医学免疫学第十一章主要组织相容性复合体
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免疫学11主要组织相容性复合体
主要组织相容性复合体
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。
各种哺乳动物都拥有主要组织相容性复合 体（major histocompatibility complex, MHC)，人的MHC统称为HLA。
MHC在启动特异性免疫应答中起重要作用。
1. 抗原肽的锚定残基(anchor residue) 在抗原肽-MHC复合物中, 抗
原肽的两个或两个以上专司与 MHC分子结合的氨基酸残基, 称 为锚定残基; MHC分子抗原结合 糟中与抗原肽锚定残基相对应的 氨基酸残基称为锚定位 2. MHC的包容性(flexibility)
特定MHC分子可提呈或识别 带有特定共同基序的一群抗原肽
二、人类MHC－HLA复合体
定位于第6号染色体短臂（6p21,3）
（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 (1) 血清补体成分编码基因：编码C2、C4A、C4B、 Bf，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
抗原肽(8~10aa)
锚定残基 锚定位
抗原肽(13~17aa)
锚定残基
锚定位
H-2Kd
共同基序 xY*xxxxxV/I*
H-2Kb
xxxxY/F*xxL*
Y:酪氨酸 I:异亮氨酸 V:缬氨酸 L:亮氨酸 F:苯丙氨酸 F: 苯丙氨酸
以上表明:与同一MHC分子结合的不同抗原 肽,其锚定残基往往相同或相似(均显示一个特征 性的共同基序)
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。
各种哺乳动物都拥有主要组织相容性复合 体（major histocompatibility complex, MHC)，人的MHC统称为HLA。
MHC在启动特异性免疫应答中起重要作用。
1. 抗原肽的锚定残基(anchor residue) 在抗原肽-MHC复合物中, 抗
原肽的两个或两个以上专司与 MHC分子结合的氨基酸残基, 称 为锚定残基; MHC分子抗原结合 糟中与抗原肽锚定残基相对应的 氨基酸残基称为锚定位 2. MHC的包容性(flexibility)
特定MHC分子可提呈或识别 带有特定共同基序的一群抗原肽
二、人类MHC－HLA复合体
定位于第6号染色体短臂（6p21,3）
（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 (1) 血清补体成分编码基因：编码C2、C4A、C4B、 Bf，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
抗原肽(8~10aa)
锚定残基 锚定位
抗原肽(13~17aa)
锚定残基
锚定位
H-2Kd
共同基序 xY*xxxxxV/I*
H-2Kb
xxxxY/F*xxL*
Y:酪氨酸 I:异亮氨酸 V:缬氨酸 L:亮氨酸 F:苯丙氨酸 F: 苯丙氨酸
以上表明:与同一MHC分子结合的不同抗原 肽,其锚定残基往往相同或相似(均显示一个特征 性的共同基序)
主要组织相容性复合体(MHC)及其编码分子 医学免疫学课件
小鼠非经典I类基因 和Ⅱ类基因：炎症应答和免疫调节
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)
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)
主要组织相容性复合体(免疫学检验课件)
主要组织相容性复合体
概述
组织相容性:指在不同个体间进行组织 或器官移植时, 受者与供者双方相互 接受的程度。
组织相容性抗原:这种细胞表面能够 诱导移植排斥反应的抗原称为组织相 容性抗原或移植抗原。
主要组织相容性抗原
(majorhistocompatibility antigen,MHA)
人和哺乳动物的组织相容性抗原均十 分复杂，但有一组起决定性作用，能 诱导迅速而强烈的移植排斥反应，称 为MHA。
六号染色体
DP LMP TAP DQ DR C4 C2
BC A
DN DM DO II 类基因区
编码HLA-Ⅱ类分子
Bf Hsp TNF III 类基因区
E GF I类基因区
编码HLA-I类 分子a链
一、HLA Ⅰ类基因
位于着丝点的远端，主要包括HLA-B、C、A三 个基因座位，其编码产物为LAⅠ类分子的α链。
5. 诱导移植排斥反应
HLA抗原本身就是激发机体对移植物产 生强烈和快速排斥反应的主要相容性抗原 系统。
二、HLA在医学上的意义
1.HLA与器官移植
