医学免疫学-MHC.
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医学免疫学课件 MHC
20
黏附分子
－－介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合的分子。
与细胞识别、活化及信号传导等有关，是免疫应答等的 分子基础。
根据结构特点分为：免疫球蛋白超家族、 整合素家族、选择素家族、钙黏蛋白家族 等
黏附分子是白细胞分化抗原。绝大多数黏附分子具有CD号。
BCR、TCR、MHC没有CD号。
有些有CD号，但在实际工作中不常用。LFA-1
– 在半固体培养基中形成相应细胞集落的细 胞因子。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 GM-CSF 巨噬细胞集落刺因子 M-CSF EPO: 促细胞生成素 TPO：血小板生成素 IL-3: 多集落刺激因子
8
干扰素（IFN）：具有干扰病毒复制的能力。
__________________________________
信号兵
类似激素、神经递质 的作用
是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥调控作用 小分子可溶性多肽，与相应受体结合发挥效应。
由活化的免疫细胞：T、巨噬、树突细胞等； 非免疫细胞：骨髓基质细胞、血管内细胞等
调节免疫应答、刺激造血、介导炎症反应及促进组织 损伤的修复等。
5
根据结构和功能分为六大类：
白细胞介素（IL）； 干扰素（IFN）； 肿瘤坏死因子（TNF）； 集落刺激因子（CSF）； 趋化性因子； 生长因子
表达于细胞毒T细胞，可用于鉴定、分离细胞，称细 胞表面标记。
16
血细胞发育图谱
17
粒细胞、淋巴细胞、 红细胞
概念： 指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及 细胞活化过程中，出现或消失的细胞膜分子。
不同的蛋白质有其独特的 表位，可制备针对这些表 位的单克隆抗体。
18
分化群 cluster of differentiation
黏附分子
－－介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合的分子。
与细胞识别、活化及信号传导等有关，是免疫应答等的 分子基础。
根据结构特点分为：免疫球蛋白超家族、 整合素家族、选择素家族、钙黏蛋白家族 等
黏附分子是白细胞分化抗原。绝大多数黏附分子具有CD号。
BCR、TCR、MHC没有CD号。
有些有CD号，但在实际工作中不常用。LFA-1
– 在半固体培养基中形成相应细胞集落的细 胞因子。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 GM-CSF 巨噬细胞集落刺因子 M-CSF EPO: 促细胞生成素 TPO：血小板生成素 IL-3: 多集落刺激因子
8
干扰素（IFN）：具有干扰病毒复制的能力。
__________________________________
信号兵
类似激素、神经递质 的作用
是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥调控作用 小分子可溶性多肽，与相应受体结合发挥效应。
由活化的免疫细胞：T、巨噬、树突细胞等； 非免疫细胞：骨髓基质细胞、血管内细胞等
调节免疫应答、刺激造血、介导炎症反应及促进组织 损伤的修复等。
5
根据结构和功能分为六大类：
白细胞介素（IL）； 干扰素（IFN）； 肿瘤坏死因子（TNF）； 集落刺激因子（CSF）； 趋化性因子； 生长因子
表达于细胞毒T细胞，可用于鉴定、分离细胞，称细 胞表面标记。
16
血细胞发育图谱
17
粒细胞、淋巴细胞、 红细胞
概念： 指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及 细胞活化过程中，出现或消失的细胞膜分子。
不同的蛋白质有其独特的 表位，可制备针对这些表 位的单克隆抗体。
18
分化群 cluster of differentiation
北大医学研究生课程-分子免疫学-MHCppt课件
expression levels
北大医学研究生课程-分子免疫学-MHC
32
# PROTEINS
HLAA*24:02:01:02L
An allele encoding a protein with significantly reduced or 'Low' cell surface expression, where the mutation is found outside the coding region
26
12
三、MHC基因的多态性现象
相关概念
多态性：是指在一随机分配的群体中，染色体同 一基因座位（或多态性标记位点）有两种以上基 因型。
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。在群体中占据某同源染 色体同一座位的两个以上的、决定同一性状的基 因
北大医学研究生课程-分子免疫学-MHC
北大医学研究生课程-分子免疫学-MHC
31
HLA的复等位基因的命名（续）
HLA-A*24:09N
A Null allele, an allele which is not expressed
HLA-A*30:14L
