组织相容性抗原
组织相容性抗原MH
通过对MH的深入研究，可以实现基于个体的精准医 疗，提高疾病预防、诊断和治疗的针对性和有效性 。
引领生物技术革新
MH研究成果可以应用于生物技术的多个领域，如基 因治疗、细胞治疗和免疫疗法等，为生物技术的创 新发展提供新的动力。
THANK YOU
感谢聆听
MH具有高度遗传多态性，不同个体间的MH存在差异，这种差异 影响了免疫应答和组织移植后的排斥反应。
MH在免疫系统中的作用
识别与防御
MH作为免疫系统中的重要组成部分 ，能够被免疫细胞识别，触发免疫应 答反应，对病原体进行防御。
调节免疫反应
MH通过与免疫细胞表面的受体结合 ，调控免疫细胞的活化、增殖和分化 ，从而调节免疫反应的强度和方向。
组织相容性抗原MH
目
CONTENCT
录
• 组织相容性抗原MH概述 • MH的遗传学基础 • MH与疾病关联 • MH的检测与应用 • 展望与未来研究方向
01
组织相容性抗原MH概述
定义与特性
定义
组织相容性抗原MH是一种存在于人体细胞表面的抗原，它参与了 人体的免疫应答反应和组织相容性的维持。
特性
结构
MH基因由多个基因座组成，每个基因座包含多个等位基因，这些等位基因可以组合成不同的基因型 。
MH基因的遗传特性
显性与隐性遗传
MH基因的遗传遵循孟德尔遗传规律，其中某些等位基因是显性的，而另一些则是隐性的。
杂合优势
在某些情况下，拥有杂合的MH基因型可以提供更好的免疫反应和适应性。
MH基因的多态性
05
展望与未来研究方向
MH研究的重要性和挑战
重要性
组织相容性抗原MH是人体免疫系统中的 重要组成部分，与器官移植、肿瘤免疫 治疗等领域密切相关。深入了解MH对于 提高移植手术成功率、预防排斥反应以 及开发新型免疫疗法具有重要意义。
主要组织相容性抗原系统
治疗成为可能，通过了解患者的基因型和疾病特点，可以为患者提供更
有效的治疗方案。
05
主要组织相容性抗原系统的未 来研究方向
基因功能研究
深入研究MHC基因的变异和多 态性，了解其在不同物种和个 体间的功能差异。
探索MHC基因与其他基因的相 互作用，以及它们如何共同影 响免疫系统的功能。
解析MHC基因在个体发育和进 化过程中的功能和演化机制。
免疫学研究
免疫应答机制
主要组织相容性抗原系统在免疫应答中起着重要作用，通过研究其主要组织相容性抗原的表达和功能 ，有助于深入了解免疫应答的机制和调控。
免疫细胞分化与功能
主要组织相容性抗原系统对免疫细胞的分化、发育和功能具有重要影响，研究其与免疫细胞之间的相 互作用有助于揭示免疫细胞的调控机制。
疫苗研发
基因多态性
遗传变异
主要组织相容性抗原系统的基因 多态性是指不同个体之间存在基 因序列的差异，这些差异导致了
个体间免疫应答的差异。
疾病易感性
基因多态性影响个体对疾病的易感 性，某些基因型可能增加对某些疾 病的易感性，如感染性疾病、自身 免疫性疾病等。
个体化医疗
基因多态性在个体化医疗中有重要 应用价值，通过了解个体的基因型 ，可以为患者提供更精准的治疗方 案。
种免疫相关疾病。
研究MHC分子在疫苗设计中的 潜在应用，以提高疫苗的免疫效
果和特异性。
探索MHC分子在个体化医疗和 精准医学中的应用前景，为疾病 预防和治疗提供新的策略和手段
。
THANKS。
基因定位与克隆
基因定位
主要组织相容性抗原系统的基因位于 特定的染色体区域，通过遗传标记和 染色体定位技术确定了其精确位置。
基因克隆
组织相容性抗原的名词解释
组织相容性抗原的名词解释组织相容性抗原，简称为HLA（Human Leukocyte Antigen），是人体免疫系统中的关键分子之一。
它们存在于几乎所有的细胞表面，主要起到识别和标记自身组织与异物的作用。
本文将从不同层面对组织相容性抗原进行解释，以便更好地理解这一重要的生物概念。
1. 组织相容性抗原的起源和发现在20世纪50年代，科学家们开始对人体组织移植的成功和失败进行研究。
他们发现，在某些情况下，移植后的组织会被宿主体内的免疫系统识别为异物，导致排斥反应。
而在某些情况下，移植能够顺利进行。
为了解释这一现象，研究人员推测组织免疫相容性是移植成功的关键因素。
2. 组织相容性抗原的基因和功能组织相容性抗原主要由一组高度变异的基因决定，存在于人体染色体中。
这些基因编码了一类复杂的蛋白质分子，在细胞表面展示出多样性的抗原。
