞质区
– 参与跨膜信号的传递
18
二、HLA-Ⅱ类分子的结构
• HLA-DP、DQ、DR等Ⅱ类分子， αβ异二聚体 • 由Ⅱ类基因编码α链、β链
19
• α链、β链以非共价键连接的异二聚体 • α链、β链分为胞外区、跨膜区和胞内区，胞外区各 含α1、α2，β1、β2两个结构域
4
• H-2复合体
– 小鼠的主要组织相容性复合体（MHC） – 存在于17号染色体的一组紧密连锁的基因群 – 编码小鼠主要组织相容性抗原（H-2抗原）
• H-2抗原
– 小鼠的主要组织相容性抗原（MHC分子）
5
• HLA复合体
– 人类的主要组织相容性复合体（MHC） – 位于第6号染色体的一组紧密连锁的基因群 – 编码人类的主要组织相容性抗原（HLA）
21
肽结合区
结合外源性抗原肽 免疫球蛋白样区
跨膜区
胞质区
22
• 肽结合区
– – – – α1、β1组成抗原肽结合槽 螺旋和β片层组成的槽状结构 两端开放，容纳10-30aa的抗原肽 多态性区
23
• 免疫球蛋白样区
– α2、β2组成 – 维持Ⅱ类分子构型 – β2参与和T细胞CD4 分子结合
24
2
• 主要组织相容性抗原系统：
(major histocompatibility antigen system, MHS) 能引起强而快的移植排斥反应的抗原。
• 次要组织相容性抗原系统
(minor histocompatibility antigen system, mHS) 引起弱而慢的移植排斥反应的抗原。
20
Overall structure of MHC class II molecules
-chain of 32～34kDa -chain of 29～32kDa
1 2
1
2
and chains anchored to the cell membrane
Peptide antigen in a groove 2 & 2 domains have structural & amino acid sequence homology with Ig C domains IgSF
13
肽结合区
结合内源性抗原肽 免疫球蛋白样区
跨膜区
胞质区
14
• 肽结合区
–α1和α2组成的抗原肽结合槽 –螺旋和β片层组成的槽状结构 –两端封闭,容纳8-11aa的抗原肽 –多态性区
15
• 免疫球蛋白样区
– α3和β2m 组成 – 维持Ⅰ类分子构型 – α3参与和T细胞CD8 分子结合
16
• 跨膜区
1
二、基本概念
组织相容性：
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。
组织相容性抗原：(Histocompatibility antigen）
移植排斥反应属于免疫反应，它是由细胞表面 的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同 种抗原称为组织相容性抗原。（或引起器官移植排 斥反应的抗原，又称移植抗原。）
12
Overall structure of MHC class I molecules
-chain of 44-47kDa
2
1 2m
-chain anchored to the cell membrane
3
Peptide antigen in a groove
2-microglobulin, 12kDa, non-transmembrane, non covalently bound to -chain 3 domain & 2m have structural & amino acid sequence homology with Ig C domains IgSF
3
主要组织相容性复合体
（major histocompatibility complex，MHC） 是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗 原、控制细胞间相互识别、将抗原信息提呈给T细胞、 调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群。 概念区分： MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原
• 跨膜区
– 锚定HLA-II类分子
• 胞内区
– 参与跨膜信号传递
25
Ⅰ类分子 抗原结合槽
α链
Ⅱ类分子 抗原结合槽
肽结合区
多态区
肽结合区 胞外区
非多态区
Ig样区
CD8 结合部位
CD4 结合部位
细胞膜
跨膜区
胞浆区
HLA-Ⅰ类分子和Ⅱ类分子的结构比较
7
8
第一节 HLA分子结构及其分布
9
• MHC多基因性是指MHC由多个位置相邻的基因 座位组成，编码产物具有相同或相似的功能。 • 组成MHC的基因传统上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。 • MHC-I和MHC-II类基因的产物具有抗原提呈功 能，直接涉及T细胞的激活和分化，参与调控特 异性免疫应答。 Ⅲ类基因为免疫功能相关基因， 主要参与调控固有免疫应答。
10
一、HLA-Ⅰ类分子的结构
• 包括A、B、C三个座位，αβ异二聚体 • 6号染色体相应Ⅰ类基因仅编码α链 15号染色体 基因编码β2微球蛋白
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• α链和β2微球蛋白经非共价键连接成异二聚体 • α链由胞外区、跨膜区和胞内区组成，其胞外区又 可分为α1，α2，α3三个结构域 – 肽结合区 – 免疫球蛋白样区 – 跨膜区 – 胞质区
• HLA （human leukocyte antigen，人类白细胞抗原）
– 人类的主要组料来源
6
HLA复合体的基因结构
• 位置
–第6号染色体短臂，约长3600～4000kb
• 基因组成
–自着丝点起，依次为Ⅱ类基因、Ⅲ类基因、Ⅰ类基因
概述
一、MHC的发现
• 20世纪40年代，小鼠近交系之间皮肤移植物的 排斥由分布在不同染色体上的多个基因决定。 其中第17号染色体上的H-2基因是一基因复合体， 它在组织不相容引起的排斥中起主要作用，故 称其为主要组织相容性复合体（MHC). • 各种哺乳动物都有MHC，人的统称为HLA。 • MHC在启动特异性免疫应答中起重要作用。