第6章-MHC及其编码分子
主要组织相容性复合体(MHC)及其编码分子 医学免疫学课件
非经典的MHCⅠ类基因包括Q、T、M,其功能不清楚
非经典的MHCⅡ类基因: O,M,低分子量蛋白（LMP);抗原加工相关转运体
（TAP） LMP
MHC结构及其多基因性
人经典I类基因 和Ⅱ类基因： 经典HLAⅠ基因：HLA-A, HLA-B, HLA-C 经典HLAⅡ基因: DR, DQ,DP三个亚区，每个亚区包含多个基因 人非经典I类基因 和Ⅱ类基因： 非经典HLAⅠ基因： HLA-E, F, G, H, K 和L位点和MIC基因等 非经典HLAⅡ基因: DO, DN,DM, LMP, TAP基因
第二节 MHC的多态性
一、多态性的基本概念
多态性 (polymorphism)指一个基因 座位上存在多个等位基因(allele)。对某 一个基因座位，一个个体最多只能有两 个等位基因，分别出现在来自父母方的 同源染色体上。因而MHC多态性是一个 群体概念，指群体中不同个体在等位基 因拥有状态上存在差别。
MHC Ⅲ类基因
HLAⅢ 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)
炎症相关基因
在HLA Ⅲ类基因区靠I类基因一侧，新近检出多个免疫 功能基因座位，多数涉及炎症反应，分属以下4个家族： 1. 肿瘤坏死因子基因家族 2. 转录调节基因或类转录因子基因家族 3. MHC I类相关基因(MIC)家族 : 启动NK细胞的杀伤 4. 补体成分基因 5，热休克蛋白基因家族 如HSP70基因
MHC(HLA)分型检测技术
一， 血清型分型
二，分子分型：
1，限制性片段长度多态性检测法（PCR-RFLP） 2，正/反向序列特异的寡核苷酸探针杂交法（PCR-SSO） 3，序列特异性引物扩增法（PCR-SSP） 4， PCR扩增产物直接测序法（PCR-SBT)
第6章 MHC
• 机体参与排斥反应的抗原系统很多，其中能引起 强而迅速排斥反应的抗原被称为主要组织相容性 抗原（MHC分子）。
基本概念：
• MHC：是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、 控制免疫细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的 基因群
四、MHC的生物学功能
• 加工、递呈抗原 • 启动、调节免疫应答 • 诱导T细胞的成熟-----功能性T细胞库的形成
（T细胞在胸腺内的分化成熟） • 诱导同种免疫
（一）对蛋白质抗原的处理与加工
• HLA-I类分子：内源性抗原的递呈分子 • HLA-II类分子：外源性抗原的递呈分子
（二）启动、调节免疫应答
二、HLA分子的结构及其分布
• HLA Ⅰ类分子 • HLA Ⅱ类分子
（一）HLA Ⅰ类分子
• HLA-I类分子由α链和β2m非共价结合组成 • 分为胞外区、跨膜区和胞内区 • α链的胞外区有α1 、α2、α3三个结构域 • α1 和α2组成肽结合区（结合抗原肽） • α3和β2m组成免疫球蛋白样区 • α3和T细胞表面的CD8分子结合
• 1）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（allele）；由于群体中的突变，同一座 的基因系列称为复等位基因。HLA复合体的每一座 存在为数众多的复等位基因，由于各个座位基因是 随机组合的，故人群中的基因型可达千万之多。
复等位基因和共显性导致了HLA的多态性。
• 2）共显性表达 一对等位基因同为显性称为共显性。在杂
• HLA分子与抗原肽的结合是选择性的、低特 异性的
CDR1、2 CDR3
CDR2、1
MHC的-螺旋
MHC-Petide
6-MHC-6章
连锁不平衡： •HLA复合体上的等位基因在人群中有各自出现的频率。原则上 讲，各座位的等位基因随机构成一个单元型，各等位基因型别 出现的频率应为各等位基因频率之乘积。但实际并非如此，已 发现某些基因比其他基因更多（或更少）地连锁在一起， 如： •HLA-DRB1*0901和DQB1*0701在北方汉族人中的频率分别为 15.6%和21.9%,这两个基因同时出现在一条染色体上的几率应 为二者的乘积(0.156*0.219=0.034)，即3.4%，而实际上它们 出现的频率为11.3%。这就是“连锁不平衡”。 •即：分属两个或两个以上基因座位的等位基因同时出现在一条 染色体上的几率高于或低于随机出现的频率。
为次要组织相容性抗原。
* 主要组织相容性复合体(MHC): 位于哺乳动物同一条染色体上，编码主要组织 相容性抗原的一组紧密连锁的基因群。
* 人类MHC = HLA基因 → 编码HLA抗原; * 小鼠MHC = H-2基因 → 编码H-2抗原; 近数十年间，所有脊椎动物的MHC相继得到鉴定和命 名。如兔RLA、狗DLA、猪SLA、大鼠RT-1、牛BoLA等。
Dw3等。
连锁不平衡有助于从无血缘关系的人群中寻找HLA 相匹配的器官移植供者。
HLA复合体具备某些有别于其他真核基因系统的遗传特征 （一）多基因性：指HLA复合体含多个不同HLA-I类和Ⅱ类基因， 其产物具有相同或相似的功能，如HLA-A、-B、-C均编码HLA-I 类分子。因此，每个人的细胞表面均表达一组HLA分子，且各 具有不同的抗原肽结合特性。 （二）高度多态性：多态性指在一随机婚配的群体中，染色体 上一个基因座位上存在多个等位基因，可能编码两种以上产物， 且变异型在群体中的基因频率大于1%。 （三）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。 （四）连锁不平衡：即分属两个或两个以上基因座位的等位基 因同时出现在一条染色体上的几率高于或低于随机出现的频率。
mhc及其编码分子
基因类别 HLAI类
HLAII类
AB
C DR DRB DQ DQ A 1/3 A1 B1
等位基因 478 805 256 3 数
527/2 34 73 3
抗原特异性
28 62 10 24
9
合
计
DP A1
DP B1
D W
(含
其
他）
23 125 117 2641
α2
α1
α3