它们能够通过与免疫细胞上的受体结合，调节免疫反应。
3. 组织相容性抗原在免疫应答中的作用组织相容性抗原与免疫系统中的T细胞紧密相关。
当免疫系统检测到外来抗原时，组织相容性抗原会提供关键的信息，帮助T细胞识别自身组织或异物。
这种识别过程对于免疫系统的正常功能至关重要。
4. 组织相容性抗原与移植排斥反应在移植手术中，组织相容性抗原的不匹配是导致排斥反应的主要原因之一。
当移植物携带的组织相容性抗原与受体体内的抗原不匹配时，免疫系统会发动攻击性的免疫反应，导致移植物被破坏。
因此，在移植手术中，寻找与受体相匹配的组织相容性抗原至关重要。
5. 组织相容性抗原与自身免疫病自身免疫病是一类疾病，免疫系统错误地攻击并破坏身体自身组织。
研究发现，某些自身免疫病患者与特定的组织相容性抗原有关。
这表明，组织相容性抗原可能在自身免疫病的发病机制中起到一定的作用。
6. 组织相容性抗原与药物研发组织相容性抗原的研究对于药物研发也具有重要意义。
由于个体间组织相容性抗原的变化，药物对患者的疗效和安全性可能存在差异。
主要组织相容性抗原系统
主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统（MHC）是人类体内一组与免疫系统密切相关的分子。
它在免疫应答中起着关键的作用，帮助身体识别自身和非自身物质，从而维持身体的免疫稳态。
本文将介绍MHC的结构、功能以及与疾病相关的重要性。
一、MHC的结构MHC主要分为两类：类I和类II。
类I MHC分子广泛分布在人体的几乎所有细胞表面，而类II MHC分子则主要表达在免疫细胞表面，如巨噬细胞、树突细胞和B细胞等。
两类MHC分子均由α和β链组成，通过肽结合槽来呈递抗原。
类I MHC分子的α链与β2微球蛋白（β2m）相互结合，肽结合槽通常呈现较短的抗原肽，长约8-10个氨基酸残基。
类I MHC抗原槽的底部与α链的一部分形成，而顶部主要由两个α螺旋组成。
类II MHC分子的α和β链都有相应的肽结合槽，呈现较长的抗原肽，通常由13-25个氨基酸残基组成。
相对于类I MHC，类II MHC的抗原槽形状和结构较为灵活，允许结合较长的抗原肽。
二、MHC的功能MHC分子的功能主要体现在两个方面：抗原呈递和免疫识别。
1. 抗原呈递MHC分子通过抗原呈递来将外源或内源抗原肽呈现给T细胞，从而激活免疫应答。
类I MHC分子主要呈递内源抗原肽，如由细胞内降解产生的肽段。
这些抗原肽与MHC分子结合后，被转运到细胞表面，供CD8+ T细胞识别。
类II MHC分子则主要呈递外源抗原肽，如吞噬细胞摄取的蛋白质，通过内吞作用形成的抗原泡等。
这些抗原肽与MHC分子结合后，被转运到免疫细胞表面，供CD4+ T细胞识别。
2. 免疫识别MHC分子的另一个重要功能是参与免疫细胞之间的识别和相互作用。
MHC分子表面的变异位点决定了它们与T细胞受体（TCR）的结合特异性，从而确保T细胞的特异性识别和激活。
MHC分子的多样性使得它们能够呈现广泛种类的抗原肽，并与TCR发生特异性相互作用。
这种相互作用触发了一系列免疫信号传导，导致T细胞的活化和免疫应答。
组织相容性抗原
组织相容性抗原(histocompatibilityantigens) ：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器官的能力。
机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上，其中能引起强而迅速排斥反应者称为主要组织相容性抗原，其编码基因是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）。
不同种属的哺乳类动物其MHC及编码的抗原系统有不同的命名，小鼠的主要组织相容性抗原系统称为H-2系统，人的则称为人白细胞抗原系统（human leucocyte antigen,HLA）。
但它们的组成结构、分布和功能等却很相似。
迄今对人类MHC的认识在很大程度上也来自对小鼠MHC即H-2复合体的研究。
小鼠由于具有繁殖快、易于饲养等特点成为进行MHC研究的最重要动物。
