概述MHC的基因构成HLA分子结构与功能
MHC
HLAⅠ类和Ⅱ类抗原的分子结构、组 织分布和功能特点
HLA 抗原 类别 分子结 肽结 构 合结 构域 表达 特点 共显 性 组织分 功 能 布 所有有 识别和提呈内源 核细胞 性抗原，与辅助 表面 受体CD8结合，对 CTL的识别起限制 作用 APC， 识别和提呈外源 活化的 性抗原，与辅助 T细胞 受体CD4结合，对 Th的识别起限制 作用
MHC分子与抗原肽的相互作用
Ⅰ类分子：凹槽两端封闭，接纳的抗原 肽长度有限，为8-10个氨基酸。 Ⅱ类分子：凹槽两端开放，进入槽内的 抗原肽长度变化较大，为13-17个氨基酸 甚至更多。
MHC分子和抗原肽的相互作用
抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础： 不同HLA等位基因产物以特定的共同基序 选择性地结合抗原肽 抗原肽和MHC分子相互作用的特点： MHC分子对抗原肽的识别并不严格，其 包容性使同一类型的MHC可识别带有特 定共同基序的一群肽段，提呈多种抗原
HLAⅡ类基因由DP、DQ、DR三个亚区组 成，编码α链和β链，形成DRα-DRβ (对 应小鼠Eβ-Eα)，DQα- DQβ(对应小鼠AβAα)和DPα-DPβ三种异二聚体
Ⅰ类Ⅱ类基因表达产物—HLA分子
HLA Ⅰ类分子 Ⅰ类分子由重链（α链）和β2-m组成 氨基端胞外多肽结合区:α1和α2 胞外Ig样区:α3和β2m组成 跨膜区: 胞浆区:
非经典Ⅰ类基因(HLAⅠb)
HLA-E：产物与NK的凝集素型抑制性受 体CD94/NKG2结合，抑制NK等杀伤活性 表达于各种细胞，在羊膜和滋养层细胞 表面高表达 HLA-G：产物与NK等杀伤细胞抑制性受 体结合，发挥抑制活性。 主要分布于母胎界面绒毛外滋养层细胞
炎症相关基因
肿瘤坏死因子基因家族：包括TNF(TNF α)、LTA(TNFβ)、LTB三个座位，产物参 与炎症、抗病毒和抗肿瘤免疫应答。
hla基因结构
hla基因结构HLA基因结构是人体免疫系统中最重要的基因之一，它控制着免疫系统的识别和攻击外来物质的能力。
HLA基因位于人类染色体6号上，是一个高度多态性的基因群，包括HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR等六个亚群。
HLA基因编码的是人类组织相容性复合物（MHC）分子，是免疫系统中最重要的分子之一。
MHC分子主要分为两类：MHC-I和MHC-II。
MHC-I分子主要表达在几乎所有的细胞表面，包括白细胞、红细胞、血管内皮细胞和各种组织细胞等。
MHC-I分子主要作用是呈递内源性抗原，使T细胞识别并杀死感染的细胞。
MHC-II分子主要表达在抗原递呈细胞表面，包括树突状细胞、B细胞和巨噬细胞等。
MHC-II分子主要作用是呈递外源性抗原，使T细胞识别并激活B细胞。
HLA基因的多态性是指在人群中存在大量不同的HLA基因型，这些基因型在人群中的频率不同。
这种多态性使得不同的人在免疫系统中具有不同的免疫应答能力，从而影响了个体对感染和自身免疫疾病的易感性。
HLA基因的多态性是由其基因结构的复杂性所决定的。
HLA基因是一种高度多态性的基因，其基因结构包括一个外显子和多个内含子。
外显子编码的是MHC分子的多肽链，内含子则编码了转录和调控MHC 分子表达的序列。
HLA基因的多态性主要集中在外显子上，不同的基因型对应不同的氨基酸序列，从而影响了MHC分子的抗原呈递特异性。
HLA基因的多态性对于临床医学具有重要的意义。
在移植医学中，HLA基因的匹配程度是决定移植成功率的重要因素之一。
在自身免疫疾病中，HLA基因与疾病的发生和进展密切相关。
例如，HLA-B27基因与强直性脊柱炎的发生密切相关。
因此，对HLA基因的结构和多态性的研究对于临床医学的发展具有重要的意义。
总之，HLA基因结构的复杂性和多态性是决定免疫系统识别和攻击外来物质能力的重要因素之一。
对HLA基因的研究不仅有助于我们深入了解人类免疫系统的运作机制，同时也为临床医学的发展提供了重要的理论基础。