An allele encoding a protein with significantly reduced or 'Low' cell surface expression
HLA-A*32:11Q
have a significant effect on cell surface expression, but where this
has not been confirmed and its expression remains 'Questionable'
(完整版)医学免疫学(第八版)MHC
*非经典I类基因: HLA-E、-G、-F 2．HLA-II类基因
*经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR 参与递呈外源性抗原
*非经典II类基因: LMP、TAP、tapasin、 HLA-DM、HLA-DO， 参与抗原的加工和转运
3. HLA-Ⅲ类基因 * 包括编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因
(二) HLA抗原表达异常与疾病 * 多种肿瘤细胞HLA-I类抗原表达减少或缺如； * 自身免疫病的靶细胞异常表达HLA-II类抗原。
强直性脊柱炎
ankylosing spondylitis (B27),
(三) HLA与同种器官移植 * 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。
(四) HLA与法医 * HLA型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。
和beta-2 microglobulin (beta-chain) ( ** 15# )组 合. 共同表达在细胞表面(几乎所有有核细胞)
a2 a1 a3 b2m
Class II
Region II of HLA genes
RING
DP
DM LMP2 LMP7
DQ
DR
B2 A2 B1A1 A B TAP1 TAP2 B2 A2 B3 B1 A1
HSC
T祖细 胞
进入 胸腺
双阴性T细 胞
DN(double negative cell)
CD4+CD 8+TCR+
CD3+
CD8 双阳性T细胞 DP(double
TCR positive cell)
CD4
获得功能性TCR 的表达
阳性选择： 双阳性T细胞TCR与胸腺皮质内上皮细胞
*经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR 参与递呈外源性抗原
*非经典II类基因: LMP、TAP、tapasin、 HLA-DM、HLA-DO， 参与抗原的加工和转运
3. HLA-Ⅲ类基因 * 包括编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因
(二) HLA抗原表达异常与疾病 * 多种肿瘤细胞HLA-I类抗原表达减少或缺如； * 自身免疫病的靶细胞异常表达HLA-II类抗原。
强直性脊柱炎
ankylosing spondylitis (B27),
(三) HLA与同种器官移植 * 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。
(四) HLA与法医 * HLA型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。
和beta-2 microglobulin (beta-chain) ( ** 15# )组 合. 共同表达在细胞表面(几乎所有有核细胞)
a2 a1 a3 b2m
Class II
Region II of HLA genes
RING
DP
DM LMP2 LMP7
DQ
DR
B2 A2 B1A1 A B TAP1 TAP2 B2 A2 B3 B1 A1
HSC
T祖细 胞
进入 胸腺
双阴性T细 胞
DN(double negative cell)
CD4+CD 8+TCR+
CD3+
CD8 双阳性T细胞 DP(double
TCR positive cell)
CD4
获得功能性TCR 的表达
阳性选择： 双阳性T细胞TCR与胸腺皮质内上皮细胞
医学免疫学 主要组织相容性复合体及其编码分子MHC护理课件
MHC分子是免疫系统中的重要分子，它们在抗原递呈和T细胞识别中起到关键作用。
MHC分子的异常表达与某些疾病的发生和发展有关，如器官移植排斥反应、自身免 疫性疾病等。
MHC分子的多样性也与个体的免疫应答和疾病易感性有关。
02
MHC编码分子MHC-I和MHC -II的特性
MHC-I分子的特性
01
02
例如，某些MHC分子基因型的个体可能更容易发生某些 肿瘤，如结肠癌、乳腺癌等。这些肿瘤的发生可能与 MHC分子对肿瘤抗原的提呈和识别有关。同时，MHC分 子也可以影响肿瘤细胞的免疫逃逸，从而影响肿瘤的发展 和预后。
05 MHC在护理中的应用
MHC与疫苗设计
疫苗设计
主要组织相容性复合体（MHC）在疫 苗设计中发挥着重要作用，通过了解 MHC分子与抗原的相互作用，可以设 计出更有效的疫苗，提高免疫应答的 效果。
疫苗靶向性
MHC分子可以识别和呈递抗原，激活 免疫系统，因此通过针对MHC分子的 疫苗设计，可以更精确地靶向特定的 抗原，提高疫苗的特异性和效果。
MHC与疾病诊断和预后评估
疾病诊断