HLA-II类分子的结构：II类分子由α链和β链 组成。两条链均由HLA-II类基因编码，均有胞 外区、跨膜区和胞内区，胞外区均有两个功能 区。 α1 β1组成肽结合槽，是与外源性抗原 肽结合的部位， β2是被CD4分子识别、结合 的部位。
主要分布在专职APC上（B、DC、Mǿ）
β1
antigen system,MHAS）。编码MHAS的基因称 为主要组织相容性复合体（major histocompatibility complx,MHC)
MHC的概念：MHC是位于哺乳动物某一染色体上的
一组紧密连锁的基因群，其产物是参与抗原呈 递和T细胞激活的关键分子，在免疫应答的启 动和免疫调节中发挥重要作用。 人的MHC统称为HLA复合体（human leucocyte antigen complex) ，位于第6号染色体上，小 鼠的MHC称H-2复合体，位于第17号染色体上。
三、I类和II类基因的表达产物HLA分子
HLA-I类和II类分子在结构、组织分 布和功能上各有特点。
HLA-I类分子的结构 ：
I类分子由重链（α链）和β2m组成。 α链为 HLA-I类基因编码的产物，由胞外区、跨膜区 和胞内区组成。胞外区有α1、 α2和α3三个 结构域。 α1、 α2组成肽结合槽，是与内源 性抗原肽结合的部位； α3是被CD8分子、识 别结合的部位。β2m是由第15号染色体编码的， 只在胞外区与α链借非共价键连接。 I类分子 由重链（α链）和β2m组成，分布于所有有核 细胞表面。
主要组织相容性复合体MHC及其编码分子医学免疫学课件
MHC Ⅰ分子结合多肽的分型
｛一，平直〔flat) 或者无特征型〔featureless) 二，过度膨出型〔buldged〕 三，特征型〔featured〕
｛ 一，自限型 二，非自限型
xxY/V/I/FxxV/I/L/ExT/V/L/S/NxxD/Ex
抗原肽和MHC分子相互 作用的特点
“受体〞 配体
免疫无关基因：如位于 Ⅲ 类基因区、参与类固醇合成的21羟化酶 基因(CYP21)，以及一批无产物表达的假基因。 这些集中反映了HLA基因复合体构成上的多基因特性。
MHC (HLA)的遗传特点
一，单倍型遗传〔genetic haplotype):指一条染色体上HLA各位点基因紧密连锁 组成基因单位。
第二节 MHC的多态性
一、多态性的根本概念
多态性(polymorphism)指一个基因座 位上存在多个等位基因(allele)。对某一个 基因座位，一个个体最多只能有两个等 位基因，分别出现在来自父母方的同源 染色体上。因而MHC多态性是一个群体 概念，指群体中不同个体在等位基因拥 有状态上存在差异。
内容
一， MHC定义 二，MHC结构及特性 三，MHC〔HLA)分子结构 四，MHC (HLA)生物学意义
MHC基因的发现主要得益于近交系小鼠〔inbred mice 〕及同类系小鼠〔congenic mice〕的出现，以及藉不 同近交系小鼠进行皮肤移植和肿瘤移植的排斥实验。
1980
Jean Dausset France
抗原肽和MHC分子相互作 用的分子根底
分析从HLA分子抗原结合槽中洗脱下来的 各种天然抗原肽的一级结构，发现这些抗原肽往 往带有两个或两个以上和MHC分子凹槽相结合 的特定部位，称锚定位，该位置的氨基酸残基称 为锚定残基(anchor residue)。
(完整版)MHC
HLA与抗原肽结合具有包容性：众多的抗 原结构不一定均相同或相似，但通常都能被T 细胞识别。只要有适合于特定HLA分子结合的 锚定位和锚定残基均可被识别和结合。即特定 HLA分子递呈带有特定共同基序的一群肽段。
不同抗原肽之所以能与同一种HLA分子结 合，取决于其肽段上的共同基序。
位于9肽中间部位的氨基酸残基侧链向肽槽外突 出，负责多肽与TCR的特异性结合，其余氨基酸侧 链指向肽槽，嵌入肽槽底部的凹槽内，与MHC分子 结合。
MHC分子通常具有6个凹槽，但每个凹槽对结 合力的贡献不同。其中起关键作用的氨基酸残基称 作锚定残基。
符合特定长度且具有相同锚定残基的多肽可结 合至同一MHC I类分子。
三、肽与HLA分子结合的结构基础
HLA分子最主要的功能在于参与抗原递呈， 即HLA分子通过其肽结合槽与抗原肽结合，并 将其呈现于细胞表面，供T细胞识别。
HLA I分子的肽槽由HLA I 链的1和2 结构域组成，而HLA II分子的肽槽由HLA II 链的 1和HLA II 链的 1结构域组成。前者 的两端处于封闭状，而后者的两端则较为开放。 HLA I分子只能接纳9肽，而HLA II分子则能 接纳较长的肽段。
MHC II类分子与抗原肽的相互作用
与MHC II类分子结合的抗原肽一般为13-18个氨基 酸。MHC II类分子也是通过凹槽中的锚定残基与抗原 肽结合。
同一MHC分子结合含特定基序的多种抗原肽。
已知抗原肽分子片段往往带有两个或以上 专门与HLA分子结合的部位，称为锚定位，该 位置的搭配残基称为锚定残基。
紧密连锁的MHC单元型各基因通常很少 发生交换，以一个完整的遗传单位由亲代传给 子代。
MHC及其编码分子-医学免疫学-课件1-06
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
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三、MHC遗传特点 1. 单元型遗传（共显性）
* 单元型（haplotype）
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HLA I类基因（HLA Ia）： HLA-A ( locus ) HLA-B HLA-C HLA II类基因：
( subrigon ) ( locus A B )
HLA-DP
HLA-DQ HLA-DR
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2. 免疫功能相关基因 （1）补体gene（III类基因）
（2）抗原加工、递呈相关gene（II类基因） LMP、TAP、HLA-DM
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2. MHC分子/抗原 H-2分子 HLA分子 • 移植抗原
• 组织相容性抗原
基因 MHC、H-2、HLA 分子
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二、MHC复合体结构