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
MHC分子
参与诱导T细胞成熟
1、阳性选择
2、阴性选择
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
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
参与T细胞识别
MHC限制作用
T细胞
TCR MHC
APC
HLA I类分子
两端封闭的沟 槽样结构， 可与8-12个aa 抗原肽结合。
两端开放的抗原 结合槽， 可与13～18个Aa
HLA分子的肽结合区
HLA-I 1+ 2
HLA-II 1 +1
肽结合区
抗原结合槽、TCR识别
Ig样区
3+ 2微球蛋白
3与CD8分子结合
2 +2
与CD4分子结合
CD8
I类
APC
内源性抗原 抗原肽 CLIP 溶酶体 HSP DM 抗原肽 高尔基体 LMP
内质网腔
Cx Ii Cx
TAP
H 2-m
蛋白质抗原加工提呈的两条主要途径
TCR以其互补决定区识别pMHC
右侧为完整的TCR-pMHC三元体。左侧放大部分可见TCR以其CDR3（黄色） 识别位于MHC分子抗原结合槽中的抗原肽，以其CDR1（紫色）和CDR2（澄色） 分别识别提呈抗原肽MHC分子的两个螺旋。
DN
DM
0
DO DQ DR
500
500
1000
MHC II类基因
B
C
X
E
2000 J A H G F
MHC
的表面，才能被相应的T淋巴细胞识别，从而启动免疫
应答反应。
抗原提呈作用示意图
2、制约免疫细胞间的相互作用－MHC限制性
只有当表达有抗原肽－MHC复合物的APC，与 起识别和反应作用的T细胞表面所表达的MHC
分子相同时，二者才能彼此作用而启动免疫应
答过程。
MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子和抗原肽的相互作用
多态性：
某基因座位、某个体最多只能有两个等位基因，分别来自父、母；
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
MHC Ⅰ HLA-A、B、C
MHC Ⅱ HLA-DR、DQ、DP
MHC多态性的生物学意义
MHC多态性：从基因的储备上，造就了各式各样的个体，他(她)们对抗 原(病原体)入侵的反应性和易感性并不相同。
有 利 的 方 面 不 有 利 的 方 面
HLA复合体 H-2复合体 DLA复合体 RLA复合体 BoLA复合体
二、HLA复合体的基因组成
HLA复合体位于6号染色体的短臂上，其分布
范围大约3600~4000 kb，据其基因和编码产
物的结构和功能的不同，将HLA复合体又分
为三个区域，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类基因区。
三、HLA复合体的遗传特点
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异常表达与疾病的关系 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。
MHC分子
子代
生长 排斥 抗原II-小鼠
Ks、Ik、Dd LCM病毒 Kq、Iq、Dq
Ks、Is、Ds
CTL H-2座位 Ks、Ik、Dd Kk、Ik、Dk Ks、Ik、Dd Kd、Id、Dd
仙台病毒
本章术语
Major Histocompatibility Complex， MHC
——主要组织相容性复合体
HLA分子的分布
1、I 类分子的分布
2、II 类分子的分布
HLA 分子的分布
组织、细胞
T细胞
HLA I类分子
+++
HLA II类分子
—
B细胞
巨噬细胞 朗罕氏细胞 胸腺上皮 中性粒细胞 肝细胞 肾脏 脑 红细胞
+++
+++ +++ + +++ + + + —
+++
++ +++ +++ — — — — —
父亲
A2-B40-Cw2-DR2
母亲