供受体间HLA的相似性越强，器官移 植的成活率越高。通常最佳的移植物配对 关系顺序为：
同卵双生>同胞兄妹>近亲>远亲>无亲 缘者。
2.HLA与输血反应
小鼠为 H-2抗原 人类为 人类白细胞抗原（HLA）
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex, MHC)
指编码主要组织相容性抗原的基 因群 ，它是一组呈高度多态性的紧 密连锁的基因群。MHC编码的蛋白质 即MHA，又称MHC分子。
小鼠为 H-2 复合体
（三）单倍型遗传
概述
组织相容性:指在不同个体间进行组织 或器官移植时, 受者与供者双方相互 接受的程度。
组织相容性抗原:这种细胞表面能够 诱导移植排斥反应的抗原称为组织相 容性抗原或移植抗原。
主要组织相容性抗原
(majorhistocompatibility antigen,MHA)
人和哺乳动物的组织相容性抗原均十 分复杂，但有一组起决定性作用，能 诱导迅速而强烈的移植排斥反应，称 为MHA。
六号染色体
DP LMP TAP DQ DR C4 C2
BC A
DN DM DO II 类基因区
编码HLA-Ⅱ类分子
Bf Hsp TNF III 类基因区
E GF I类基因区
编码HLA-I类 分子a链
一、HLA Ⅰ类基因
位于着丝点的远端，主要包括HLA-B、C、A三 个基因座位，其编码产物为LAⅠ类分子的α链。
5. 诱导移植排斥反应
HLA抗原本身就是激发机体对移植物产 生强烈和快速排斥反应的主要相容性抗原 系统。
二、HLA在医学上的意义
1.HLA与器官移植
供受体间HLA的相似性越强，器官移 植的成活率越高。通常最佳的移植物配对 关系顺序为：
同卵双生>同胞兄妹>近亲>远亲>无亲 缘者。
2.HLA与输血反应
小鼠为 H-2抗原 人类为 人类白细胞抗原（HLA）
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex, MHC)
指编码主要组织相容性抗原的基 因群 ，它是一组呈高度多态性的紧 密连锁的基因群。MHC编码的蛋白质 即MHA，又称MHC分子。
小鼠为 H-2 复合体
（三）单倍型遗传
主要组织相容性复合体(微生物与免疫学课件)
组织分布：
专职抗原提呈细胞 活化T细胞 胸腺上皮细胞等
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抗原肽-MHC分子复合物
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✓抗原肽与MHC分子相互作用及其意义：
1 ）抗原肽借助锚着残基与MHC分子抗原结合槽结合； 2）不同MHC等位基因产物，其抗原结合槽存在差异，从而决定
其选择性结合不同的抗原肽； 3）能够与同一型MHC分子结合的抗原肽，其锚着位和锚着残基
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（三）连锁不平衡
✓连锁不平衡：群体中各HLA等位基因非随机地组 成88（实际）
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MHC编码的分子
一、MHC分子的分布
✓MHCⅠ类分子广泛分布于体内所有有核细胞表面，包括网织 红细胞和血小板。 ✓MHCⅡ类分子主要分布于抗原提呈细胞（如树突状细胞、单 核-巨噬细胞、B细胞）和活化的T细胞的表面。 ✓MHC Ⅲ类分子主要是存在于血清及其他体液中可溶性分子。
助产专业资源库
T细胞在胸腺的分化
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（三）作为调节分子参与固有免疫应答
1、补体成分 2、调节NK细胞活性 3、参与免疫应答的遗传调控
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MHC的调控NK细胞功能
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第三节 HLA与医学
一、HLA与器官移植
✓ 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。
主要组织相容性复合体
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* 主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex, 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, 其编码的产物是参与抗原提呈和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。