MHC I、II、III类基因及免疫功能相关gene， 各含多个gene locus（座位）、亚区
HLA-DO、TAP相关蛋白gene
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（3）非经典的HLA I类gene（HLA Ib） HLA-E、HLA-G、HLA-F （4）炎症相关gene
TNF gene
转录调节因子 MIC（MHC I 相关 gene）：MICA、MICB
HSP
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主要组织相容性抗原(MHC)及其编码分子
主要组织相容性抗原（MHC）及其编码分子主要组织相容性抗原（MHC）免疫学内容是教学中的难点，特别是关于主要组织相容性复合体（MHC）和抗原一MHC复合体的内容，教材中又表述不多，只有一段文字，所以教学中会产生许多疑惑。
今天根据《简明免疫学原理》（昊石金主编）教材，总结与高中生物学相关的MHC及其编码的分子知识。
问题：什么是主要组织相容性复合体（MHC）分子？它有哪些种类？有什么生物学功能？01试题：下列关于一些免疫细胞的叙述中，正确的是（A・效应细胞毒性T细胞只能对抗嵌有相应抗原-HHC复合体的细胞B・辅助性T淋巴细胞必须依赖自身HHC分子识别呈递的抗原C・成熟B淋巴细胞的致敏必须有蛋白质类抗原与膜抗体结合D.只有巨噬细胞才能呈递抗原-MHC复介体解析：辅助性T淋巴细胞必须依赖自身抗原TIHC受体识别呈递的抗原一MHC 复合体，B错误；抗原不一定是蛋白质，可以大分子多糖等• C错误：除了巨噬细胞能呈递抗原一HHC复合体，还有一些细胞也有呈递抗原-MHC复合体的作用，如树突状细胞、B细胞等，D错误。
A答案中，效应细胞毒性T细胞只能对抗嵌有柑应抗原-MHC复合体的细胞（已被感染的体细胞或癌细胞），也就是完成细胞免疫，但抗原THC复合体尖实有两种•有外源性和内源性之分。
故选A。
试题2：（2018 •浙江11月选考）下列关于特异性免疫的叙述，错误的是（A,一个记忆B细胞膜上能勺抗原特异性结合的受体只有一种B.T细胞特异性识别巨噬细胞膜上的MHC分子后会被激活C.白细胞介素一2能促进细胞毒性T细胞的增殖和分化D.抗体两臂上的结合位点可与病毒特异性结合解析：一个记忆B细胞识别抗原具有特异性，英膜上与抗原特异性结合的受体只有一种，A正确：T细胞不是被MHC分子激活的，T细胞的激活需要与它的受体相适应的抗原，而且是呈递在抗原一MHC复合体上时，这个T细胞才会受到刺激，同时还必须有活化的辅助性T淋巴细胞分泌的多种蛋白质的刺激，B错误：活化的辅助性T淋巴细胞分泌的多种蛋白质可能促进细胞毒性T细胞的增殖和分化，这些蛋白质包括白细胞介素一2, C正确：抗体两臂上有同样的结合位点，可打病毒特异性结合，D正确。
MHC及其编码分子
MHC I类分子主要在内质网中合成，它们能提呈内源性抗原肽给CD8+ T细胞； 而MHC II类分子主要在细胞表面形成，提呈外源性抗原肽给CD4+ T细胞。
MHC分子在免疫系统中的作用
01
启动殖，进 而引发适应性免疫应答。
02
要点一
疫苗设计
要点二
免疫疗法
基于MHC分子的抗原呈递功能，研究人员正在开发新型疫 苗，旨在通过刺激机体免疫系统产生针对特定病原体的免 疫应答。
利用MHC分子激活T细胞的能力，研究人员正在探索将 MHC分子与其他免疫调节分子结合，以治疗癌症和其他免 疫相关疾病。
MHC分子与其他生物分子的相互作用
MHC分子与细胞因子的相互作 用
MHC分子能够影响细胞因子的分泌，从而调节免疫应答 的强度和方向。
MHC分子与生长因子的相互作 用
MHC分子可以与某些生长因子结合，影响细胞的生长和 分化。这种相互作用在肿瘤发生和免疫反应中具有重要 意义。
REPORT
THANKS
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DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
MHCⅡ类分子的编码基因和表达
编码基因
MHCⅡ类分子的编码基因位于人类第6号染色体MHC区域，包括DR、DQ和DP三个基 因位点。不同个体存在不同的等位基因，导致MHCⅡ类分子具有遗传多态性。
表达
MHCⅡ类分子在抗原呈递细胞表面表达，并参与外源性抗原的摄取、加工和呈递。此 外，某些组织或细胞在特定条件下也会表达MHCⅡ类分子，如心肌细胞、胰岛β细胞等。
MHC分子与T细胞的相 互作用
MHC分子通过与T细胞受体（TCR）的结合， 激活T细胞，触发免疫应答。这种相互作用对 于识别外来抗原和清除病原体至关重要。
主要组织相容性复合体及其编码分子mhc ppt课件
A B A B A B他计
基因数 478 805 256 3 550 34 73 23 125 294 2641
命名：HLA-A*0103 HLA-DRB1*1102
多态性现象产生原因:
1. HLA的基因为复等位基因 2. HLA为共显性表达基因
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16
Example: If HLA X was the only type of HLA molecule
预期：0.156×0.219=0.034（3.4%） 实测：11.3% 连锁不平衡参数＝0.113－0.034
＝0.079
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22
MHC分子的 基本功能是 将抗原提呈 给T淋巴细胞
第三节 HLA分子结构与分布
一、HLA抗原的分子结构 （一）Ⅰ类分子 1987年
α链（重链）44kD
367个aa
β2m
12kD
99个aa
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24
1、肽结合区（α1、α2，各90个aa）
沟槽大小：2.5*1.0*1.1nm MHC呈递的抗原不是完整的，是肽片段
第三节 HLA分子结构与分布
２、类Iｇ样区
(1) α3 90个aa 与CD8结合， 起粘附作用
(2) β2m 99个aa 12kD (在人类，定位于15号染色体)