A2-B35-Cw3-DR3
A2-B40-Cw2-DR2
A10-B16-Cw5-DR16 A10-B16-Cw5-DR16
子女A
子女B
A2-B35-Cw3-DR3 A1-B8-Cw1-DR1 A10-B16-Cw5-DR16 A2-B40-Cw2-DR2 子女C A1-B8-Cw1-DR1 子女D A2-B35-Cw3-DR3
表位
对位
组织位 约束位
原合位 选择位
抗原提呈中的分子间识别
7.HLA-MHC分子
MHC分子的主要生物学作用是参与抗
原加工和提呈，其他作用均由其抗原
提呈作用衍生而来。
（一）参与抗原提呈
MHC分子是参与抗原加工、处理和提呈的关键分子。 MHC分子与抗原肽的相互作用是T细胞特异性识别抗原的基础。 T细胞通常只识别抗原提呈细胞(APC)提呈的抗原肽- MHC分子复合物。 这一识别是通过T细胞和APC之间的“TCR-肽- MHC”三元体或三分子复合 结构而完成，此即所谓T细胞激活的双识别。
链：34 kDa 链：29 kDa
（二）HLA-II类分子
HLA-II类分子由α链和β链组成的异源二聚体（糖蛋白）
分为四区：
1.抗原肽结合区：1+ 1 与抗原肽结合的部位，多态性区 域，决定了肽类结合及细胞识别的特异性和亲和力。 2.非多态区：2+ 2 与免疫球蛋白的恒定区有同源性，是 HLA-II类分子的2与CD4类分子结合的部位。 3.跨膜区：将MHC-II类分子固定于细胞膜上。 4.胞浆区：与细胞内外信息传递有关。
7
数量级。
除了同卵孪生者外，无关个体间HLA型别完全相
同的可能性小。
(三) 单元型遗传和连锁不平衡
基因型：指HLA基因在体细胞两条染色体上的组合。 表型：指某一个体HLA抗原的特异性型别。
单元型：指HLA基因在同一条染色体上的组合。
在HLA复合体中，同一染色体上紧密连锁的等位基因很 少发生同源染色体间的交换,构成一个单元型。
第一节 HLA复合体
一.HLA复合体的基因结构 二.HLA复合体的遗传特征
一.HLA复合体的基因结构
位臵：位于第6对染色体短臂，共3600kb， 分类：
MHC的分类和功能
MHC的分类和功能MHC（主要组织相容性复合物）是一组在人类和其他高等脊椎动物中广泛存在的基因群，对免疫系统起着重要的调节作用。
MHC分子主要分为两类：MHC-I和MHC-II，它们在免疫应答中发挥不同的功能。
MHC-I分子广泛分布于几乎所有核细胞表面，其主要功能是提示免疫系统异物侵入的信息。
MHC-I分子由HLA-A、HLA-B和HLA-C基因产生，是CD8+T细胞应答中的关键组成部分。
MHC-I分子的功能是将内源性或外源性抗原片段展示给CD8+T细胞，激活它们对感染或突变细胞的杀伤作用。
这个过程称为免疫携带。
MHC-II分子则主要表达于免疫细胞如B细胞、巨噬细胞和树突状细胞表面，其主要功能是呈递外源性抗原给CD4+T细胞。
MHC-II分子主要由HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR基因产生，在免疫应答中发挥重要作用。
外源性抗原首先被吞噬细胞摄取，然后在内体中被降解成小片段，再与MHC-II分子结合，最终通过MHC-II分子展示给CD4+T细胞，激活它们产生细胞因子和其他免疫效应分子。
这个过程称为免疫呈递。
MHC-I和MHC-II分子的功能在免疫系统中起到非常重要的作用。
它们不仅能够调节免疫细胞间的相互作用，还能够调控细胞的生长、增殖和分化。
通过特异性地结合抗原片段并展示给T细胞，MHC分子发挥着免疫应答的关键角色。
此外，MHC分子还参与自身耐受的维持，以防止免疫系统攻击自身组织。
但是，MHC分子也存在一些局限性和缺陷。
MHC分子的多态性使得个体对不同抗原片段的识别能力有所不同，从而导致不同个体对疾病的易感性差异。
此外，一些病原体也能通过干扰或逃避MHC分子的识别，抵抗免疫系统的攻击。
在临床应用上，MHC分子的研究对于特定疾病的发生和发展具有重要意义。
例如，许多自身免疫性疾病，如类风湿关节炎和糖尿病等，与特定的MHC基因型密切相关。