专职抗原提呈细胞 活化T细胞 胸腺上皮细胞等
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抗原肽-MHC分子复合物
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✓抗原肽与MHC分子相互作用及其意义：
1 ）抗原肽借助锚着残基与MHC分子抗原结合槽结合； 2）不同MHC等位基因产物，其抗原结合槽存在差异，从而决定
其选择性结合不同的抗原肽； 3）能够与同一型MHC分子结合的抗原肽，其锚着位和锚着残基
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（三）连锁不平衡
✓连锁不平衡：群体中各HLA等位基因非随机地组 成88（实际）
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MHC编码的分子
一、MHC分子的分布
✓MHCⅠ类分子广泛分布于体内所有有核细胞表面，包括网织 红细胞和血小板。 ✓MHCⅡ类分子主要分布于抗原提呈细胞（如树突状细胞、单 核-巨噬细胞、B细胞）和活化的T细胞的表面。 ✓MHC Ⅲ类分子主要是存在于血清及其他体液中可溶性分子。
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T细胞在胸腺的分化
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（三）作为调节分子参与固有免疫应答
1、补体成分 2、调节NK细胞活性 3、参与免疫应答的遗传调控
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MHC的调控NK细胞功能
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第三节 HLA与医学
一、HLA与器官移植
✓ 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。
主要组织相容性复合体
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* 主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex, 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, 其编码的产物是参与抗原提呈和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。
(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。
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
主要组织相容性复合体
19
• 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。）
• 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。）
主要组织相容性复合体(免疫学检验课件)
A、DR、DP、DQ
B、A、B、C
C、DR、A、C
D、DP、A、B
E、DR、A、B
2. HLA复合体位于
A 人第2号染色体
B 人第6号 染色体
C 人第7号染色体
D 人第14号染色体
E 人第15号染色体
3 人类白细胞抗原(HLA)I类抗原是
A 免疫调节的主要抗原
B 激发免疫应答中起关键作用的抗原
例：肾移植 --- HLA－ DR 、 B 、 A 。
MHC(HLA)配型与移植排斥反应
存活率
120
100
80
60
40
供者与受者相差一个HLA基因
20
0 36 供者与受者相差两个HLA基因
术后时间
（二） HLA与输血反应： 多次输血者发生
（三）HLA与疾病的关系 在群体调查研究中，发现某些疾病的发生率与一些特殊型
◆2-微球蛋白（ 2m ，轻链）： 分子量12kDa，由15号染色体基因编码。
二、HLA-Ⅱ类基因
位于HLA复合体近着丝点端 ▪ 经典：HLA-DQ、HLA-DR、HLA-DP ▪ 抗原加工递呈相关基因：LMP、TAP、HLA-DM、
HLA-DO
基因的产物： MHC- Ⅱ类分子（HLA- Ⅱ类分子）
根据HLA的分子结构和生物学功能，将HLA分 为Ⅰ类和Ⅱ类分子。 （一 ）HLA－I类分子：
HLA－A、B、C基因的编码产物，由一条α链和 一条β2m以非共价键形式结合而成，链有胞外区、跨 膜区和胞内区三部分组成，呈现高度多态性；
广泛分布于体内各种有核细胞表面；
1.具有提呈内源性抗原的作用；
2.是CD8分子识别的标记；