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13
第二节 HLA的遗传特点
一、多态性现象
指在一随机婚配的群体中， 染色体同一基因座位有两种以 上的基因型，即可能编码两种 以上的产物。
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14
I 类和II 类基因多态性统计
I类
II 类
MHC分子
仙台病毒
第三节 HLA 的临床意义
一、HLA配型与器官移植 二、HLA基因与疾病的关联 三、HLA分型与亲子鉴定 四 、 HLA与输血反应
移 植 物 存 活 率 %
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1年 2年 尸体捐献者（N=3974） HLA不一致的同胞（N=951） 同卵双生子（N=12） HLA一致的同胞（N=765）
第六章 主要组织相容性复合体 及其编码分子
一、概念
组织相容性——是指在不同个体间 组织相容性 是指在不同个体间 进行组织或器官移植时， 进行组织或器官移植时，受体与供体双 方相互接受的程度。 方相互接受的程度。 组织相容性抗原——是指代表个体 组织相容性抗原 是指代表个体 特异性的同种（组织）异体抗原， 特异性的同种（组织）异体抗原，又称 为移植Ag 引起排斥反应的主要抗原。 Ag。 为移植Ag。引起排斥反应的主要抗原。
赋予 T 细胞接受 抗原提呈的能力
T细胞 增殖
T细胞凋亡
TCR
MHC分子
胸腺基质细胞
胸腺基质细胞
T
T T T
DC
DC
DC
DC
DC
DC
清除识别自身 抗原的 T 细胞
T细胞 增殖
T细胞凋亡
TCR
MHC分子
胸腺基质细胞
胸腺基质细胞
T
T T
DC
DC
DC
DC
DC
DC
结论
• 前T细胞必须在胸腺中经历阳性选择或阴 性选择，才能分化为具有MHC限制性识 别（抗原）能力，又对自身抗原耐受的 成熟T细胞
三 HLA 分子的生物学功能
1、抗原提呈 2、参与免疫细胞的分化 (参与胸腺选择) 3、调控自然杀伤 4、MHC约束性现象
第六章 MHC及其编码分子(兽医免疫学)
第六章 MHC及其编码分子
第一节 概述 第二节 MHC的基因组成及多态性 第三节 MHC分子的基本结构及组织分布 第四节 MHC分子的功能
兽医免疫学——第六章 MHC及其编码分子
第一节 概述
20世纪初，人们发现在不同种属或同种不同系的 动物个体间进行正常组织或器官移植时，会出现排斥 反应，它是供者与受者组织不相容的反映。
兽医免疫学——第六章 MHC及其编码分子
单倍型（haplotype）：指的是同一条染色体上所携 带基因的总和称为单倍型。在遗传过程中，MHC 可以单倍型作为一个完整的遗传单位由亲代传给子 代。 基因型（genotype） ：体细胞两条染色体上基因的 组合称为基因型。
兽医免疫学——第六章 MHC及其编码分子
组织相容性（histocompatibility）是指在 不同个体间进行组织或器官移植时，受体和供 体相互接受的程度。
兽医免疫学——第六章 MHC及其编码分子
随后的研究证明，排斥反应本质上是一种免疫反 应，它是由组织细胞表面的同种异型抗原诱导的。把 这种代表个体特异性的同种异型抗原称为组织相容性 抗原（histocompatibility antigen）或移植抗原 （transplantation antigen）。 (1)主要组织相容性抗原 移植排斥反应过程中发挥主 要作用的组织抗原主要组织相容性抗原(major histocompatibility antigen）。 (2)次要组织相容性抗原 引起排斥反应较弱的抗原。
兽医免疫学——第六章 MHC及其编码分子
编码主要组织相容性抗原的基因位于同一染色 体片段上，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)；因此将主要组织相容性抗原又称为MHC分 子。
大学免疫学6主要组织相容性复合体及其编码分子
第六章主要组织相容性复合体及其编码分子一、选择题A型题1、MHC是指BA．染色体上编码组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群B．染色体上编码主要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群C．染色体上编码次要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群D．染色体上编码移植抗原的一组紧密连锁的基因群2、人类MHC基因定位于BA．第2号染色体B．第6号染色体C．第9号染色体D．第17号染色体E．第22号染色体3、非经典HLA I类基因位于CA．HLA-DR亚区B．H LA-B座位C．H LA-E座位D．HLA-DP亚区E．HLA-DQ亚区4、在人类组织或器官移植过程中，引起移植排斥反应的抗原称为A A．HLA分子B．M HC分子C．I-A分子D．I-E分子E．H-2分子5、HLA III类基因区不包括EA．C4基因位点B．B因子基因位点C．H SP基因位点D．TNF基因位点E．β2-m基因位点6、HLA II类基因包括CA．HLA-A座位B．H LA-A、B、C座位C．H LA-DR、DQ、DP三个亚区D．HLA-DR亚区E．HLA-DQ亚区7、MHC I类分子正确的叙述是DA、其肽链均为MHC编码B、由I-A分子和I-E分子组成C、由两条相同的重链和两条相同的轻链组成D、参与内源性抗原的提呈E、主要表达在抗原提呈细胞表面8、HLA分子所不具备的功能是BA、诱导移植排斥反应B、参与调理吞噬C、参与抗原提呈D、参与胸腺T淋巴细胞分化发育E、参与自身免疫耐受的形成9、HLA II类分子的抗原结合槽位于AA、α1和β1结构域之间B、α1和α2结构域之间C、β1和β2结构域之间D、α1和β2-m结构域之间E、α2和β2-m结构域之间10.抗原肽与MHC分子相互作用的特点是EA、MHC分子对抗原肽的结合没有选择性B、M HC分子对抗原肽的结合具有高度专业性C、M HC分子对抗原肽的结合至少需要3个锚定位D、MHC分子对抗原肽的结合与抗原肽的长度无关E、MHC分子对抗原肽具有包容性11.不表达MHC I类抗原的细胞是BA．