通过研究MHC分子，我们可以更好地了解免疫系统的调节机制，并为疾病的预防和治疗提供新的思路。
mhc分子hla-a亚型_解释说明以及概述
mhc分子hla-a亚型解释说明以及概述1. 引言1.1 概述MHC (主要组织相容性复合物) 分子是人类免疫系统中的重要组成部分，它在调节免疫应答和抗体产生方面起着关键作用。
MHC分子通过展示抗原肽片段来介导T细胞的识别，并影响免疫细胞的活化和功能。
其中HLA（人类白细胞抗原）是最具代表性的MHC分子之一。
本文将重点讨论HLA-A亚型，它是在人体HLA-A基因座上编码的一系列亚型之一。
HLA-A亚型通过其特定的结构和功能特征对免疫应答产生影响，并与某些疾病相关。
理解HLA-A亚型的定义、分类和重要性对于深入了解免疫系统以及发展个体化医学具有重要意义。
1.2 文章结构本文将按以下结构进行阐述:第二部分将介绍MHC分子和HLA-A亚型的基本概念。
这部分将回顾MHC分子在免疫系统中的背景作用，并详细说明定义和分类HLA-A亚型所需的基础知识。
第三部分将重点探讨HLA-A亚型的结构和功能特点。
我们将介绍HLA分子的结构组成和表达方式，以及HLA-A亚型对免疫应答产生影响的机制。
此外，我们还会总结当前关于HLA-A亚型与疾病关联性的研究进展。
第四部分将探讨HLA-A亚型在临床应用中的意义。
我们将详细介绍组织移植领域中的HLA匹配原则和技术发展，并阐述免疫治疗中选择适合的HLA-A亚型所面临的挑战。
此外，在个体化药物治疗中，我们也会探讨HLA-A亚型的应用前景和限制。
最后，文章将归纳总结主要内容，并对未来相关研究进行展望。
1.3 目的本文旨在提供关于MHC分子HLA-A亚型的全面解释和概述。
通过深入了解HLA-A亚型的定义、分类及其对免疫应答和相关领域（如组织移植、免疫治疗以及个体化药物治疗）中的意义，读者将能够更好地理解HLA-A亚型在人类免疫系统中的重要性。
该文章还将对未来相关研究进行展望，以促进个体化医学的发展和免疫相关疾病的治疗。
2. MHC分子HLA-A亚型的基本概念2.1 MHC分子的背景介绍MHC（主要组织相容性复合体）是一类高度多样化的蛋白质分子，存在于人类和其他脊椎动物中。
MHC
多基因性
是指同一个体中,HLA复合体具有众多紧密连锁的基因座位 对同一个体而言,共有224个基因座位(locus), 各座位均
有众多的等位基因
因此,多基因性是指MHC由一组位置相邻的基因座位组成
,即HLA复合体基因数量和结构具有多样性
Jiang---Zhang---Zhou---Huang
面．还有研究表明， 在老鼠、短尾猴和人类中M H C 基因相似的夫妻在生育孩子时更容易出现自发性流产， 或者延长生育的间隔。
Jiang---Zhang---Zhou---Huang
按照科学家的逻辑，爱情产生于物种延续的本能。
“一见钟情”是两个人的基因相配的结果。
“一见钟情绝不是什么轻率的表现，而是你听到了 染色体组的声音！” 一见钟情可能真实存在并且由基因决定。 尽管基因的作用很重要，但感情因素是最重要的。
Jiang---Zhang---Zhou---Huang
2.HLA抗原表达异常与疾病
MHC-I类分子表达异常
多种肿瘤细胞MHC-I 类抗原表达减少或缺如 →逃避 免疫杀伤
MHC-II类分子表达异常
不表达MHC-II类分子的自身细胞经 干扰素- 或
病毒刺激而表达异常→异常自身免疫应答,导致自 身免疫病
度。
• HLA配型：组织相容性试验对供、受者HLA进行鉴定。 例：肾移植 --- HLA－ DR 、 B 、 A 。 • 人类HLA等位基因组合总数超过百万亿； • 一精一卵的孪生同胞间，由于HLA抗原完全相同，故相互 移植后，移植器官可以长期存活。
Jiang---Zhang---Zhou---Huang
机制: 变异; 自然选择 ; 随机组合；共显性 意义: 赋予种群适应多变的环境而利于生存与延续 增加寻找合适移植物供者的难度
MHC的结构与功能
MHC的结构与功能1980年10月,法国医生让·多塞教授和两位美国教授一起,被授予1980年诺贝尔医学奖,以表彰他们对医学所作出的卓越贡献。