三、HLA复合体的遗传特性
主要组织相容性复合体(病原生物学与免疫学课件)
三、人类MHC产物--HLA分子分布
经典HLA I类和II类分子及其编码基因的结构
15号染色体
（一）HLA分子的基本结构
I和II类分子均由一条 和一条b 链组成。 链均为跨膜蛋白， I类分 子的 b 链是可溶性的 b2m，II类分子的 b 链为跨膜蛋白。从功能上可以将 HLA分子分为抗原肽结合区，Ig样区、跨膜区和胞浆区。
功能
结合抗原肽
维持构型、 与CD8/CD4 分子结合
固定 不详
“I类分子一条腿，II类分子两条腿”
（二）HLA分子的分布
经典的HLA I类分子和II类分子的分布差别很大：
ü I类分子分布广泛，表达于所有有核细胞表面； ü II类分子只表达于某些特定的细胞表面，如专职抗原
提呈细胞（树突状细胞、巨噬细胞和B细胞）、胸腺 上皮细胞和活化的T细胞等； ü 少量HLA分子以游离的形式存在（sHLA）。
5. 参与T细胞分化过程
ü作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答
HLA TCR
抗 原
抗原提呈细胞 抗原肽 T淋巴细胞
APC 提呈Ag HLA
HLA II CD4+T细胞
T细胞 识别
HLA I
应答
CD8+T细胞
诱导T细胞的分化成熟
未成熟T细胞在胸腺发育过程中，其TCR能与胸腺基质 细胞表面的HLAⅠ/Ⅱ类分子-抗原肽结合，且具适当亲和力 时才能继续发育，其中与HLAⅠ类分子结合的细胞分化为 CD8+T细胞；与HLAⅡ类分子结合的细胞分化为CD4+T细 胞；而不能与MHC-抗原肽结合或亲和力过高的细胞则发生 凋亡遭克隆清除。
IDDM
胰岛β细胞
乳糜泻 原发性胆汁性肝硬化
肠道上皮细胞 胆管上皮细胞
【医学免疫学】主要组织相容性复合体(MHC)及其编码分子
1. Organization of MHC genes 2. Products of MHC class I and MHC
class II genes---HLA molecules 3. Immune function related genes
MHC
1. Organization of MHC genes
4. Human: Human leukocyte antigens (HLA)
mouse: H-2
Mouse MHC = H-2 Ir基因
human MHC = HLA
Mouse MHC = H-2
1996 Nobel Prize (MHC restriction)
MHC
Organization and Structure of MHC Genes and Products
+++
胸腺上皮细胞
+
+++
肝细胞
+++
-
肾脏细胞
+
-
脑细胞
+-
-
红细胞
-
-
滋养层细胞
-
-
MHC
3. Immune function related genes
1. Serum complement coded genes HLA class III C4B, C4A,Bf, C2
2. Antigen presenting function related genes HLA class II
antigenic peptides 5. Biological function of MHC molecules 6. MHC and clinical medicine
class II genes---HLA molecules 3. Immune function related genes
MHC
1. Organization of MHC genes
4. Human: Human leukocyte antigens (HLA)
mouse: H-2
Mouse MHC = H-2 Ir基因
human MHC = HLA
Mouse MHC = H-2
1996 Nobel Prize (MHC restriction)
MHC
Organization and Structure of MHC Genes and Products
+++
胸腺上皮细胞
+
+++
肝细胞
+++
-
肾脏细胞
+
-
脑细胞
+-
-
红细胞
-
-
滋养层细胞
-
-
MHC
3. Immune function related genes
1. Serum complement coded genes HLA class III C4B, C4A,Bf, C2
2. Antigen presenting function related genes HLA class II
antigenic peptides 5. Biological function of MHC molecules 6. MHC and clinical medicine
主要组织相容性复合体课件
一 、 单 体 型 遗 传 （ Haplotype)