淋巴细胞B．成熟红细胞C．血小板D．网织红细胞E．肝细胞12.HLA分子多态性的主要原因是BA．连锁不平衡B．H LA基因是复等位基因C．H LA分子可以裂解D．HLA基因高度易变E．HLA基因发生有效重组机会较多13.组成性表达MHC II类分子的细胞是CA．T淋巴细胞B．血管内皮细胞C．专职抗原提呈细胞APCD．肝细胞E．上皮细胞14.对MHC中PSMB基因描述错误的是EA．属于抗原加工提呈相关基因B．包括PSMB9和PSMB8基因C．编码胞质溶胶中蛋白酶体β亚单位成分D．在APC中参与对内源性抗原的酶解E．在APC中参与对外源性抗原的酶解15.MHC复合体基因编码的产物不包括CA．MHC I类分子的α链B．M HC II类分子的α链C．M HC I类分子的β2-m链D．MHC II类分子的β链E．TAP异二聚体分子16.MHC I类分子识别集合的抗原肽EA．由13-17个氨基酸残基组成B．其锚定位在第5和第9个氨基酸残基上C．是含有特定糖基的多肽D．由5-15个氨基酸残基组成E．是具有公用基序的多肽17.对抗原肽与MHC分子相互作用描述错误的是EA．不同的MHC分子有可能提呈同一抗原分子上的不同表位B．一种类型的MHC分子可以识别一群带有特定公用基序的肽段C．能够被某一HLA分子识别和提呈的抗原肽，也可被该家族其他分子提呈D．不同MHC分子结合的抗原肽可有相同的公用基序E．MHC分子对抗原肽的结合没有选择性18.可介导内源性抗原肽转运至内质网的分子是BA.PSMB分子B.TAP异二聚体分子C.HLA-DM分子D.HLA II类分子E.HLA I类分子19.免疫功能相关基因中与炎症和应激反应相关的基因是DA．Bf基因B．TAP基因C．PSMB基因D．HSP70基因E．HLA-DM基因20.对MHC II类分子错误的描述是EA．主要存在与专职抗原提呈细胞表面B．主要提呈外源性抗原C．两条多肽链均为MHC编码D．由α和β两条肽链借非共价键连接组成E．能与辅助受体CD8分子结合21.不表达MHC II类分子的细胞是AA．静息T细胞B．活化T细胞C．静息B细胞D．活化巨噬细胞E．静息DC细胞22.决定HLA多态性的区域位于DA．包膜外区B．跨膜区D．肽结合区E．Ig样区23.亲代与子代间必然有一个HLA单体型相同的原因是DA．性连锁遗传B．连续不平衡C．高度多态性现象D．单体型遗传方式E．等位基因同源染色体之间的交换24.不表达MHC II类分子的细胞是BA．巨噬细胞B．N K细胞C．活化的Th细胞D．树突状细胞E．B淋巴细胞25.关于TAP分子的描述错误的是EA．即抗原加工相关转运物B．为内质网膜上一个异二聚体分子C．双链分别由TAP1和TAP2两个座位的基因编码D．使内源性抗原肽从胞质溶胶进入内质网腔与MHC I类分子结合E．使外源性抗原肽从胞质溶胶进入内质网腔与MHC II类分子结合26.下列关于HLA II类分子的叙述正确的是AA．是HLA-DR, DQ, DP亚区相应功能基因编码的分子B．是由α链和β2-m组成的异二聚体糖蛋白C．主要表达在B细胞和静息T细胞表面D．主要参与内源性抗原的处理和提呈E．接纳的抗原肽通常由8-10个氨基酸残基组成27.组成性表达HLA II类分子的细胞是CA．T淋巴细胞B．血管内皮细胞C．专职抗原提呈细胞D．肝细胞E．上皮细胞28.MHC限制性表现在A．巨噬细胞对病原体的吞噬作用B．ADCC作用C．CTL细胞对靶细胞的识别和杀伤作用D．B细胞对TI抗原的识别过程E．补体依赖的细胞毒作用29.根据HLA单体型遗传特征，同胞兄弟姐妹之间有一个单体型相同的几率为A.10%B.25%C.50%D.75%30.亲子鉴定最常采用的方法是CA．声音识别B．指纹检测C．HLA型别检测D．Ig血清型检测E．面部识别31.HLA分子不具有的结构是CA．肽结合区B．跨膜区C．铰链区D．胞质区E．免疫球蛋白样区B型题A.连锁不平衡B.MHC多态性C.单体型遗传方式D.HLA基因分型E.多基因性1、指群体中不同个体，在MHC各座位等位基因数量的变化B2、指同一个体中MHC由多个紧密相邻的基因座位所组成的现象E3、指染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合C4、指两个或两个以上基因座位中等位基因同时出现在一条染色体上的几率高于随机出现的频率AA．PSMB基因B．H LA-DM基因C．H LA-E基因D．MIC A/B基因E．HSP70基因5、是与外源性抗原加工提呈相关的基因B6、属非经典I类基因C7、是与内源性抗原加工提呈相关的基因A8、其编码产物是NK细胞活化受体识别的配体D9、其编码产物参与炎症和应激反应EA、HLA分子抗原肽结合区B、H LA分子免疫球蛋白样区C、H LA分子跨膜区D、HLA分子胞内区E、HLA分子β2-m10.与细胞内外信号传递有关D11.是CD4和CD8分子识别结合的部位B12.含疏水性氨基酸可将HLA分子锚定在细胞膜上C13.是HLA同种异性抗原决定基存在的部位A二、名词解释1、主要组织相容性复合体: 是指编码主要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群。
医学免疫学课件 -6MHC01 PPT
MHC- II a1 b1 a2 b2
肽结合单位
Ig样单位 跨膜单位
TCR Co-receptor --- CD4 和 CD8
T 细胞
ab TCR
ab TCR
CD 8
CD 4
a2 a1 a3 b2m
抗原肽
抗原肽
HLA- I
HLA- II
抗原递呈细胞
3.HLA-DM基因：产物加工处理外源 性抗原，使抗原肽与MHCⅡ类分子结 合。
4. HLA-DO基因：编码DO分子α、β 链，是DM功能的负向调节蛋白。
（三）.非经典Ⅰ类基因
1.HLA-E基因：其分子表达于NK细胞， 受体-配体结合传递抑制性信号，即生 理条件下，NK细胞处于抑制状态。在病 毒逃逸免疫监视和母胎耐受形成中起重 要作用。
3.包容性（相对特异性）：MHC分子 对抗原肽的识别并非具有严格特异性，识 别一群带有特定共同基序的肽段，由此构 成两者相互作用的包容性；
第四节 ＭＨＣ 的生物学功能
MHC-II
TCR
Th1 (CD4)
TC (CD8)
TCR
MHC-I
1.作为抗原递呈分子参 与适应性免疫应答;
2.参与固有免疫应答(炎 症).
