主要组织相容性复合体-MHC
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。
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。
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。
MHC组织相容性复合体
MHC组织相容性复合体与免疫系统的关系
MHC组织相容性复合体是免疫 系统中的重要组成部分，它通 过呈递抗原和调节适应性免疫 应答来发挥免疫功能。
MHC分子的异常表达或功能缺 陷可以导致免疫系统紊乱，从 而引发一系列疾病，如自身免 疫性疾病、感染性疾病和肿瘤 等。
MHC组织相容性复合体的研究 不仅有助于深入了解免疫系统 的调控机制，也为疾病诊断和 治疗提供了重要的理论依据和 应用价值。
100%
免疫相关疾病
MHC基因型与多种免疫相关疾病 的发生和发展密切相关，如系统 性红斑狼疮、类风湿性关节炎等 。
80%
感染性疾病
MHC基因型还与感染性疾病的易 感性有关，如HIV感染等。
03
MHC组织相容性复合体与移植排斥反应
移植排斥反应的概述
01
移植排斥反应是指受者在接受器官、组织或细胞移植后，移植 物与受者之间发生免疫应答，导致移植物被破坏的过程。
MHC分子是由α和β两条多肽链通过 非共价键连接形成的异二聚体。α和 β链的胞外部分均分为三个结构域， 即α1、α2、α3和β1、β2、β3。其 中，α1和β1结构域可结合抗原，α2 和β2结构域可结合T细胞受体，α3 和β3结构域是MHC分子的自身抗原 识别位点。
MHC分子在细胞表面的表达可以 影响免疫细胞的激活与分化，从 而影响免疫应答的强度和类型。 此外，MHC分子还参与了细胞间 的相互作用和信号转导。
基因治疗
通过修饰移植物的基因表达， 使其表达与受者相容的MHC分 子，降低排斥反应的风险。目 前该技术尚不成熟，仍处于实 验阶段。
04
MHC组织相容性复合体与自身免疫性疾病
自身免疫性疾病的概述
自身免疫性疾病
是指机体免疫系统对自身组织或器官产生异常的免疫 应答，导致组织损伤或功能障碍的疾病。
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
24
• 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。）
组织相容性复合体
DRA DRB DQA DQB DPA DPB Dw
等位基因数 2 227 20 43 18 87
抗原特异性数 24
9
6 26
（3）共显性遗传： HLA复合体中每个等位基因均为显性基
因。
多态性的生物学意义
• 适应环境的能力 • 调控免疫应答的能力 • 个体的终身遗传标志 • 器官移植供体选择的依据
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
血清补体成分编码基因：编码C2、C4a、C4b、 B因子，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
的基因群。 三、人类白细胞抗原
(human leukocyte antigen, HLA) 人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗原 的基因也称HLA。
第一节、主要组织相容性复合体
人的MHC通常称为HLA (human leukocyte antigen)
一、人类MHC－HLA复合体 定位于第6号染色体短臂（6p21,3）
（1）参与抗原的加工和提呈
内源 性抗原 APC 抗原肽+MHC-I CD8T细胞识别
外源 性抗原 APC 抗原肽+MHC-II CD4T细胞识别
（2）免疫细胞相互作用的限制性
Mφ－Th B－－Th Th－－Tc Tc－－靶细胞
细胞间的作用受MHC的限制 TCR对抗原肽和MHC的双识别
在免疫应答的T-B、T-T、T-APC细胞的相互作用中，T细 胞除识别抗原物质外，还必须同时识别与之作用细胞表面 的MHC分子，这一现象称为MHC限制性。
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主要组织相容性复合体
MHC-Ⅰ/Ⅱ类分子抗原结合区的区别
主要内容
概述
MHC结构及其多基因特性 MHC的多态性 MHC分子和抗原肽的相互作用 HLA与临床医学
• HLA与器官移植（HLA-DR、B、A） • HLA分子的异常表达和临床疾病 • HLA与疾病的关联 • HLA与亲子鉴定和法医学
486
No of polymorphisms
248
Class I
385
Class II
847 alleles
699 alleles
113
99
3
20
22 53
A BC
ab ab ab
DR DP DQ
No
Image
Data from July 2002
Expression of MHC alleles is co-dominant
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。
Example: If MHC X was the only type of MHC molecule
Pathogen that evades MHC
X
MHC XX
Survival of individual threatened
• HLAI类分子：由重链(α链，由HLA基因编码)和 轻链(β2m，由非HLA基因编码)组成, α链为跨膜 结构，其胞外段有α1、α2、α3结构域。分布于 所有有核细胞表面。
(1)肽结合区: 与抗原多肽结合部位，包括α1\α2结构域； (2)Ig样区: α3结构域：与CTL表面CD8分子结合的部位；
Peptide sequence between anchors can vary Number of amino acids between anchors can vary
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。
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。
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。
第八章 主要组织相容性复合体MHC(医学免疫学,人民卫生出版社第7版)
移植物存活的几率与组织器官来源有关： 同卵孪生>同胞>父母>其他亲属>普通人群
＞＞＞
无亲缘关系者
亲属
同胞 同卵孪生儿
二、HLA分子的异常表达和临床疾病
1、HLA-Ⅰ类分子表达异常
恶性肿瘤细胞 --- HLA-Ⅰ类分子表达减少或缺 乏，肿瘤细胞逃逸免疫监视。
1.导致排斥反应发生的物质是什么？ 2.这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关？ 3.这种排斥反应的本质是什么？
移植抗原
基本概念：
• 组织相容性抗原：
组织细胞表面的同种异型抗原能诱导同种异体间 的移植排斥反应，这种代表个体特异性的抗原称组织 相容性抗原。
• 主要组织相容性抗原：