让·多塞是细胞组织相容性理论的创始人。
他发现了主要组织相容性复合体 (MHC)和人白细胞抗原(HLA)的A位点,从而揭示出人体组织和器官的移植,必须在两个MHC相同的人之间进行,才有获得成功的可能性，使器官移植成了可能。
MHC，major histocompatibility complex的简写，即主要组织相容相容性复合体，是存在于哺乳动物或人染色体上的一组紧密连锁的基因群，负责编码主要组织相容性抗原。
人的 MHC 称HLA 复合体。
MHC包含多个基因座，由同一染色体上众多的MHC基因串联而成，是目前所知最庞大的基因组。
而人的MHC,即HLA复合体位于6号染色体短臂上的21.31区（6p21.31），分为 I 类基因区、 II 类基因区和非HLA基因区。
由360万个碱基对组成，是目前已知的人类染色体中基因密度最高，也是多态性最为丰富的区域，因此被称为“人类体内的化学指纹”。
MHC具有基因多态性，是人类基因组中最多态的基因簇。
对于生物体内如此多样的MHC的解释有很多，其中一个较为流行的就是认为，遗传多样性是病原体驱动（pathogen-driven）的自然选择过程的结果。
就某一个体基因座位而言，最多只能有两个等位基因，分别来自父母方的同源染色体上。
因而，MHC 多态性指的是一个群体概念，即群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在的差别。
HLA 是人体中多态性最丰富的基因系统，共有基因座31个，其等位基因的数目有2320个之多（截止2006年7月），且均为共显性基因，若按随机组合，人群中的基因型可达1012种。
因此，人群中除同卵双生外，无关个体间 HLA 型别完全相同的可能性极小。
MHC 多态性使得种群能对各种病原体产生合适的免疫应答，应付多变的环境条件，以维持群体的稳定性。
mhc医学名词解释
mhc医学名词解释一、主要组织相容性复合体（MHC）的定义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。
二、MHC在人类中的名称及位置1. 在人类，MHC称为人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）复合体，位于人的6号染色体短臂上。
三、MHC的结构特点1. 多基因性- MHC由多个紧密连锁的基因座组成。
这些基因座包含了众多的等位基因。
例如在人类的HLA复合体中，存在多个基因座如HLA - A、HLA - B、HLA - C等Ⅰ类基因座，以及HLA - DR、HLA - DQ、HLA - DP等Ⅱ类基因座，每个基因座又有众多的等位基因。
2. 多态性- MHC是目前已知的人类基因组中多态性最高的区域。
多态性是指在一个群体中，同一基因座上存在多个等位基因，且各个等位基因的频率较高。
这使得不同个体之间MHC分子在结构和组成上存在很大差异。
这种差异对于个体的免疫应答和免疫调节具有重要意义。
四、MHC分子的分类及功能1. MHCⅠ类分子- 结构- 由一条重链（α链）和一条轻链（β2 -微球蛋白，β2m）组成。
α链为跨膜蛋白，其胞外段有α1、α2和α3三个结构域。
β2m不插入细胞膜而游离于细胞外。
- 分布- 广泛分布于体内各种有核细胞表面，包括淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞，以及肝、肾、肺等组织细胞。
- 功能- 主要功能是提呈内源性抗原肽，供CD8⁺T细胞识别。
例如，被病毒感染的细胞可以将病毒蛋白降解成肽段，这些肽段与MHCⅠ类分子结合后被转运到细胞表面，被CD8⁺T细胞的T细胞受体（TCR）识别，从而激活CD8⁺T细胞，启动细胞免疫应答，杀伤被病毒感染的细胞。
2. MHCⅡ类分子- 结构- 由α链和β链组成，两条链均为跨膜蛋白，胞外段分别有α1、α2和β1、β2结构域。
微生物学与免疫学课件——MHC~
外源性抗原肽
CD4+ T细胞
团结 信赖 创造 挑战