人类的主要组织相容性抗原由MHC的经典Ⅰ类基因组编码, 分为HLA Ⅰ类分子和HLAⅡ类分子, 前者表达在除红细胞外所有细胞的表面, 后者表达在一些淋巴组织的特定细胞表面.HLA分子的结构与分布：HLAI类分子由重链(α链)和轻链(β2m)组成, α链为跨膜结构，其胞外段有α1、α2、α3结构域，HLAI类分子可分为四个区：(1)肽结合区: 为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域，包括α1、α2结构域；(2)Ig样区: 与CTL表面CD8分子结合的部位,属非多态性区域，即α3结构域；(3)跨膜区：固定MHC-I类分子于膜上；(4)胞浆区：参与胞内信号传递；(5)b２m：维持MHC-I类分子空间构型的稳定性。
HLAI类分子广泛分布于各种有核细胞及血小板表面HLA I类分子结构模式图；B．极面观；C．侧面观。
HLAII类分子由HLA基因编码的α链和β链组成,胞外段分为α1、α2、β1、β2结构域。
(1)肽结合区: 由α1、β1结构域组成，为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域；(2)Ig样区: 由α2、β2结构域组成，与Th细胞表面CD4分子结合的部位,属非多态性区域；(3)跨膜区：固定MHC-II类分子于膜上；(4)胞浆区：参与胞内信号传递。
主要组织相容性抗原系统
+/- +++ ++ +++ +++ - - - - -
HLA-Ⅰ、Ⅱ类抗原的分布
HLA-Ⅰ、Ⅱ类抗原的主要功能
抗原呈递作用：
外来抗原被抗原呈递细胞摄取和处理后，必须与MHC- Ⅰ 、Ⅱ类分子的肽结合区结合形成抗原肽－MHC分子复合体，该复合体经转运表达于抗原呈递细胞的表面，才能被相应的淋巴细胞识别，从而启动免疫应答反应。
HLA-Ⅰ类和Ⅱ类抗原的分子结构
肽结合区：结合多肽 免疫球蛋白样区：结合CD4或CD8 跨膜区：锚定在细胞膜上 胞内区：信号传递
I类抗原分子 II类抗原分子
肽结合区：结合多肽 免疫球蛋白样区： 结合CD4或CD8 跨膜区：锚定在 细胞膜上 胞内区：信号传递
MHC I类分子的结构
群体分子流行病学调查显示，某些疾病的发生与一种或几种HLA抗原的表达相关，因此HLA作为一种疾病发生的遗传标志可用于疾病的辅助诊断、预测、分类及预后判断。 带有某种HLA型别不代表一定会患病。
HLA与疾病的相关性：
HLA-Ⅰ类分子的表达降低与肿瘤的发生有关；HLA-Ⅱ类分子表达异常与自身免疫病的发生有关。
每个基因编码的产物为HLA-Ⅰ类分子的α链，与β2微球蛋白组成异二聚体，表达在细胞膜上。
Ⅰ类基因区包括3个主要的基因座位 B, C 和 A，以及新确定的基因座位。
a2
a3
a1
b2m
编码基因位于 15号染色体
第6章主要组织相容性抗原系统
单元型：连锁在同一条染色
体上HLA等位基因的组合。 基因型：HLA基因在体细胞 两条染色体上的组合称为基 因型。 表型： HLA基因编码的产 物。
如果父方为ab，母方为cd，子代的单倍体只有ac、ad、bc和 bd四种可能。因此同胞间具有完全相同的基因型的机率为 25%，完全不同的机率为25%，只有一个单倍型相同的机率 为50%，同卵双生或同卵多胞胎的基因型完全相同。因此在 器官移植时应该首先从兄弟姐妹中找相同配型。
HLA-I类分子
α2
α1
α3
2条多肽链
4个区 （ α1 和α2、 α3、跨膜区、胞内区）
HLA-Ⅰ类和Ⅱ类抗原的分子结构
HLA-I类分子
HLA-Ⅰ类分子的三维空间构型图
HLA-Ⅰ类分子抗原结合区的三维图
(二) HLA-Ⅱ类分子
1 2条多肽链 1）α链(35kDa)和β链(28kDa)组成的异源二聚体。 （ α链， β链，异源二聚体） 2）二条多肽链由不同的HLA基因编码，均具有多 态性。
2 复等位基因 HLA复合体的每一座位均存在为数众多的 复等位基因。 例 如 ： HLA-A 座 位 有 151 个 复 等 位 基 因 ； HLA-B有301个；HLA-C有83个；HLA-DRA1 有2个；HLA-DRB1有227个……。这是HLA高 度多态性的最主要原因。
二、HLA复合 体结构特征
(二) HLA-Ⅱ类分子
2 4个区 1） 肽结合区： 包括α1和β1片段（10~15个AA短肽）； 2）Ig样区：由α2和β2片段组成。在抗原提呈过程中，Th细 胞表面CD4分子与Ⅱ类分子结合的部位。
3） 跨膜区和胞内区：
跨膜区肽链形成螺旋样将整条多肽链固定在胞膜上。
胞内区即II类分子羧基端，可能参与跨膜信号的传递。