MHC分子在免疫应答中起着关键作用，通过检测MHC分子的表达和多态性，可以帮助诊断疾病，了解疾病的发 病机制和进展情况。
03
04
表达于所有有核细胞表 面
参与内源性抗原的提呈
与CD8+T细胞结合，触 发细胞毒性反应
编码的基因位于HLA-I 类基因区域
MHC-II分子的特性
01
02
03
04
主要表达于专职抗原提呈细胞 表面
参与外源性抗原的提呈
与CD4+T细胞结合，激活细 胞免疫应答
编码的基因位于HLA-II类基因 区域
MHC分子的异常表达与某些疾病的发生和发展有关，如器官移植排斥反应、自身免 疫性疾病等。
MHC分子的多样性也与个体的免疫应答和疾病易感性有关。
02
MHC编码分子MHC-I和MHC -II的特性
MHC-I分子的特性
01
02
例如，某些MHC分子基因型的个体可能更容易发生某些 肿瘤，如结肠癌、乳腺癌等。这些肿瘤的发生可能与 MHC分子对肿瘤抗原的提呈和识别有关。同时，MHC分 子也可以影响肿瘤细胞的免疫逃逸，从而影响肿瘤的发展 和预后。
05 MHC在护理中的应用
MHC与疫苗设计
疫苗设计
主要组织相容性复合体（MHC）在疫 苗设计中发挥着重要作用，通过了解 MHC分子与抗原的相互作用，可以设 计出更有效的疫苗，提高免疫应答的 效果。
疫苗靶向性
MHC分子可以识别和呈递抗原，激活 免疫系统，因此通过针对MHC分子的 疫苗设计，可以更精确地靶向特定的 抗原，提高疫苗的特异性和效果。
MHC与疾病诊断和预后评估
疾病诊断
MHC分子在免疫应答中起着关键作用，通过检测MHC分子的表达和多态性，可以帮助诊断疾病，了解疾病的发 病机制和进展情况。
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04
表达于所有有核细胞表 面
参与内源性抗原的提呈
与CD8+T细胞结合，触 发细胞毒性反应
编码的基因位于HLA-I 类基因区域
MHC-II分子的特性
01
02
03
04
主要表达于专职抗原提呈细胞 表面
参与外源性抗原的提呈
与CD4+T细胞结合，激活细 胞免疫应答
编码的基因位于HLA-II类基因 区域
医学免疫学-MHC
MHC 与自身免疫性疾病
MHC与类风湿性关节炎 关联
类风湿性关节炎患者中存在MHC分子基因 多态性，这些基因变异可能影响MHC分子 的表达和功能，进而影响自身免疫应答。
MHC与系统性红斑狼疮 关联
系统性红斑狼疮患者中MHC分子表达异常 ，可能导致自身抗体产生和组织损伤，参与
断
MHC分子还可以用于疾病预后的判断，通过对MHC分子的 检测和分析，可以帮助医生预测疾病的进展和预后情况。
MHC 在药物研发中的应用
药物靶点
MHC分子可以作为药物的靶点，通过与MHC分子的相互作用，可 以开发出新的药物，用于治疗各种疾病。
药物筛选
利用MHC分子进行药物筛选，可以提高药物筛选的效率和准确性， 加速新药研发的进程。
免疫应答。
细胞间信号传递功能
总结词
MHC分子在细胞间信号传递中发挥重要作用，能够影响免疫细胞的活化和分 化。
详细描述
除了结合和展示抗原肽以及被免疫细胞受体识别外，MHC分子还能够参与细胞 间信号传递。例如，MHC分子可以与共刺激分子一起，影响T细胞的活化和分 化，从而影响免疫应答的性质和强度。
03
MHC 在疫苗设计中的应用
疫苗设计
MHC分子在疫苗设计中具有重要 作用，可以通过对MHC分子的研 究，了解免疫应答的机制，从而 设计出更有效的疫苗。
免疫原性预测
利用MHC分子对免疫原性的预测， 可以帮助科学家们筛选出具有强 免疫原性的抗原，提高疫苗的有 效性。
个体化疫苗设计
通过对MHC分子的研究，可以针 对不同个体的基因型设计出个体 化的疫苗，提高疫苗的针对性和 效果。
MHC 与 T 细胞活化
MHC限制性
T细胞活化需要与MHC分子结合的抗原肽， 这种结合具有MHC限制性。
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
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
三、MHC遗传特点 1. 单元型遗传（共显性）
* 单元型（haplotype）
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
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
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
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
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
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
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
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
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
（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
医学免疫学
医学免疫学-MHC.