• HLA单体型作为一个单位遗组合
Inheritance of MHC haplotypes
Parents
DP DQ DR B C A
DP DQ DR B C A
X
DP DQ DR B C
Children
• HLA
（human leukocyte antigen，人类白细胞抗原） – 人类的主要组织相容性抗原
HLA复合体的基因结构
• 位置
– 第6号染色体短臂，约长4000kb
• 基因组成
– 自着丝点起，依次为Ⅱ类基因、Ⅲ类基因、 Ⅰ类基因
一、 HLA-Ⅰ类基因
位于HLA复合体远离着丝粒端 • 经典(HLAⅠa)：HLA-A、HLA-B、HLA-C • 非经典(HLAⅠb)：HLA-E、HLA-F、HLA-G
• 指在某一群体中，不同座位上某两个基因出现在同一条单 元型上的频率与期望值之间有显著差异的现象
HLA-DRB1*0901基因频率 15.6%
HLA-DQB1*0701基因频率 21.9%
连锁理论频率
3.4%（0.156×0.219）
连锁实际频率
11.3%
方片A和方片2共同出现在一个排列内的概率是多少？
二、 HLA-Ⅱ类基因
位于HLA复合体近着丝粒端 • 经典：HLA-DQ、HLA-DR、HLA-DP • 抗原加工递呈相关基因： LMP、TAP、HLA-DM、HLA-DO
三、 HLA-Ⅲ类基因
位于HLA- Ⅰ、Ⅱ类基因之间 • 补体基因
– C4A、C4B、C2、Bf
• 21-羟化酶基因
– CYP21A、CYP21B
rejection or acceptance was dependent upon the genetics of each strain
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2. 存在形式 （1）膜结合：有核细胞表面
（2）可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。
（二）结构
1. 链（重链） （1）胞外区
1、2功能区—抗原结合部位； 3功能区—CD8分子结合部位； （2）胞内区 （3）跨膜区 2. 2-微球蛋白（ 2m ） 由15号染色体基因编码。
二、HLA-Ⅱ类分子的分布、结构和功能 （一）分布
（1）组成：一条α链(αL)，一条β链(β2) （2）分布：全部白细胞，活化T细胞增加表达 （3）配体：ICAM-1
(intercellular adhesion molecule-1, 细胞间粘附分子1，CD54) （4）功能：介导T细胞的移行；在T细胞同
APC或靶细胞间起粘附作用。
4.CD28分子和CTLA-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CD152）
第十一章 主要组织相容性复合体
（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
第二节 MHC分子结构与功能
一、HLA-Ⅰ类分子的分布、结构和功能 （一）分布
1. 存在于有核细胞(含血小板和网织红细胞) 表面。 淋巴细胞 > 肾脏、肝脏、心脏 > 神经组织、 成熟的滋养细胞
CD3：传递T细胞活化信号。
ζ链：同质二聚体，帮助活化信号的传导。
1.TCR （1）分类 TCRαβ 主要分布于外周血
TCRγδ 主要分布于皮肤和粘膜
（2）肽链构成
膜外区—V区和C区 跨膜区 胞浆区
2.CD3分子
（1）组成 γ链(1条)、δ链(1条)、ε链(2条)
均含Ig样功能区和免疫受体酪氨酸激活基序
(immunoreceptor tyrosine-based activation
motifs，ITAM) 。
（2）功能
① 参与T细胞发育过程中的TCR的膜表面 表达；
② 介导TCR与抗原接触后产生的活化信 号的传递；
③ 成熟T细胞表面的表面标志，用于成 熟T细胞的检测。
3.ζ链
（1）组成特点 每条ζ链含有三个ITAM序列 胞外区较短（9个氨基酸残基） 胞浆区较长（113氨基酸残基）
骨髓基质细胞（stromal cells）----微环境
1.造血干细胞（hematopietic stem cells）的分化 ---分化为各种免疫细胞（不包括成熟T细胞）
ery pl
neu
mφ nk
CD8 +
CD4+
thy
TH2
5.CD40L(CD40 ligand，又称gp39分子， CD154)
（1）分布：活化T细胞表面的糖蛋白。 （2）受体：CD40L与APC表面的CD40结合 （2）功能 促进T细胞增殖；
活化APC表达B7分子； 产生Ig类转换。
第三章 免疫器官与组织
免疫器官
中枢免疫器官
免疫细胞发生、 分化和成熟的 场所。
（2）功能 有助于TCR-CD3复合体启动的信号的最大转导
TCR-CD3复合体
二、其它膜分子