主要组织相容性抗原
No
免
Image
疫 分
二、HLA的生物学功能
子
2.约束免疫细胞间的相互作用（MHC限制性）
具有相同MHC分子的免疫细胞才能有效 地相互作用。
① 辅助性T细胞（Th）上的CD4分子是 HLA –Ⅱ类分子 的
受体,故巨噬细胞与Th间的相互作用受HLA - Ⅱ类分子的限 制。
团结 信赖 创造 挑战
主要组织相容性抗原
No
免
Image
疫 分
HLA胚系基因图
子
No Image
No Image
团结 信赖 创造 挑战
主要组织相容性抗原 Image
第二节 HLA的结构、分布及功能
免
疫
分 子一、HLA分子的结构源自（一）HLA-Ⅰ类分子的结构:
二条多肽链 (非共价键连接的糖蛋白)： ◆ 链（重链）：
主要组织相容性抗原
No
免
Image
疫
分
子
No Image
No Image
团结 信赖 创造 挑战
主要组织相容性抗原
No
免
Image
疫
分
子 （二）HLA-Ⅱ类分子的结构：
结构 ： 链：1和 2功能区 链：1和 2功能区 1和1 ---抗原肽结合部位，可结合较长 （约12~20个氨基酸残基）肽段。 2 --- CD4分子结合部位。
举例：（1）强直性脊柱炎与B27 （I 2）m 胰岛素N 依赖a 性糖o 尿g 病与DRe 3、DR4
No Image
团结 信赖 创造 挑战
主要组织相容性抗原
概述MHC的基因构成HLA分子结构与功能
3. 生物学功能：
（1）诱导同种移植排斥反应； （2）参与内源性抗原的递呈 --- 诱导对
病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤 和溶解； （3）参与胸腺内T 细胞的发育； （4）参与NK 细胞的活化或抑制。
LMP（巨大多功能蛋白酶体）：
包括：基因LMP2和LMP7编码的分子。 存在：胞浆。 功能：水解蛋白质成适合与MHC-Ⅰ类分子结
根据编码分子不同分成三类：
Ⅰ类基因：K、D、L位点 --- 编码Ⅰ类 分子的α链；
Ⅱ类基因：I位点 I-A亚区 --- 编码Ⅱ类分 子Aα和Aβ链
I-E亚区 --- 编码Ⅱ类分 子Eα和Eβ链
III类基因：S区（I区与D区之间）--- 编 码C4、C2、B因子及TNF等。
Ir基因 （免疫应答基因， immune response gene）链(非共价键连接的糖蛋白, Ig超家族 成员)： ◆ 链（又称重链）：
340个氨基酸残基，分子量44kDa，MHC-Ⅰ 类基因编码；具有高度多态性。
胞外区--- 1、2功能区，结合抗原； 3 功能区，结合CD8分子(T细胞)。
跨膜区
胞内区
◆2-微球蛋白（ 2M ）： 分子量12kDa，由15号染色体基因编码。
Ia抗原（I区相关抗原， I region associated antigen）： Ir基因编码产物。
二、人类HLA复合体
定位：第6号染色体短臂（6p21,3）。 分成三类基因区：
Ⅰ类基因：经典：B、C、A位点； 非典型：E、F、G位点等。
Ⅱ类基因：经典：DP、DQ、DR位点 非典型：DN、DM、DO位 点等。
2. 结构：
两条异质多肽链(非共价键连接的糖 蛋白)：--- Ig超家族成员
链：1和 2功能区 链：1和 2功能区
MHC2009
HLA 分子表达的意义
组织细胞的表面标志： HLA-DQ是成 熟单核细胞的表面标志， HLA-II类分 子仅存在活化的T细胞表面。 某些疾病如病毒感染的细胞，肿瘤细 胞HLA-I类分子表达下降。 IFN,,及 TNF ,使HLA-I类分子 表达增加， IFN-及 TNF 使HLA-I 类分子HLA-II分子增加。
a c
a d
b c
bd
子代
单元型种类:
27 x 56 x 10 x 23 x 9 x 6=1.8x107
基因型种类: = 1.8x107 x 1.8x107
= 3.2 x 1014
连锁不平衡
通常情况下各等位基因在群 体遗传中均具有各自的基因频率. 但是某些基因在同一单元型上出 现的频率与理论预期值存在一定 的差异, 某些基因经常连锁在一起, 某些基因较少连锁到一起.