（四）炎症相关基因：坐落在HLA Ⅲ类基因区靠Ⅰ类基因一侧
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：包括类I-B基因 ，可参与调节转录因子NF-B的活性。属于这一基因家族的 还有B144基因和锌指基因ZNF等。 3．MHCⅠ类相关基因(MIC)家族：包括MICA和MICB基因。MIC 是NK细胞激活性受体NKG2D的配体，不同的MICA等位基因在启 动NK杀伤活性上可能存在差异。 4．热休克蛋白基因家族：包括HSP70基因，其产物参与炎症 和应激反应，并作为分子伴侣在内源性抗原的加工提呈中发 挥作用。
主要组织相容性复合体
（Major Histocompatibility Complex, MHC ）
是存在于脊椎动物某一染色体上编码主 要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基 因群，具有提呈抗原、免疫调节和参与 移植排斥等功能。
HLA复合体
（human leukocyte antigen complex)
经典的MHC基因
免疫功能相关基因
经典的Ⅰ类基因和经典的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 免疫功能相关基因：包括传统的Ⅲ类 基因，以及新近确认的多种基因，它们 主要参与调控固有免疫应答，不显示或 仅显示有限的多态性
SLA(sus domesticus leukocyte antigens)
RhLA(rhesus macaque leukocyte antigens)
第一节 人类MHC结构及其遗传特性
多基因性：基因复合体由多个
紧密相邻的基因座位组成，编码 产物具有相同或相似的功能。
MHC结构 十分复杂 多态性：不同个体间的一个基
医学免疫学：8 主要组织相容性复合体(MHC)及其编码分子
HLA-I、II类分子结构、组织分布和功能特点：
HLA 基因座位
I B 、C 、A
分子结构 抗原肽结构域
α链，β2-m α1、α2
表达特点 分布
受体： 功能
共显性
所有有核细胞 血清、尿、初乳
CD8
识别、提呈内源性抗原 结合CD8， 对CTL的识别起限制作用
II DR、DQ、DP α链、β链 α1、β1
rejection or acceptance was dependent upon the genetics of each strain
ACCEPTED
Skin from an inbred mouse grafted onto the same strain of mouse
REJECTED
Skin from an inbred mouse grafted onto a different strain of mouse
小鼠：H-2(histocompatibility-2)复合体 人类：HLA复合体 猩猩：ChLA复合体 狗： DLA复合体
• 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 NhomakorabeaMHC分子）
（一）小鼠的MHC H-2复合体位于第17号染色体上
(二) 人的MHC
• HLA基因复合体位于人第六号染色体短臂 6p21.31，3600kb。
• MHC：
224个基因座位
128个功能性基因 96个假基因
第六对 染色体
Class III Class II Class I
mhc的名词解释
MHC的名词解释
MHC（Major Histocompatibility Complex）是一种广泛存在于多个物种中的复杂基因组群，它在免疫系统中起着重要的作用。
本文将详细解释MHC的含义和作用。
MHC是一组基因位于染色体上的特定区域，编码着一类受体蛋白。
这些受体蛋白在免疫系统中的功能主要是识别和结合抗原片段，并将其展示给T细胞。
这样，免疫系统就能够识别来自外界的病原体或异常细胞，并作出相应的免疫应答。
MHC在不同物种中具有高度的多样性，这是因为它需要适应不同抗原片段的识别。
在人类中，MHC被称为HLA（Human Leukocyte Antigen）。
HLA基因有三个主要的类别，分别是HLA-I、HLA-II和HLA-III。
其中，HLA-I主要在几乎所有核细胞表面上表达，用于展示内源性抗原，而HLA-II则主要在抗原呈递细胞上表达，用于展示外源性抗原。
MHC在免疫系统中的作用非常重要。
它不仅能够识别抗原片段，还能够调节免疫应答的程度和方向。
当免疫系统遭遇到抗原片段时，MHC会激活相应的T细胞，从而引发针对特定抗原的免疫反应。
此外，MHC还参与到自身免疫的调控中，确保免疫系统不会攻击自身组织。
对于移植医学而言，MHC也具有重要意义。
由于MHC的高度多样性，移植过程中的MHC相容性是十分重要的。
如果移植器官上的MHC 与受体的MHC不相容，就会导致移植物被免疫系统攻击，引发移植排
斥反应。
总之，MHC作为一种重要的基因组群，在免疫系统中起着至关重要的作用。
它不仅参与到抗原的识别和呈递过程中，还调节着免疫应答的强度和方向。
医学免疫学-8(MHC)
42
1、HLAⅠ类抗原分子
43
2、HLA-Ⅱ抗原分子
44
MHC-I类分子结ss I Variability