第六章 主要组织相容性复合体及 其编码分子
外源性抗原
内源性抗原
掌握MHC的概念； 掌握HLA复合体I、II类基因位点， 掌握HLA抗原的组织分布， 掌握HLA-I、II类分子的结构； 熟悉MHC分子的功能； 了 解 HLA 的 医 学 意 义 （ HLA 与 疾 病 的 相 关性、 HLA与排斥反应、HLA与法医）。
第五节 HLA 与临床医学
一. HLA与器官移植 二. HLA的表达异常与临床疾病 三. HLA和疾病关联 四. HLA与亲子鉴定和法医
MHC分子的结构
抗原结合槽 由α1、α2构成
由α1和β1共同构成
MHC分子的功能单位
• 1、抗原肽结合单位：与抗原肽结合的部位，
也就是被TCR识别的部位。
• 2、Ig样单位：与CD4分子或CD8分子结合的 部位。
• 3、跨膜单位：由连接肽、穿膜区和胞浆区
组成。具有一定的信号转导功能。
6-1 MHC 分子的基本结构与组织分布
MHC-I
结 合 抗 原 肽
P2 B
P1
P6 C
A
P3 D
F P7 E P9
P1 NH3
＋
P4 P5
P2 P3
P8 COO－
P7
P6
P9
A BD
CE
F
6-4 抗原肽
NH2
抗原肽
凹槽
铆钉侧链
MHC-II分子
C00H
（三）、MHC分子作为抗原肽受体
MHC分子作为抗原肽受体的特点：
•1、MHC分子在细胞膜上的表达依赖于所结合 的抗原肽。（ I 内，II外）
6-2 人MHC基因的结构
第六对 染色体
Class III Class II Class I
Class II
DP DQ DR
Class III
C4B C4A B1 C2 HSP TNF
Class I
BCA DE F
RING
DP
DM LMP2 LMP7
DQ
B2 A2 B1 A1
AB
TAP1 TAP2 B2 A2 B3 B1 A1
DR
B* A
二、 人MHC基因的结构与多样性
Structure and Polymorphism of Human MHC
MHC
免疫无关基因：伪基因
第二节
HLA分子的结构
结合 抗原肽
由第15号 染色体上 相应基因 编码
CD8识别部位 CD4识别部位
HLA-I类分子
肽结合区 1 内源性抗原肽 胞外区 2 结合部位 Ig样区 3：与CTL细胞表面CD8 分子结合的部位 跨膜区：锚定 胞浆区：细胞内外信号传导
链
链：也称ß2微球蛋白，由15对染色体编码
4、 增加了寻找合适同种器官移植供者的难度。
第五节 HLA在医学上的意义（自学）
• HLA与器官移植：组织配型（HLAA/B/DR） • HLA与输血反应 • HLA与疾病的关联 • HLA与法医学的关系 • HLA分子的异常表达与疾病的关系
小结
1、掌握MHC（HLA复合体）的概念 2、掌握 HLA-Ⅰ/Ⅱ类基因的组成 3、掌握HLA-Ⅰ/Ⅱ类分子的结构、分布及 功能
第一节 HLA复合体及其产物
1、位置：第6号染色体短臂 2、基因组成：
经典HLA-I类基因：有B、C、A三个基因座位 经典HLA-II类基因：D区，包括DP、DQ、DR三个亚区
免疫功能 相关基因
血清补体成分编码基因：属于经典的HLA- Ⅲ类基因 抗原加工提呈相关基因： 非经典Ⅰ类基因： 炎症相关基因：
的现象。
MHC的多态性是一个群体概念，指群体中不
同个体在等位基因拥有状态上存在差别。
形成原因：1、复等位基因 P63表
2、共显性
HLA多态性的产生意义
1、 HLA的多态性从基因的储备上造就了对入侵病 原体的反应性和易感性不同的个体，赋予物种极大 的应变能力，是自然选择的结果，有利于维持人类 的生存和延续。 2、 实现对机体免疫应答的遗传控制：个体的遗传 背景决定了其对特定抗原是否产生应答，以及应答 水平的强弱。 3、 使MHC成为个体的终身遗传标志。
MHC及其编码分子
DRB1*15 DQA1*01 DQB1*06 DRB1*03
B*08 DRB1*03 DQA1*05 DQB1*02
相对风险率 90 90 25
3.0~20.0 14 10.8 10 8 6
4 3.7 2.5
要点
1．掌握MHC概念； 2．掌握HLA复合体的定位﹑基因结构； 3．掌握HLA-Ⅰ ﹑Ⅱ类抗原的分子结构﹑分 布和主要功能； 4．HLA的医学意义
主要组织相容性复合体 及其编码分子
Major Histocompatibility Complex ( MHC )
★ MHC的发现：
➢1939年George D. Snell等发现小鼠的 与抗肿瘤及移植排斥反 应相关的抗原,H-2。
➢ 1958年，法国 Dausset发现人的与移 植排斥反应相关的抗原 ,HLA。
HLA基因的特点
多态性
HLA复合体有很多基因座位的DNA 一个基因座位上存在2个等位基因，分别来自父母方 的同源染色体。
HLA的多态性是群体的概念，指群体中不同个体在 等位基因拥有状态上存在差别。