Class I MHC
CD8
Tc cell
HLA-I、II类分子功能
HLA-I类分子 HLA-II类分子
诱导同种移植排 诱导同种移植排斥 斥反应 反应 传递内源性抗原 传递外源性抗原给 给CD8+T细胞 CD4+T细胞 免疫调节
内源性抗原：细胞内产生的抗
原，包括病毒蛋白，肿瘤 抗原等。 外源性抗原：从细胞外摄入的 抗原。包括异体蛋白。
LMP （巨大多功能蛋白酶体） 和 TAP（转运蛋白）参与HLA-I 类分子对内源性抗原的提呈。
抗原呈递的基本种类和过程
TAP
LMP Virus
非经典HLA
非经典HLAⅠ类抗原又称HLAⅠb， 主要有HLA-E、HLA-F以及HLA-G等抗 原分子组成。
HLA-G: 缺乏多态性，具有组织特异 性。主要存在于胚胎滋养层细胞上. 保护胚胎细胞免受母体的攻击.
MHC概念及结构
经典 HLAⅡ类
基因
经典的HLAⅠ类及Ⅱ类基因
（一）血清补体成份的编码基因
位于HLA的Ⅲ类基因区，为经典的HLAⅢ类基
因
表达产物为C4、B和C2等补体组分
（二）抗原加工相关基因（位于HLAⅡ类基因区）
1．蛋白酶体亚单位基因 2．抗原加工相关转运物基因 3．HLA-DM基因 4．HLA-DO基因 5．TAP相关蛋白基因
引起移植排斥反应不是主要组织相容性 抗原存在的主要意义。
MHC分子的主要功能是什么呢？
*主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, 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。
MHC的概念 HLA的结构
HLA位于人第六号染色体短臂 有224个基因座 128+96
• 这种代表个体特异性的同种异型抗原称 为移植抗原或组织相容性抗原。
• 机体参与排斥反应的抗原系统多达20种 以上
* 主要组织相容性抗原： 能引起强烈和快速排斥反应的组
织相容性抗原被称为主要组织相容性 抗原。
*MHC的编码产物是主要组织相容性抗原
*主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, 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。
MHC的概念 HLA的结构
MHC的概念 HLA的结构
*MHC的编码产物是主要组织相容性抗原
*主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, 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。
MHC
MHC-I 分子的结构
1. 肽结合区 – 由α1和α2组成 – 可容纳8-13个氨基酸 残基 2. Ig样区 – 由α3和β链组成 – 是T细胞CD8的识别部 位 3. 跨膜区 – 固定 MHC-I 类分子 4. 胞浆区 – 参与细胞内外的信号 传递
MHC-II 类分子的结构
1. 肽结合区 – 由α1和β1组成 – 可容纳12-24个氨基 酸残基 2. Ig样区 – 由α2和β2组成 – 是T细胞CD4的识别部 位 3. 跨膜区 – 固定MHC-II类分子 4. 胞浆区 – 参与细胞内外的信号 传递
MHC
学习目标 • MHC的遗传特性 • HLA分子的分布、结构和功能
什么是MHC?
什么是MHC?