47
抗原肽和MHC分子相互作用的分子基础
• 酸洗脱抗原肽 • 锚定残基（anchor residue) • 共同基序(consensus motif)
35
2、 HLA基因的多态性
• 高度的多态性（polymorphism) 是HLA系统的一 个最重要的特点
• 等位基因（allele): 染色体同一基因座位的DNA序 列在人群中存在许多变异体
• 多态性：一个基因座位在群体中存在多个等位基因， 是群体概念
36
目前已知的HLA等位基因数量(3041)
第八讲
主要组织相容性复合体 及其编码分子
Major Histocompatibility complex
The laws of transplantation
2
主要组织相容性复合体
• 移植排斥现象： 主要组织相容性抗原 （MHS） • 移植抗原＝组织相容性抗原
次要组织相容性抗原（mHS）
• 主要组织相容性复合体 complex, MHC) (Major Histocompatibility
21
㈢免疫功能相关基因
2、抗原加工提呈相关基因
抗原加工相关转运物 (Transporter associated with antigen peptide,TAP) 基因——TAP1和TAP2两个座位
TAP参与内源性抗原肽的转运，使抗原肽从胞浆中进入内质 网腔
22
㈢、免疫功能相关基因
2、抗原加工提呈相关基因
（1）、限制群体中HLA单元型的多样性，给器官移 植时寻找HLA相容体提供机会 （2）、HLA——特异性和强度不同的免疫应答—— 疾病的易感性和反应性不同
免疫学mhc名词解释
免疫学mhc名词解释
免疫学中的MHC代表主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex），它是一组基因的集合，存在于人
类和其他脊椎动物的染色体上。
MHC在免疫系统中起着至关重要的
作用。
MHC分为两类，MHC-I和MHC-II。
MHC-I分子广泛表达在几乎所
有核细胞的表面，而MHC-II分子则主要表达在特定的抗原呈递细胞上，如树突状细胞、B细胞和巨噬细胞。
MHC的主要功能是呈递抗原给免疫系统中的T细胞。
当外来抗
原进入机体后，被抗原呈递细胞摄取、分解，并将其片段结合到
MHC分子上。
MHC-I分子呈递内源性抗原，如由病毒感染的细胞产生
的抗原。
MHC-II分子则呈递外源性抗原，如细菌或真菌产生的抗原。
MHC分子与T细胞受体（TCR）相互作用，从而激活T细胞。
当
T细胞的TCR与MHC分子上的抗原结合时，会触发一系列信号传导，导致T细胞的激活和免疫应答的启动。
这种相互作用是免疫系统识
别和攻击病原体的关键步骤。
此外，MHC分子还参与免疫耐受的调节。
免疫耐受是机体对自身抗原的免疫应答的抑制，以防止自身免疫反应导致组织损伤。
MHC 分子在免疫耐受的过程中起到重要的作用，通过选择性地呈递自身抗原，帮助免疫系统识别并删除自身反应过强的T细胞。
总结起来，MHC是免疫系统中的重要分子复合体，它参与抗原呈递和激活T细胞的过程，同时也参与免疫耐受的调节。
MHC的功能对于免疫系统的正常运作和机体对抗病原体的能力至关重要。
(免疫学教学课件MHC
HLA的多态性的产生机制
1、复等位基因
2、共显性表达
HLA多态性的产生机制
1、复等位基因（multiple allele）： 在不同群体中位于同一位点的不同 特异性基因系列即为复等位基因， HLA复合体的多个基因座位均为复 等位基因，此是形成HLA多态性的 根本原因。
HLA-I、HLA-II类基因的等位基因数及抗原特异性数
基因类别
I类基因
II类基因
合计
A B C DRA DRB DQA1 DQB1 DPA1 DPB1 DW
等位基因数* 248 486 113 3 385 22
53 20 99 117 1546
抗原特异性# 28 61 10
24
9
6 26 164
*资料截止到2002、7、31，#资料截止到2001，4
截止至2002年资料统计，HLA 复合体等位 基因总数以达1556个，其中等位基因数量最 多的座位是HLA-B
• Ir基因编码的抗原主要表达在B和巨噬细胞表面这 种抗原又称免疫相关抗原（immune-associated antigen）,简称Ia抗原。
• 二、人类主要组织相容性系统
1954年Dausset报道了多次接受大量输血的患 者存在一种能引起白细胞凝集的抗体，这种抗体 不能凝集自身白细胞，能凝集大约60%随机人群 的白细胞。他于1958年宣布该抗原，并命名 Mac(三位受检者的第一个字母)。
HLA复合体位于人第6号染色体的短臂上，共有224个基 因座位，其中128个为功能性基因，有表达的产物-HLA分 子，96个为伪基因，没有产物表达。按其表达产物的的结 构表达方式、组织分布与功能可将这些基因座位分为三类。
定位 第6号染色体短臂（6p21,3） 分成三类基因区
医学免疫学(第八版)MHC
三、MHC分子的其他生物学作用
* 参与T细胞在胸腺的发育 * 诱导同种移植排斥反应 * 参与对免疫应答的遗传控制
胸腺微环境
T Cell Development in Thymus
双阴性细胞（DN,CD4-CD8-） （TCR基因重排） 双阳性细胞（DP，CD4+CD8+）
阳性选择（获得MHC限制性识别能力）