HLA基因的特点
共显性：一对等位基因均为显性遗传 连锁不平衡－－某一群体中，不同座位上某两个等位
小鼠：H－2。
MHC分子：指的是由MHC基因所编码的基因
产物, 又称为主要组织相容性抗原，因为这些抗 原在器官移植中代表供受双方的组织相容程度， 故而亦称为移植抗原或相容性抗原。
不同脊椎动物MHC分子的名称： 人：HLA分子；小鼠：H－2抗原。
第一节 MHC结构及其多基因特性
人HLA基因区
HLA复合体：人第六号染色体短臂6p21.31，长约
II类分子由α链和β链组成，仅表达于淋巴样组 织中的各种细胞表面，如APC细胞、胸腺上皮 细胞和人的活化T细胞
第06章：MHC
HLA的表型、基因型与单体型
甲 受检者 A1 B8 A2 B12 A3 B8 乙 A4 B12 A5 B8 丙 A6 B8
表 型 HLA-A1、2:
B8、 12
HLA-A3、A4:
HLA- A5、A6:
B8、 12
HLA-A3、A4
B8
HLA-A5、A6
基因型 HLA-A1、A2
HLA-B8、B12
1． 肽结合区
2． Ig样区 3． 跨膜区 4． 胞浆区
MHC-II类分子结构
MHC分子
MHC分子的肽结合沟
二、抗原肽-MHC分子复合物
㈠pMHC的特征
* 锚着位
与MHC结合成复合物的抗原肽往往带有两个或 两个以上专司和MHC分子肽结合槽相结合的位 点，称为锚着位。
* 锚着残基
该位置的氨基酸残基称为锚号染色体
DP
DQ
DR
补体基因
B
C
A
HLA-II 1000 Kb
HLA-III 600~1000 Kb
HLA-I 2000 Kb
(二）免疫功能相关基因
特点：无或有限的多态性；不具有激活T细胞 的功能，可参与和调控免疫应答。
1．抗原加工提呈相关基因
1）抗原肽转运肽(TAP） 2）低分子量多肽(LMP,PSMB） 3）HLA-DM基因 4）HLA-DO基因 5）TAP相关蛋白基因（tapasin）
“TCR-pMHC”三元体
二、MHC分子的其他生物学作用
* 参与对免疫应答的遗传控制 * 免疫细胞间相互作用的限制性 * 参与免疫调节 * 参与T细胞分化及中枢耐受的建立
* 调节NK细胞和CTL的细胞毒作用
MHC限制性
抗原X特异性的 TCR与APC之间 MHC型别相同
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* 锚定位
* 锚定残基
* 共同基序
2、 MHC分子与抗原肽结合的相对选择性
3、MHC分子与抗原肽结合的兼容性
含三个层次的含义
○ ○
共同基序中“x”可改变； 锚定残基往往不只一种；
○ 不同MHC分子可结合具有相同基序的抗原肽。
第5节 HLA与医学的关系
一、 HLA与疾病的相关性
• 关联（P133）
二、 HLA分子的异常表达与疾病的关系
• HLA-Ⅰ类抗原表达异常：肿瘤细胞表达↓ • HLA-Ⅱ 类抗原表达异常：某些AID如Ⅰ型糖尿病，表达↑
三、 HLA与器官移植 四、HLA与输血(抗HLA抗体引起输血反应)
五、HLA与母胎关系
T淋巴细胞，由此形成T细胞对抗原和MHC分子的双重
识别，在特异性免疫应答的启动和免疫调节中发挥重要 作用。
* 注意命名：
统称 小鼠
基因
MHC H-2复合体
编码产物(蛋白分子)
MHC抗原或分子
人
HLA基因
或HLA基因复合体
HLA抗原或分子
• 小鼠MHC（H-2复合体）的结构及其编码的分子
第2节人MHC（HLA复合体）
1 和1结构域构成肽结合槽，同外源性抗原肽结合， 多态性残基亦位于此 • Ig样区 非多态性部分，是Ⅱ类分子与T细胞表面CD4分子 结合达的部位 • 跨膜区和胞浆区 • 肽结合区
二、抗原肽-MHC分子复合物（pMHC) * MHC分子的主要功能即参与抗原提呈！ （一）pMHC的特征
1、MHC分子与抗原肽的共同基序结合
• β型蛋白酶体亚单位
胶中，参与对内源性抗原
的酶解。 • HLA-DM基因 产物DM分子
• HLA-DO基因
产物DO分子
产物TAP相关蛋白
• TAP相关蛋白基因
（2） 非经典Ⅰ类基因
• HLA-E基因 • HLA-G基因 • MHC-Ⅰ类链相关基因（MIC）
（3） 炎症相关基因
位于HLA-Ⅲ类基因区内 • 转录调节基因或类转录因子基因家族 • 肿瘤坏死因子基因家族 • 热休克蛋白（HSP）基因家族
六、HLA与亲子鉴定和法医
• 亲子鉴定 • 个体识别
一、HLA复合体定位及结构
------从个体水平认识MHC的结构及其多基因特性
（一）、经典HLA基因
包括经典HLA-Ⅰ类基因和HLA-Ⅱ类基因（共有224个 基因座位，其中128个为功能性基因）
特点：产物参与抗原提呈，直接激活T细胞；显示高 度多态性；调控特异性免疫应答。
• 经典HLA-Ⅰ类基因