是存在于动物某一染色体上，编 码主要组织相容性抗原，调控
细胞间相互识别，调节免疫应
答的一组紧密连锁的基因群。
不同动物的MHC
• 小鼠的MHC——H-2复合体 • 人类的MHC——HLA复合体 • 大鼠的MHC —— H-1复合体
T cell co-receptor molecules
Lck PTK
TcR
Lck PTK TcR
CD8
3
CD4
2
MHC Class I
MHC Class II
CD4 and CD8 can increase the sensitivity of T cells to peptide antigen MHC complexes by ~100 fold
MHC单倍型遗传的临床 意义是什么？
多态性Polymorphism
• 概念
是指一个基因座位上存在有多个等位基因 • 统计数据
截止至1999年资料统计，HLA 复合体等位 基因总数以达1031个，其中等位基因数 量最多的座位是HLA-B为301个。 各个座位基因若均是随机组合的话，人群 中的基因型可达1012之多。
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Ir基因 （免疫应答基因， immune response gene）： 位于Ⅰ区， Ia抗原（I区相关抗原， I region associated antigen）： Ir基因编码产物。
二、人类HLA复合体
定位：第6号染色体短臂（6p21,3）。 分成三类基因区： Ⅰ类基因：经典：B、C、A位点； 非典型：E、F、G位点等。 Ⅱ类基因：经典：DP、DQ、DR位点 非典型：DN、DM、DO位 点等。 Ⅲ类基因：C4、C2、B因子、TNF、 HSP70等。
第八章 主要组织相容性复合体
第一节 概 述
◆组织相容性抗原 (histocompatibility antigen)： 与移植物存活有关的组织抗原。 ◆主要组织相容性抗原系统 (major histocompatibility antigen system, MHS)： 引起强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 histocompatibility complex, MHC)： 编码MHS的基因群。 ◆人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)： 人类主要组织相容性抗原。
二条多肽链(非共价键连接的糖蛋白, Ig超家族 成员)： ◆ 链（又称重链）： 340个氨基酸残基，分子量44kDa，MHC-Ⅰ 类基因编码；具有高度多态性。 胞外区--- 1、2功能区，结合抗原； 3 功能区，结合CD8分子(T细胞)。 跨膜区 胞内区 ◆2-微球蛋白（ 2M ）： 分子量12kDa，由15号染色体基因编码。
3. 生物学功能：
（1）诱导同种移植排斥反应； （2）参与内源性抗原的递呈 --- 诱导对 病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤 和溶解； （3）参与胸腺内T 细胞的发育； （4）参与NK 细胞的活化或抑制。
LMP（巨大多功能蛋白酶体）：
包括：基因LMP2和LMP7编码的分子。 存在：胞浆。 功能：水解蛋白质成适合与MHC-Ⅰ类分子结 合的肽段。
第三节 HLA分子结构与功能
一、HLA-Ⅰ类分子的分布、结构和功能 1. 分布：有核细胞(含血小板和网织红细 胞 )。如：淋巴细胞(最多)，肾、肝脏及 心脏(其次)，神经组织(很少) 。 可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液。
2. 结构：
2. 结构：
两条异质多肽链(非共价键连接的糖 蛋白)：--- Ig超家族成员 链：1和 2功能区 链：1和 2功能区 1和1 ---抗原肽结合部，决定 Ⅱ类分子的多态性； 2 --- 结合CD4分子。
3. 功能：
（1）诱导同种移植排斥反应； （2）CD4+T细胞的识别标志, 参与 外源性抗原的递呈； （3）参与免疫应答调节 --- Ir基因 产物调节。
第二节 MHC的基因构成
一、小鼠H-2复合体 定位：第17号染色体。 构成：K、I、S、D/L等位 点基因。
根据编码分子不同分成三类：
Ⅰ类基因：K、D、L位点 --- 编码Ⅰ类 分子的α链； Ⅱ类基因：I位点 I-A亚区 --- 编码Ⅱ类分 子Aα和Aβ链 I-E亚区 --- 编码Ⅱ类分 子Eα和Eβ链 III类基因：S区（I区与D区之间）--- 编 码C4、C2、B因子及TNF等。
TAP（转运蛋白）：
异二聚体，由ABC转运体基因TAP1和TAP2 编码。 存在：内质网。 功能：转运抗原肽片段至内质网，组装成 MHC-Ⅰ类分子-肽复合体。
二、HLA-Ⅱ类分子 的分布、结构和功能
1. 分布 ： （1）APC --- B细胞、单核/巨噬 细胞、树突状细胞； （2）激活的T细胞，精子和血管 内皮细胞。