阴性选择（获得自身耐受） 成熟的单阳性细胞
早期T 细胞发育阶段
进入 胸腺 T祖细 胞
双阴性T细 胞 DN(double negative cell)
CD8 TCR 双阳性T细胞 DP(double positive cell)
HSC
CD4 CD 8+TCR+ CD3+
+
CD4
获得功能性TCR 的表达
1．HLA-I类基因
* 经典I类基因: HLA-A、-B、-C 参与递呈内源性抗原 *非经典I类基因: HLA-E、-G、-F 2．HLA-II类基因 *经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR 参与递呈外源性抗原 *非经典II类基因: LMP、TAP、tapasin、 HLA-DM、HLA-DO， 参与抗原的加工和转运 3. HLA-Ⅲ类基因 * 包括编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因
DQ
B2 A2 B3 B1 A1
DR
B* A
The class II gene complex 至少含有3个基因座： DP, DQ and DR;
Each of these loci 编码a 链和b链， 两条链组成一个MHC-II分子
a1 b1 b2
DR 基因座有一个以上（ up to 4 ）编码功能性b链基因座。
医学免疫学MHC讲义课件
共显性遗传是决定HLA分子多态性的一个 重要的遗传基础，即每一对等位基因位点 的两个基因同是显性，其各自编码的特异 性抗原分子可同时表达于细胞膜表面，称 为共显性遗传。 HLA复合体中每一个等位 基因均为共显性。
三.单元型遗传
单元型（haplotype）：即单倍型，连 锁在一条染色体上的HLA各位点的基因 组合，称～。即HLA基因在一条染色体 上的组合。
白（2m）。
2m并非HLA基因编码产物，人类2m是由15号染 色体基因编码的产物，2m无同种异型抗原决定 簇，仅有种属特异性。2m与免疫球蛋白恒定区 具有高度同源性，属免疫球蛋白超家族成员，其 作用在于稳定HLAⅠ类分子结构和表达。
HLAⅠ类分子链由340个氨基酸残基构成，分胞
外区、跨膜区和胞内区三部分，具有高度多态性。
III类基因位点所在部位，编码补体C4、C2、B因 子及肿瘤坏死因子（TNFα、TNFβ）等。
3.Ⅲ类基因：位于HLA基因复合体的中
部，主要包括免疫相关基因。
编码补体C4、C2、B因子、肿瘤坏死因子 （ TNF 、 TNF ） 、 热 休 克 蛋 白 (heat shock protein70、HSP70)以及免疫非相 关基因——类固醇21羟化酶基因等。
一.小鼠H-2复合体
小鼠的MHC定位于第17号染色体，称为H-2复合体，是一 组紧密连锁的基因群，包括K、I、S、D/L等基因。根据 各基因编码分子的不同特性又将其分成三类基因组：
1.Ⅰ类基因位点：K、D、L位点，编码单一肽链构成
的Ⅰ类分子。
第二节 MHC的基因构成
2. Ⅱ类基因位点：即I区位点，可分为I-A、I-
我国较常见的HLA基因连锁不平衡的单元 型，华北汉族群体为B17-CW2、B46-CW1、 A32-CW2等
三.单元型遗传
单元型（haplotype）：即单倍型，连 锁在一条染色体上的HLA各位点的基因 组合，称～。即HLA基因在一条染色体 上的组合。
白（2m）。
2m并非HLA基因编码产物，人类2m是由15号染 色体基因编码的产物，2m无同种异型抗原决定 簇，仅有种属特异性。2m与免疫球蛋白恒定区 具有高度同源性，属免疫球蛋白超家族成员，其 作用在于稳定HLAⅠ类分子结构和表达。
HLAⅠ类分子链由340个氨基酸残基构成，分胞
外区、跨膜区和胞内区三部分，具有高度多态性。
III类基因位点所在部位，编码补体C4、C2、B因 子及肿瘤坏死因子（TNFα、TNFβ）等。
3.Ⅲ类基因：位于HLA基因复合体的中
部，主要包括免疫相关基因。
编码补体C4、C2、B因子、肿瘤坏死因子 （ TNF 、 TNF ） 、 热 休 克 蛋 白 (heat shock protein70、HSP70)以及免疫非相 关基因——类固醇21羟化酶基因等。
一.小鼠H-2复合体
小鼠的MHC定位于第17号染色体，称为H-2复合体，是一 组紧密连锁的基因群，包括K、I、S、D/L等基因。根据 各基因编码分子的不同特性又将其分成三类基因组：
1.Ⅰ类基因位点：K、D、L位点，编码单一肽链构成
的Ⅰ类分子。
第二节 MHC的基因构成
2. Ⅱ类基因位点：即I区位点，可分为I-A、I-
我国较常见的HLA基因连锁不平衡的单元 型，华北汉族群体为B17-CW2、B46-CW1、 A32-CW2等
医学免疫学课件-MHC分子
12
第六对 染色体
Class III Class II Class I
Class II
DP DQ DR
Class III
Class I
C4B C4A B1 C2 HSP TNF
BCE AG F
RING
DP
DM LMP2 LMP7
DQ
B2 A2 B1 A1
AB
TAP1 TAP2 B2 A2 B3 B1 A1
DR
B* A
13
14
MHC 基因具有多态性（Polymorphism）的
特点。MHC多态性能防止快速进化的病原微生物针
对宿主的攻击，保护生物群体的生存。