主要组织相容性抗原
HLA 分 子 的 多 态 性
a1
12 10 8 6 4 2
a2
CP,TM,C
20 40
60
80 100 120 140 160 180 200 220
第五章 主要组织相容性抗原 major histopatibility plex, (MHC)
主要组织相容性复合体
• 在人或动物个体间进行组织器官抑制，一般均发 生排斥反应，移植排斥反应的本质是移植物受者 对供者组织细胞所表达抗原产生免疫反应。
• 其中，可诱导迅速而强烈排斥反应的抗原成为主 要组织相容性抗原，引起缓慢且较弱排斥反应的 抗原称为次要组织相容性抗原。
第二节 HLA抗原及其功能
• HLA-ⅠⅡⅢ类基因区分别编码不同的产物， 包括HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ类分子和HLA-Ⅲ类基 因区编码的众多补体成分和其他血清蛋白。
（一）HLA-Ⅰ类分子
• HLA-Ⅰ类分子是由两条多肽链组成的异源 二聚体。其中α链即重链（45kD）由HLA基 因编码，为跨膜分子，具有多态性；轻链 （12kD）由15号染色体上的非HLA基因编码， 称β2微球蛋白（ β2m）无多态性。 Α链由 膜外区（分α1、 α2和α3三区）、跨膜 区和胞浆区组成。
• 编码这一系统的基因是一组紧密连锁的基因组， 称为主要组织相容性复合体（MHC）
一、概念
主要组织相容性复合体（MHC）：
受遗传控制的，代表个体特异性的主要 组织抗原系统，参与器官移植排斥，免 疫应答调控 。
MHC具有多态性（Polymorphism）的 特点。
主要组织相容性抗原名词解释
主要组织相容性抗原名词解释主要组织相容性抗原（major histocompatibility complex, MHC）是一组在哺乳动物中广泛存在的特殊蛋白质分子，主要参与免疫应答过程和个体免疫系统的调节。
以下是对主要组织相容性抗原相关名词的解释：1. MHC分子：主要组织相容性复合物分子是一类存在于细胞表面的蛋白质分子，主要由MHC-I和MHC-II两类分子组成。
MHC-I分子主要表达在几乎所有细胞表面，介导CD8+ T细胞的识别和杀伤感染细胞；MHC-II分子主要表达在特定的抗原呈递细胞（如树突状细胞、B细胞和巨噬细胞）上，介导CD4+ T细胞的识别和调节。
2. 抗原提呈：抗原提呈是指细胞通过MHC分子将体内外的抗原展示给免疫系统的过程。
抗原呈递细胞通过内源性或外源性途径获取抗原，并将其加工后与MHC分子结合，通过细胞表面的MHC分子展示给免疫细胞。
3. 抗原递呈细胞：包括树突状细胞（dendritic cell）、B淋巴细胞和巨噬细胞等，它们是MHC-II分子的主要表达细胞，具有广泛的抗原递呈能力。
树突状细胞是最有效的抗原递呈细胞，它们在体内采集外界抗原，然后迁移到淋巴结等免疫器官中，将抗原呈现给T细胞。
4. MHC限制性：MHC限制性是指T细胞的抗原识别需要同时与抗原肽和MHC分子结合。
CD8+ T细胞依赖MHC-I分子呈递的抗原肽，而CD4+ T细胞则依赖MHC-II分子呈递的抗原肽。
MHC限制性的存在使得T细胞只能识别与其MHC限制类型相匹配的抗原。
5. MHC多态性：MHC分子具有极高的基因多态性，即同一种MHC分子的不同个体之间存在着许多变异的亚型。
这种多态性使得各个个体能够识别更多的抗原肽，从而增强了体内抗原的呈递和识别能力，有助于应对不同的病原体。
6. 种差异性：不同物种之间的MHC分子存在显著差异，也称为种差异性。
这种差异性是由不同物种的基因组结构和进化过程所决定的，导致了不同物种对抗原呈递和免疫应答的差异。
第七章 主要组织相容性抗原系统
第六节 HLA分型 HLA分型
分型方法：血清学、细胞学、 分型方法：血清学、细胞学、分子生物学方法 1. 血清学分型法 --- 补体介导的微量细胞毒试验 原理： 原理： 抗体）HLA分型 淋巴细胞(受者) （抗体）HLA分型 + 淋巴细胞(受者) + 补体 判定结果（ 淋巴细胞受损 判定结果（细胞死亡百分 率） 主要应用：检测HLA-A、B、C抗原 主要应用：检测HLA-
第二节 MHC的基因构成 MHC的基因构成 一. 小鼠H-2复合体 小鼠H 定位： 17号染色体 定位：第17号染色体 构成： 构成：K、I、S、D