1.CD4分子和CD8分子 (1)CD4：外周血中，CD4＋T细胞约占65%。
组成：由单体肽链组成，胞外部分含有4个Ig样 的功能区
协同受体 功能：
人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体
(2)CD8：外周血中，CD8＋T细胞约占35%
1. APC B细胞、单核/巨噬细胞和树突状细胞； 2. 其他 激活的T细胞，精子和血管内皮细胞。
（二）结构
1.链：1、2功能区 2.链：1、2功能区
1和1：抗原肽结合部位； 2：CD4分子结合部位。
三、抗原肽--MHC分子的相互作用
1. 抗原肽的锚定残基(anchor residue) 2. MHC的包容性(flexibility):一种类型的 MHC分子可识别一群带有特定共同基序的肽 段，构成了MHC分子与抗原肽作用的包容性。
（1）组成：同质二聚体，每条链含一个IgV样功能区 (两者同)。
（2）配体：B7分子(两者同)。 （3）分布：CD28分子 — 主要表达于人外周T细胞；
CTLA-4分子 — 表达于活化T细胞。 （4）功能：CD28分子与B7分子结合，为初始T细胞提供
协同刺激信号，促使T细胞活化和增殖。 CTLA-4分子同B7分子结合，提供抑制信号 给活化T细胞，阻止T细胞的增殖，限制T细 胞分泌IL-2。
第五章
适应性免疫细胞—— T淋巴细胞
T淋巴细胞（T细胞） 胸腺依赖性淋巴细胞
（thymus-dependent lymphocyte） 外周血：约占淋巴细胞总数的65%～75%； 胸导管：高达95%以上。
第一节 T细胞表面膜分子及其功能
一、TCR-CD3 复合体
TCR： T细胞抗原受体(T-cell antigen receptor） T细胞表面特异性识别抗原的结构。
胸腺 骨髓
淋巴结
法式囊（禽类)
外周免疫器官 脾脏
T、B细胞定居 的场所；免疫 应答的发生部 位。
粘膜伴随淋巴组织
免 疫 器 官 和 组 织
第一节 中枢免疫器官 一、 骨髓
骨髓（bone marrow）在出生前后，主要承 担造血功能，是各类免疫细胞以及T细胞的前体 细胞的发生场所。
造血干细胞（hematopoietic stem cells, HSC） 骨髓
组成：由α链和β链或α链和α链组成，每条链的 胞外部分均含有一个IgV区样的功能区。
CD8分子与MHC-Ⅰ类分子结合，可 增加TCR对 MHC-Ⅰ类分子提呈的抗 功能：协同受体 原的敏感性；
促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合 体介导的信号转导作用。
2.CD2分子 又称LFA-2 (lymphocyte function associated antigen-2, 淋巴细胞功能相关抗原-2) 和E受体 (绵羊红细胞受体)。
（1）组成：单一肽链 （2）分布：成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双
阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞 表达水平升高。 （3）配体：LFA-3(CD58分子) （4）功能：介导T细胞与APC间的粘附作用，刺激T 细胞非特异性活化；介导胸腺细胞的 发育成熟。
3.LFA-1(淋巴细胞功能相关抗原-1) — 整合素家族成员
（2）可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。
（二）结构
1. 链（重链） （1）胞外区
1、2功能区—抗原结合部位； 3功能区—CD8分子结合部位； （2）胞内区 （3）跨膜区 2. 2-微球蛋白（ 2m ） 由15号染色体基因编码。
二、HLA-Ⅱ类分子的分布、结构和功能 （一）分布
（1）组成：一条α链(αL)，一条β链(β2) （2）分布：全部白细胞，活化T细胞增加表达 （3）配体：ICAM-1
(intercellular adhesion molecule-1, 细胞间粘附分子1，CD54) （4）功能：介导T细胞的移行；在T细胞同
APC或靶细胞间起粘附作用。
4.CD28分子和CTLA-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CD152）
第十一章 主要组织相容性复合体
（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
第二节 MHC分子结构与功能
一、HLA-Ⅰ类分子的分布、结构和功能 （一）分布
1. 存在于有核细胞(含血小板和网织红细胞) 表面。 淋巴细胞 > 肾脏、肝脏、心脏 > 神经组织、 成熟的滋养细胞
CD3：传递T细胞活化信号。
ζ链：同质二聚体，帮助活化信号的传导。
1.TCR （1）分类 TCRαβ 主要分布于外周血