MHC 基因的遗传规律：共显性、连锁不平衡、
单体型遗传方式
BCE AGF
15
相关概念
多态性：是指在一随机分配的群体中，染色体 同一基因座位存在多个等位基因（Allele)。 MHC的多态性是一个群体的概念，指群体中 不同个体在等位基因上的差别。
Transfer lymphocytes
from primed mouse
Lyc
Primary rejection of strain skin
e.g. 10 days
6 months
Naïve mouse
Secondary rejection of strain skin
e.g. 3 days
Primary rejection of strain skin
截至2006年7月统计: • HLA复合体等位基因总数已达到2641个
• 最多的座位是HLA-B（805个）和HLA-DRB1（527个） MHC多态性是高等脊椎动物基因组中多态性程度最高的基 因系统。多态性使得不同个体表达不同的HLA I和II类分子。
医学免疫学第六章：MHC
分布特点：
主要分布于APC细胞、胸腺上皮细胞和活化 的T细胞表面 可溶性形式
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HLA I 和HLAII类分子结构比较
肽链 结构域 抗原结合槽 与T细胞CD分子结合 递呈抗原 分布
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抗原肽与HLA分子相互作用的共同基序
锚定残基相同的抗原肽可以与同一种HLA分 子结合 共同基序：一种HLA分子所能结合的不同抗 原肽带有相同或相似的锚定位或锚定残基 一种型别的HLA分子可以结合多种不同特异 性的抗原肽
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α1
息网
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抗原结合槽（antigen binding cleft)
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α2
α1
α3
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α2
α1
α3
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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 小鼠的MHC：H-2 人的MHC：HLA 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
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连锁不平衡（linkage disequilibrium)
由于HLA复合体的各座位是紧密连锁的，若 各座位的等位基因随机组合构成单元型，则 某一单元型别的出现频率应等于组成该单元 各基因频率的乘积。 某些基因比其他基因能更多或更少地连锁在 一起，从而出现连锁不平衡。
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二、基本概念
组织相容性 异体组织或器官移植时供者与受者的组 织相互匹配的程度 组织相容性抗原 代表个体特异性，引起移植排斥反应 的同种异型抗原，也称移植抗原
主要组织相容性抗原 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 系统（MHS） 主要组织相容性复合体：编码主要组织相容 性抗原系统的紧密联锁的基因群称为主要组 织相容性复合体（MHC）。小鼠的MHC称为H2复合体。 人的MHC称为HLA复合体，其编码的分子表达 在人的白细胞表面，称为人类白细胞抗原（ HLA）。即人的主要组织相容性抗原。
(4) 胞浆区: 信号转导
(5) β2微球蛋白：维持I类分子空间构型的
稳定性
β2m链
α链
CD8+CTL
28
2、经典HLAⅡ类基因：由DP、DQ、DR三个亚区组成。 每个亚区又包括A、B两种功能基因座位，分别编码Ⅱ 类分子的α链、β链。
HLA-Ⅱ类抗原
分子结构：
(1) 抗原结合槽(α1/β1)：结合抗原肽
主要组织相容性复合体
（Major Histocompatibilit编码主 要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基 因群，具有提呈抗原、免疫调节和参与 移植排斥等功能。
HLA复合体
（human leukocyte antigen complex)
因座位上存在多个等位基因
HLA复合体的基因定位
HLA基因复合体位于第6号染色体短臂6p21.31，全 长3600kb。 共有224个基因座位，其中128个为功能性基因。 从着丝粒一侧起依次为II、Ⅲ、I类基因区所在位 置。
HLA复合体的分类
组成MHC的各种基因目前多以两 种类型加以概括：
经典的MHC基因
免疫功能相关基因