二. 人类HLA复合体 人类HLA复合体 定位：第6号染色体短臂（6p21,3） 号染色体短臂（6p21,3） 定位： 分成三类基因区： 分成三类基因区：
二. 免疫应答 1. 抗原提呈（供T细胞识别抗原所必需）： 抗原提呈（ 细胞识别抗原所必需）： 抗原 抗原 APC APC HLAⅠ类分子HLAⅠ类分子-抗原肽复合物 CD8+T细胞识别； 细胞识别； CD4+T细胞识别。 细胞识别。 HLAⅡ类分子HLAⅡ类分子-抗原肽复合物 表达于细胞膜表面 表达于细胞膜表面
第一节 概 述
组织相容性抗原(histocompatibility antigen)： 组织相容性抗原(histocompatibility antigen)： 代表个体特异性的引起移植排斥反应的同种异型抗原。 代表个体特异性的引起移植排斥反应的同种异型抗原。 主要组织相容性抗原系统(major 主要组织相容性抗原系统(major histocompatibility antigen system, MHS)： MHS)： 能引起迅速而强烈的移植排斥反应的组织相容性抗原。 能引起迅速而强烈的移植排斥反应的组织相容性抗原。 主要组织相容性复合体(major 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)： MHC)： 编码主要组织相容性抗原系统的紧密连锁的基因 群。 人类白细胞抗原(human HLA)： 人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)： 人类主要组织相容性抗原。 人类主要组织相容性抗原。
免疫检验考试辅导：组织相容性抗原
移植抗原是代表个体特异性的同种抗原，亦即组织相容性抗原。
主要是HLA与移植排斥反应相关的抗原还有：血细胞抗原、组织特异性抗原、次要组织相容性抗原（mH或mHA）。
一、主要组织相容性抗原同种异体移植物移植后常发生免疫排斥反应，引起这种排斥反应的抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。
动物和人具有多种组织相容性抗原，根据引起排斥反应的移植抗原的强度将组织相容性抗原分为：（1）主要组织相容性抗原系统，编码这一组抗原的是一组连锁基因，称为主要组织相容性复合体，或主要组织相容性系统。
（2）次要组织相容性抗原，由次要组织相容性复合体或次要组织相容性系统所编码。
在同种异体移植时，决定组织相容性的同种抗原种类很多，其中起主要作用的称为主要组织相容性抗原；在小鼠为H-2，在人类为HLA.HLA分子分3类，其中MHCⅠ类和Ⅱ类分子与移植免疫的关系较为密切；目前认为HLA-DR位点的抗原对移植最为重要，其次为HLA-A、HLA-B、HLA-DQ和HLA-DP，HLA-C在移植免疫过程中没有明显作用。
供者强表达HLA的APC，其HLA 发挥双重作用：（1）作为同种异体抗原介导宿主抗移植物反应。
（2）作为过客细胞的重要膜分子，参与移值物抗宿主反应。
在移植过程中，受体的免疫细胞对移植物表面HLA的识别存在着直接和间接两种方式。
直接识别：受体T细胞对移植物表面完整的同种异型HLA分子的识别，无需对其加工、处理和递呈。
通过直接识别，活化以CD8+CTL为主的T细胞，参与强烈的急性排斥反应。
间接识别：抗原需经APC所加工、处理，以活化CD4+Th为主，在慢性排斥反应中发挥重要作用。
二、次要组织相容性抗原次要组织相容性抗原（mHA）一般仅引起较弱的排斥反应，但某些次要组织相容性抗原的组合能引起强而迅速的排斥反应。
mHA是相对MHA而言的，究竟哪些基因编码尚无定论。
次要组织相容性抗原包括非AB0血型抗原及性染色体相关抗原。
例如男性Y染色体上有编码次要组织相容性抗原的基因，称为H-Y基因，女性受者可针对男性供者H-Y抗原产生排斥反应。
第5章主要组织相容性抗原及编码基因
A
B11 B6 B8
B
B3 B2
C
B8
DRB1*0301
DRB5
DRB4
DRB6
பைடு நூலகம்
DRB7
DRB1*0301
7% 紧密连锁
9%
12% 9% 12%=0.0108=1%