TCRγδ 主要分布于皮肤和粘膜
（2）肽链构成
膜外区—V区和C区 跨膜区 胞浆区
2.CD3分子
（1）组成 γ链(1条)、δ链(1条)、ε链(2条)
均含Ig样功能区和免疫受体酪氨酸激活基序
(immunoreceptor tyrosine-based activation
motifs，ITAM) 。
（2）功能
① 参与T细胞发育过程中的TCR的膜表面 表达；
② 介导TCR与抗原接触后产生的活化信 号的传递；
③ 成熟T细胞表面的表面标志，用于成 熟T细胞的检测。
3.ζ链
（1）组成特点 每条ζ链含有三个ITAM序列 胞外区较短（9个氨基酸残基） 胞浆区较长（113氨基酸残基）
骨髓基质细胞（stromal cells）----微环境
1.造血干细胞（hematopietic stem cells）的分化 ---分化为各种免疫细胞（不包括成熟T细胞）
ery pl
neu
mφ nk
CD8 +
CD4+
thy
TH2
5.CD40L(CD40 ligand，又称gp39分子， CD154)
（1）分布：活化T细胞表面的糖蛋白。 （2）受体：CD40L与APC表面的CD40结合 （2）功能 促进T细胞增殖；
活化APC表达B7分子； 产生Ig类转换。
第三章 免疫器官与组织
免疫器官
中枢免疫器官
免疫细胞发生、 分化和成熟的 场所。
（2）功能 有助于TCR-CD3复合体启动的信号的最大转导
TCR-CD3复合体
二、其它膜分子
1.CD4分子和CD8分子 (1)CD4：外周血中，CD4＋T细胞约占65%。
组成：由单体肽链组成，胞外部分含有4个Ig样 的功能区
协同受体 功能：
人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体
(2)CD8：外周血中，CD8＋T细胞约占35%
1. APC B细胞、单核/巨噬细胞和树突状细胞； 2. 其他 激活的T细胞，精子和血管内皮细胞。
（二）结构
1.链：1、2功能区 2.链：1、2功能区
1和1：抗原肽结合部位； 2：CD4分子结合部位。
三、抗原肽--MHC分子的相互作用
1. 抗原肽的锚定残基(anchor residue) 2. MHC的包容性(flexibility):一种类型的 MHC分子可识别一群带有特定共同基序的肽 段，构成了MHC分子与抗原肽作用的包容性。
（1）组成：同质二聚体，每条链含一个IgV样功能区 (两者同)。
（2）配体：B7分子(两者同)。 （3）分布：CD28分子 — 主要表达于人外周T细胞；
CTLA-4分子 — 表达于活化T细胞。 （4）功能：CD28分子与B7分子结合，为初始T细胞提供
协同刺激信号，促使T细胞活化和增殖。 CTLA-4分子同B7分子结合，提供抑制信号 给活化T细胞，阻止T细胞的增殖，限制T细 胞分泌IL-2。
第五章
适应性免疫细胞—— T淋巴细胞
T淋巴细胞（T细胞） 胸腺依赖性淋巴细胞
（thymus-dependent lymphocyte） 外周血：约占淋巴细胞总数的65%～75%； 胸导管：高达95%以上。
第一节 T细胞表面膜分子及其功能
一、TCR-CD3 复合体
TCR： T细胞抗原受体(T-cell antigen receptor） T细胞表面特异性识别抗原的结构。
胸腺 骨髓
淋巴结
法式囊（禽类)
外周免疫器官 脾脏
T、B细胞定居 的场所；免疫 应答的发生部 位。
粘膜伴随淋巴组织
免 疫 器 官 和 组 织
第一节 中枢免疫器官 一、 骨髓
骨髓（bone marrow）在出生前后，主要承 担造血功能，是各类免疫细胞以及T细胞的前体 细胞的发生场所。
造血干细胞（hematopoietic stem cells, HSC） 骨髓
组成：由α链和β链或α链和α链组成，每条链的 胞外部分均含有一个IgV区样的功能区。
CD8分子与MHC-Ⅰ类分子结合，可 增加TCR对 MHC-Ⅰ类分子提呈的抗 功能：协同受体 原的敏感性；
促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合 体介导的信号转导作用。
2.CD2分子 又称LFA-2 (lymphocyte function associated antigen-2, 淋巴细胞功能相关抗原-2) 和E受体 (绵羊红细胞受体)。
（1）组成：单一肽链 （2）分布：成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双
阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞 表达水平升高。 （3）配体：LFA-3(CD58分子) （4）功能：介导T细胞与APC间的粘附作用，刺激T 细胞非特异性活化；介导胸腺细胞的 发育成熟。
3.LFA-1(淋巴细胞功能相关抗原-1) — 整合素家族成员