座位有两种以上的基因型，即可编码两种以上的产物。
HLA复合体是迄今为止已知的人体最复杂的基因复合体， 具有高度的多态性。
• 原因 • 复等位基因
等位基因(allele)：位于一对同源染色体上对应位置的一对
基因 复等位基因：群体中同一座位所可能出现的基因系列
• 共显性(co-dominance)：一对等位基因同为显性，为共显性。
• 经典Ⅰ类基因区的位置及座位（包括B、C、A三个座位） • 经典HLA-Ⅰ类基因的产物： 链
链 + 2-m →HLA-Ⅰ类分子
• 经典HLA-Ⅱ类基因
• 经典Ⅱ类基因区的位置及座位（包括DP、DQ、
DR三个亚区，每个亚区又包括两个或两个以上的功 能性基因座位）
• 经典HLA- Ⅱ类基因的产物： 链 、 链
HLA复合体中每一对等位基因均为共显性，在杂合状态 下，同源染色体上的等位基因均表达出相应的产物。
• 生物学意义 • 是高等动物抵御不利环境因素的一种适应性表现， 有利于维持种群的生存与延续。 • 给选择供者带来了很大困难。
（三）单体型遗传和连锁不平衡 • 表型、基因型与单体型的概念 表型：某一个体HLA抗原特异性型别 基因型：HLA基因在体细胞两条染色体上的组合 单体型(haplotype)：HLA基因在同一条染色体上 的组合。
（二） pMHC的生物学意义
1、保证任一个体均能对自然界绝大多数种类的抗原产 生免疫应答； 2、决定某一个体对某种蛋白抗原是否产生应答； 3、有助于设计多肽疫苗。
三、HLA抗原的表达及其调控 （一） HLA抗原的组织分布
主要以膜型存在，也可出现在体液中 1、HLA-Ⅰ类抗原 • 广泛分布在所有有核细胞表面，但表达密度各异 • 成熟的红细胞、成熟滋养层细胞、神经细胞 不表达 2、HLA-Ⅱ类抗原 • 不如HLA-Ⅰ类抗原广泛，主要表达在某些免疫 细胞表面，如B、M/Mf、DC、Ta等。
• 单体型遗传的方式及意义 • 同胞之间 • 亲、子代之间 • 医学意义：选择器官移植供者、亲子鉴定(据目前已公 布的HLA等位基因数据计算，全人类中HLA等位基因组合所 形成的单体型的总数超过百万亿之多。) 。
连锁不平衡：意指分属两个或两个以上基因 座位的等位基因同时出现在一条染色体上的机率 高于随机出现的频率。表明处于连锁不平衡状态 中的等位基因往往经常地连在一起组成单体型。 意义：检测单体型，选择供者；不利于分 析和寻找免疫调控基因、疾病易感基因。
（4） 血清补体成分编码基因
• 位于HLA-Ⅲ类基因区内，位于HLA复合体的中部， 编码补体C2、C4A、C4B、Bf成分。 • 其产物不参与抗原提呈，亦非膜结合分子。
二、HLA复合体遗传特征
（一）个体水平的多基因性
（二）高度多态性（polymorphism)
——从群体水平认识HLA基因的多样性 • 多态性的概念: 是指在一随机婚配的群体中，染色体同一基因
第 6章
主要组织相容性复合体及其编码分子
【 内容提要】 1、MHC结构及其多基因特性 2、HLA的多态性 基因 编 码 的 产 物
3、HLA-Ⅰ类基因和Ⅱ类基因的表达产物——HLA分子
4、MHC分子和抗原肽的相互作用 5、MHC的功能 6、HLA与医学的关系
第 1节
概述
主要组织相容性复合体的定义
major histocompatibility complex, MHC 现代免疫学理论认为，MHC是位于人或哺乳动物 某一染色体上的一组紧密连锁的基因群，其主要功能 是以其产物——MHC分子参与提呈抗原肽，进而激活
（二）HLA抗原表达的调控
第 4节
MHC的功能
一、参与抗原加工和提呈（主要功能）
T细胞激活的“双识别” （“TCR-肽-MHC”三元体）
二、MHC的其他生物学作用 1、参与对免疫应答的遗传调控 本质：MHC分子抗原肽结合槽能否结合特定抗原 肽及其亲和力的大小。 2、限制免疫细胞间的相互作用（MHC限制性） 3、参与免疫调节（表达水平、抗原提呈和MHC限制性） 4、参与免疫细胞发育、成熟及中枢性自身耐受的建立 5、调节NK细胞和CTL的细胞毒作用（ KIR ）。
DR-DR、 DQ-DQ、 DP-DP →HLA-Ⅱ类分子 (异二聚体)
（二）、HLA复合体的其它基因
（1） 抗原加工提呈相关基因
• 位于HLA-Ⅱ类基因区内，各由两个座位组成，编 码相应异二聚体分子，参与抗原的提呈过程。 • 种类：
• 抗原肽转运物
其产物TAP参与内源性抗原肽
向内质网腔的转运。 其产物PSMB位于胞质溶
第 3节
HLA抗原
一、HLA抗原的分子结构 （一）HLA-Ⅰ类分子 • 均有两条肽链，一为链（重链） 另一为2-m • 分区 • 肽结合区 • 1和 2→肽结合槽
同内源性抗原肽结合
• 具多态性 • 免疫球蛋白样区 同T细胞表面CD8结合 • 跨膜区 • 胞浆区 参与信号转导
（二）HLA-Ⅱ类分子 • 由和链组成的异二聚体 • 分区