▽HLA等位基因及其产物结构上存在的差异亦即多态性， 主要表现在构成抗原结合槽的氨基酸残基组成和序列上不 同。参与构成抗原结合槽的结构域，在I类分子中是α 1和 α 2，在II类分子中是α 1和β 1。 ▽采用PCR技术针对性地扩增相应的基因片段之后，可通 过测序或采用显示等位基因特异性的探针与之杂交，确 定不同个体的等位基因特异性，即从2000多种HLA等位基 因中找出属于个体的12种I类、II类分子编码基因，称为 HLA基因分型(HLA genotyping)。
复等位基因结构示意图
卵细胞 细胞 精 体细胞
(一)HLA基因的遗传规律
1. 单倍型遗传
1
2
3
X
1‘ 2' 3' Y
1
1'
2
2'
3
3'
X
Y
端粒
着丝粒
端粒
6 号染色体
复
II I
合
体
III
2. 多态性现象： 复等位基因 共显性表达
3.连锁不平衡
基因座 基因座 基因座 1 2 3
基因座 n
基因座 1 内含子 外显子1
复 等
DRB5* 0101-0105 0201-0203
0801-4101 4401-6501
DPA1:23
DPB1:125
DQA1* 0101-0105 0201 0301-0303 0401 0501-0503 0601-
主要组织相容性抗原
人类白细胞抗原 （human leukocyte antigen，HLA）
是用抗体在人类白细胞表面鉴定出的主要组织相容性抗原。
HLA复合体（human leukocyte antigen complex）
是编码人类主要组织相容性抗原HLA的一组紧密连锁的基因 群。 位于人类第6号染色体上。
3、HLA Ⅲ 类基因
位于类和类基因区之间
补体（C2、C4、Bf）的基因 细胞因子（TNF-α、LT）基因 热休克蛋白70（heat shock protein 70，HSP70）基因 HLA Ⅲ类基因及非经典Ⅰ类和Ⅱ类基因统称为免疫应答相关基因。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
二、小鼠H-2复合体
定器官移植排斥反应的抗原。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen） 是能构引起迅速而强烈的移植排斥反应的组织相容
性抗原。
次要组织相容性抗原 （minor histocompatibility antigen） 是能构引起缓慢而较弱的移植排斥反应的组织相容 性抗原。
《免疫学》Байду номын сангаас—第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
概述
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。其中第17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（major histocompatibility complex，MHC）。
第八章主要组织相容性抗原
•Listing of HLA class II alleles
HLA-DR Serology
α-Chain
Alleles DRA*0101?102
HLA-DQ Serology
Alleles
DQA1*0101?105 DQA1*0201
HLA-DP Serology
Alleles
DPA1*0103?104 DPA1*0201?202
Question
n 请根据下列HLA表型结果, 写出父、母、 子各自的HLA的单元型和基因型;
HLA-B Serology B7 B8 B13 B14 B15 B18 B27 B35 B37 B38(16) B39(16) B40 B41 B42
Alleles B*0702?706 B*0801?803 B*1301?303 B*1401,1402 B*1501?531 B*1801?803 B*2701?710 B*3501?518 B*3701?702 B*3801?802 B*39011?909 B*40011?008 B*4101,4102 B*4201,4202
第八章主要组织相容性抗原
多态性(polymorphism)现象
n MHC的多态性（polymorphism）
•群 体
n 原因：
n 复等位基因（multiple alleles）
n 共显性（codominance）
n MHC的多基因性（polygenic）
•个 n MHC is composed of many genes.