在众多的组织相容性抗原中，凡能引起强而迅速 移植排斥反应的抗原称主要组织相容性抗原。
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。
连锁不平衡：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几 率，高于随机出现的几率。
1. 北方汉族人 HLA-DRB1*0901=15.6%; HLA-DQB1*0701=21.9%
Inbred mouse strains - all genes are identical Transplantation of skin between strains showed that
rejection or acceptance was dependent upon the genetics of each strain
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主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen) 概念
组织相容性抗原
(histocompatibility antigen)： 通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原；
主要组织相容性抗原系统
(major histocompatibility antigen system, MHS)： 能引起较强移植排斥反应的抗原；
Parental strains
X
A
B
F1 hybrid
(one set of
ACCEPTED
alபைடு நூலகம்eles from
AxB
AxB
each parent) Mice of strain (A x B) are immunologically tolerant to A or B skin
REJECTED
Transfer lymphocytes from primed mouse
Lyc
Naïve mouse
Secondary rejection of strain skin e.g. 3 days
Primary rejection of strain skin/e.g. 10 days
Transplant rejection is due to an antigen-specific immune response with immunological memory.
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
Peter C. Doherty
Rolf M. Zinkernagel
Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1996
for their discoveries concerning “the specificity of the cell mediated immune defense”
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
Immunogenetics of graft rejection
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
1958年，法国免疫学家让·多塞( Jean Dausset)在输血的患者体内发现 了抗白细胞的同种抗体，这一发现揭示了人类的HLA系统。 发现了人类白细胞抗原(HLA)和决定这些抗原的基因HLA基因，即相当于 小鼠的H基因;还证实人类和其他许多动物都具有MHC。 他建立的血清学方法为鉴定人类HLA抗原系统提供了有力的工具。 现已知有7种HLA型，即D、DR、DQ、DP、B、C和A。前4种称为Ⅱ类 抗原，后3种称为Ⅰ类抗原。
A
B
Skin from (A x B) mice carry antigens that are recognised as
foreign by parental strains
Immunogenetics of graft rejection
Primary rejection of strain skin e.g. 10 days
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
30年代中，美国免疫学家吉罗格·D ·斯奈尔( George D. Snell)研究和 培养出congenic小鼠，这些小鼠除了单个的位点或基因区不同外，其 他遗传学特性相同。 他通过该模型进行小鼠的组织移植实验提出: 不同个体间组织的可移 植性是由细胞表面的特定抗原决定的，即组织相容性抗原(也称H抗原) , 由H基因控制。
Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1980
"for their discoveries concerning genetically determined structures on the cell surface that regulate immunological reactions"
3人的研究为移植免疫学的确立奠定了基础，并共同获得1980年诺贝 尔生理学或医学奖。
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
巴努·贝纳塞拉夫 ( Baruj Benacerraf)
吉罗格·D ·斯奈尔( George D. Snell)
让·多塞 ( Jean Dausset)
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
美国医学家和免疫学家巴努·贝纳塞拉夫( Baruj Benacerraf) 在研究 器官移植排斥现象时，发现了MHC (主要组织相容性复合体)中的免疫 应答基因( Ir) ，指出免疫现象由此基因所控制， 将免疫学在遗传学的 基础上推向了高潮。
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen)
澳大利亚病毒学和免疫学家彼得·C·杜赫提( Peter C. Doherty)和瑞士 免疫学家罗夫·M ·辛克纳吉( Rolf M. Zinkernagel) 首次证明: 细胞毒 性T细胞对病毒感染细胞的识别受主要组织相容性复合体(MHC)的限 制, 只能识别与自身表达的MHC相同的细胞。 进一步证实：T细胞所受的这种限制不是遗传决定的, 而是T细胞在胸 腺内发育过程中阳性选择的结果。
主要组织相容性复合体
(Major Histocompatibility Complex, MHC)
主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility Antigen) 发现历史
Transplantation of skin between strains showed that rejection or acceptance was dependent upon the genetics of each strain