经典的Ⅰ类基因和经典的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 免疫功能相关基因：包括传统的Ⅲ类 基因，以及新近确认的多种基因，它们 主要参与调控固有免疫应答，不显示或 仅显示有限的多态性
一、经典的HLAⅠ类及Ⅱ类基因
1、经典HLAⅠ类基因：有B、C、A三个基因座位，编码 Ⅰ类分子α链/重链。（轻链由15号染色体编码，称 β2-m）
HLA-I类抗原
分子结构：
(1) 抗原结合槽（α1/α2）：结合抗原肽
(2) IgSF结构域（α3）：与CD8结合
(3) 跨膜区: 固定HLA-I类抗原于膜上
包括PSMB8和PSMB9（旧称LMP2和LMP7） 编码胞质溶胶中蛋白酶体亚单位成分
2．抗原加工相关转运物（transporters associated with antigen processing,TAP）基因 3．HLA-DM基因
包括DMA和DMB座位 其产物参与APC对外源性抗原的加工提呈
即人的主要组织相容性复合体，是存 在于人的第六号染色体短臂上，编码主要 组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群 ，具有提呈抗原、免疫调节和参与移植排 斥等功能。
6
各种脊椎动物的MHC
小鼠MHC ---H-2复合体 （H-2基因） H-2抗原
人MHC---HLA复合体
（HLA基因）
HLA抗原
4
不同动物中的MHC名称
SLA(sus domesticus leukocyte antigens)
RhLA(rhesus macaque leukocyte antigens)
第一节 人类MHC结构及其遗传特性
多基因性：基因复合体由多个
紧密相邻的基因座位组成，编码 产物具有相同或相似的功能。
MHC结构 十分复杂 多态性：不同个体间的一个基
4
前 一、MHC的发现
言
20世纪初 发现，在不同种属 或同种不同系的动 物个体间进行正常 组织或肿瘤移植会 出现排斥，它是供 者与受者组织不相 容的反映。
自体 移植
同种同 型移植
同种异 型移植
异种 移植
排斥反应本质上是一种免疫反应，它 是由组织表面的同种异型抗原诱导的。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）。
4．HLA-DO基因
包括DOA和DOB两个座位，分别编码DO分子的链和链 DO分子是DM功能的负向调节蛋白
5．TAP相关蛋白基因
其产物称tapasin，即TAP相关蛋白(TAP-associated protein) 参与I类分子在内质网中的装配和内源性抗原加工提呈
（三）非经典Ⅰ类基因：又称HLAⅠb，即b型Ⅰ类基因，包括HLA-E、HLA-F、 HLA-G等。与之相对应，经典的Ⅰ类基因也可称为a型Ⅰ类基因，简称 HLAⅠa。 1、HLA-E： 产物由重链（α链）和2-m组成 HLA-E分子可表达于各种组织细胞，在羊膜和滋养层细胞表面高表达 其抗原结合槽能结合来自HLA-Ⅰa和一些HLA-G分子中由9个氨基酸残基 组成的信号肽，构成复合物 功能上，HLA-E分子是表达于NK细胞C型凝集素受体家族（CD94/NKG2） 的专一性配体。HLA-E/信号肽复合物与抑制性受体（CD94/NKG2A）结 合的亲和力明显高于和激活性受体（CD94/NKG2C）结合的亲和力，造 成生理条件下，NK细胞处于抑制状态。这在病毒逃避免疫监视和母胎 耐受形成中可能起重要的作用。 2、HLA-G： 结构和经典性HLA-A2基因高度同源，由重链和2-m组成 HLA-G分子主要分布于母胎界面绒毛外滋养层细胞，在母胎耐受中发挥 功能 专一性受体属于杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIR）家族中某些成员
(2) IgSF结构域(α2/β2)：与CD4结合
(3) 跨膜区：固定HLAⅡ类抗原于膜上
(4) 胞浆区：信号转导
α链
β链
CD4+Th
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二 、 免 疫 功 能 相 关 基 因
（一）血清补体成份编码基因 坐落在HLAⅢ类基因区
表达产物为C4B、C4A、Bf 和C2等补 体组分
（二）抗原加工提呈相关基因：坐落在HLAⅡ类基因区 1．蛋白酶体亚单位 (proteasome subunit beta type, PSMB) 基因
种
小鼠
MHC名称
H2(histocompatibility system2)
大鼠
人类
RT1(AgB)
HLA(human leukocyte antigens)
兔
豚鼠
RLA(rabbit leukocyte antigens)
GPLA(guinea pig leukocyte antigens)
家猪
猴
第八章
学习要求
• 1．掌握MHC、主要组织相容性抗原的概念 • 2．掌握HLA抗原分子的结构、组织分布和 主要生物学功能 • 3．理解HLA分子和抗原肽的相互作用特点 • 4．理解HLA复合体的基因组成及遗传特征 • 5．了解HLA的医学意义。
本章内容提要
• • • • 前言 第一节 人类MHC结构及其遗传特性 第二节 人类MHC产物 — HLA分子 第三节 HLA与临床医学