(Histocompatibility Antigen) ■ 决定着组织相容性的抗原，代表了个体
组织的特异性。
第八章主要组织相容性抗原
主要组织相容性抗原(病原生物)
四、HLA的主要生物学功能
提呈抗原 控制免疫细胞间的相互作 用—MHC限制 诱导胸腺内T细胞的分化 参与对免疫应答的遗传控制 引起移植排斥反应
五、HLA与临床医学
HLA与器官 移植的关系
器官移植物存活很大程度取决于供 者和受者之间HLA型别的匹配程度。为了 提高器官移植成功率，应选择HLA抗原尽 可能相近的供者。
HLA与临床医学
HLA异常 表达与疾病 的关系
所有有核细胞表面表达HLAI 类分 子，但许多肿瘤细胞的HLAI 类分子的 表达往往减弱甚至缺如，不能有效地激 活特异性CD8+CTL发挥抗肿瘤免疫,造 成肿瘤免疫逃逸。
HLA与亲子鉴 定和法医学
HLA 系统具有显著的多基因性 和多态性，根据HLA复合体的遗传特 征，HLA 基因分型已被广泛地用于亲 子鉴定和法医学。
HLA复合体的遗传特征
3. 连锁不平衡 是指某一群体中，不同座位上两个等位基因出
现在同一条单倍型上的频率与预期值之间存在明显差 异的现象。HLA各单配型基因非随机分布，某些基 因经常出现在一起，而另一些基因又较少出现。
三、子结构
1、HLAⅠ类分子结构：是由重 链(α链)和轻链(β2m)以非供 价键结合而成的异二聚体糖 蛋白分子
2、高度 多态性
复等位基因：位于一对同源染色体 上对应位置的一对基因称为等位基因。由 于群体中出现突变，同一座位可能出现的 基因系列称为复等位基因， HLA复合体 的每一座均存在为数众多的复等位基因， 这是HLA高度多态性的主要原因。
共显性： 在杂合状态下，HLA复 合体中每一个等位基因均为共显性，从 而大大增加了人群中HLA表型的多态性。
次要组织相容性抗原系统： 它在移植排斥反应中起主要 用，引起较弱和缓慢排斥反 应的抗原
医学免疫学课件：主要组织相容性抗原
Example: If MHC X was the only type of MHC molecule
Pathogen that evades MHC X
MHC XX
Survival of individual threatened
Population threatened with extinction
4、主要组织相容性复合体 major histocompatibility complex MHC 即编码主要组织相容抗原的基因，是位于哺
乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群。 * 小鼠MHC → H-2复合体→编码H-2抗原; * 人类MHC → HLA复合体（基因）→编码 HLA分子（抗原）;
Data from /HIG/index.html July 2014
MHC多态性的意义
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 群的生存;
实现对机体免疫应答的遗传控制;
可用于个体识别，但不利于寻找同 种移植物供者。
HLA单元型遗传：以单元型作为遗传基本单位， 将MHC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。
连锁不平衡（linkage disequilibrium）：群体 中各HLA等位基因非随机地组成单元型的现象。
主主要要内容内 容
• 概述 • 人类MHC-HLA复合体 • HLA抗原系统 • MHC的功能 • HLA与医学的关系
upon genotype
Population survives
MHC多态性的意义
利于群体适应复杂的环境改变，从 而维持种群的生存;
实现对机体免疫应答的遗传控制;
可用于个体识别，但不利于寻找同 种移植物供者。
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组织相容性抗原(histocompatibilityantigens) ：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器官的能力。
机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上，其中能引起强而迅速排斥反应者称为主要组织相容性抗原，其编码基因是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）。
不同种属的哺乳类动物其MHC及编码的抗原系统有不同的命名，小鼠的主要组织相容性抗原系统称为H-2系统，人的则称为人白细胞抗原系统（human leucocyte antigen,HLA）。
但它们的组成结构、分布和功能等却很相似。
迄今对人类MHC的认识在很大程度上也来自对小鼠MHC即H-2复合体的研究。
小鼠由于具有繁殖快、易于饲养等特点成为进行MHC研究的最重要动物。
人类的主要组织相容性抗原由MHC的经典Ⅰ类基因组编码, 分为HLA Ⅰ类分子和HLAⅡ类分子, 前者表达在除红细胞外所有细胞的表面, 后者表达在一些淋巴组织的特定细胞表面.
HLA分子的结构与分布：
HLAI类分子由重链(α链)和轻链(β2m)组成, α链为跨膜结构，其胞外段有α1、α2、α3结构域，HLAI类分子可分为四个区：(1)肽结合区: 为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域，包括α1、α2结构域；(2)Ig样区: 与CTL表面CD8分子结合的部位,属非多态性区域，即α3结构域；(3)跨膜区：固定MHC-I类分子于膜上；(4)胞浆区：参与胞内信号传递；(5)b２m：维持MHC-I类分子空间构型的稳定性。
HLAI类分子广泛分布于各种有核细胞及血小板表面
HLA I类分子结构
模式图；B．极面观；C．侧面观。
HLAII类分子由HLA基因编码的α链和β链组成,胞外段分为α1、α2、β1、β2结构域。
(1)肽结合区: 由α1、β1结构域组成，为与抗原多
肽结合部位, 属多态性区域；(2)Ig样区: 由α2、β2结构域组成，与Th细胞表面CD4分子结合的部位,属非多态性区域；(3)跨膜区：固定MHC-II类分子于膜上；(4)胞浆区：参与胞内信号传递。
HLAII类分子主要表达在专职APC（如DC、单核/巨噬细胞、B细胞）、激活T细胞表面和胸腺上皮细胞。
HLA分子的功能：
功能: 主要组织相容性抗原不仅仅在临床上与器官移植的排异反应有关, 更重要的常规功能是参与介导有抗原呈递细胞存在的特异性免疫应答。
1、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答：
MHC限制性：指T细胞以其TCR对抗原肽和自身MHC分子进行双重识别，即太细胞只能识别自身MHC分子提呈的抗原肽，其中CD4+Th细胞识别II类分子提呈的外源性抗原肽，CD8+CTL识别I类分子提呈的内源性抗原肽。
参与T细胞在胸腺中的选择和分化
决定及病易感性的个体差异
参与构成种群基因结构的异质性
2、作为调节因子参与固有免疫应答
医学价值
与器官移植
HLA的研究原初是在器官移植研究推动下开展起来的。
故此，HLA又称移植抗原。
临床实践表明，同种异体移植(除同卵双生子外）的排斥应是成功率的最大障碍。
在遗传学中，MHC是作为一个单位孟德尔式传递的。
因此，同胞之间可有HLA相同、半相同和不同3种情况。
实践证明，HLA相同的同胞供者的肾移植，90%以上效果良好；单体型不同的供者，效果明显下降；两单型皆不同者则很少存活。
HLA本质和功能的揭示，为移植配型提供了重要的理论依据。
可以说，器官移植是当代医学一项重要成就。
器官移植中，HLA配型最重要的是HLA-DR。
作为某些疾病的遗传标志
1972年Russel第一个报告银屑病（牛皮癣）患者携带HLA-B13或HLA-B17。
HLA-B27抗原见于大约90%的强直性脊椎炎病人，以至使HLA分型具有了诊断价值，甚至，能较早地证实疾病亚型之间的临床区别，例如，寻常银屑病与HLA相关，而脓疱性银屑病则不然；青少年性胰岛素依赖型糖尿病与HLA-B8、HLA-Bw15和HLA-B18相关，而晚期发作型糖尿病并无这种相关。
因此，特定类型的HLA便成为某些疾病的遗传标志。
与法医
HLA因其高度多态性而成为最能代表个体特异性并伴随个体终身的稳定的遗传标志，在无关个体之间HLA型别完全相同的几率级低。
法医学通过HLA基因型或表型检测进行个体识别以“验明正身”，同时因其单倍型遗传特征，也是亲子鉴定的重要手段。
HLA 高分辨型技术
骨髓与器官移植是治疗白血病、癌症等人类重大疾病的有效手段，而在移植过程中人类白细胞抗原（HLA），是决定移植排斥反应高低的重要因素。
在进行骨髓和其它器官移植时，供者和受者之间人类白细胞抗原（HLA）相容程度越高，排斥反应的发生率就越低，移植成功率和移植器官长期存活率就越高；反之，就越容易发生排斥反应。
虽然直系亲属间HLA完全匹配的概率较高，但是由于中国白血病患者多为独生子女，在骨髓库中寻找与患者HLA完全匹配的志愿者，成为发现供者的主要途径。
随着医学的发展，像白血病、地中海贫血等能用最新的基因技术进行分型检测，再寻找合适的供体进行移植治疗。
目前通过HLA高分辨分型的外周血干细胞移植技术能大大提高配型效果，使患者的康复更快，更有保证。
该方法应用新一代的测序技术，只需通过一次实验就能够读取数千份样本的HLA序列数据，并一次性达到HLA分型的最高分辨率，同时还可发现新的等位基因。
在检测通量、数据质量、成本控制等方面都有质的飞跃。
应用这种新技术进行高分辨配型，成本不到传统技术的一半，但真正做到了“低分价格，高分数据”，能避免多次配型给患者造成的额外经济负担，也为治疗争取宝贵的时间。
现已知的组织相容性抗原有140多种，可形成不同的组织型，除同卵双生子外，每个人的组织型都不相同。
这样HLA为免疫系统提供了识别的标志。
T细胞表面有识别HLA抗原的受体，当异体组织、器官移植时，就能识别异体细胞的HLA，并与之结合，产生毒素等活性物质直接杀伤外来细胞，产生排斥反应。
异体器官能否移植成功，关键是组织型是否相容。
亲缘关系越近，相容性程度就越高，移植成功率也就越高，若组织型不相容则产生排斥反应。
对组织型的鉴定也可用于同卵或异卵双生子的判断，以及亲子鉴定等法医问题。