排斥反应本质上是一种免疫反应
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组织分布与功能可将这些基因座分为三类。
3.人白细胞抗原系统-Ⅲ类基因人白细胞抗原系统-Ⅲ类基因区域至少已发现36个基因座,其中C2、C4、Bf座编码相应的补体成分,另外还有21羧化酶基因(CYP21 A、B)肿瘤坏死因子基因(TNFA、B)以及热休克蛋白70(heat shock protein70,HS P70)基因。
补体C4由二个不同的基因(C4A与C4B)编码。
人白细胞抗原系统-Ⅲ类基因区结构见图5-3。
图5-3 人白细胞抗原系统-Ⅲ基因区结构示意图
1.2人白细胞抗原系统等位基因及编码产物的命名
按WHO-人白细胞抗原系统命名委员会发布的资料,仅经典的人白细胞抗原系统-Ⅰ、Ⅱ类座(A、B、C、DR、DQ、DP)等位基因即达279个。
表5-1列出了至1991年11月已识别的人白细胞抗原系统特异性。
根据该委员会制定的命名原则,凡确定新的人白细胞抗原系统抗原特异性都要明确其DNA序列。
此外,下列几种情况在人白细胞抗原系统特异性编号后加W(work shop)标记。
表5-1 已识别的人白细胞抗原系统特异性(1991)
以及法医的亲子鉴定中得到了应用。
不同个体对疾病易感性的差异在很大程度上是由遗传因素所决定。
在群体调查中比较患者与正常人某些特定等位基因及其产物的频率,这是研究遗传决定的对疾病易感性的主要方法。
人白细胞抗原系统是目前已知的具有最复杂多态性的人类基因系统,且Ir基因正位于人白细胞抗原系统复合体内,因此考虑到人白细胞抗原系统与某些免疫性疾病可能存在相关性。
60年代末通过对患者与正常人人白细胞抗原系统抗原频率的群体调查,发现了某些疾病与特定的人白细胞抗原系统型分别呈非随机分布。
最典型的例子是91%以上的北美白人强直性脊柱炎患者带有人白细胞抗原系统-B27抗原。
这种现象,即二个遗传学性状在群体中同时出现呈非随机分布,称为关联(association)。
人白细胞抗原系统是第一个被发现与疾病有明确联系的遗传系统。
迄今已发现60余种疾病与人白细胞抗原系统有关联,这些多属于病因或发病机制未知、与免疫异常有关,或有家族倾向及环境诱发因素的疾病。
特定疾病与某种人白细胞抗原系统型别的相关性可通过相对危险性(r elative risk,RR)来评估,其计算公式为:
RR=P+×C―/P―×C+
式中P+为具有某种抗原的病人数;C―为不带此抗原的对照组人数;P―为不带此抗原的病人数;C+为具有此抗原的对照组人数。
RR表示带某种人白细胞抗原系统抗原的人与无此种抗原的人在患某种疾病的危险性上的比值。
RR=1时,两者无关联;若R
R>4,则认为此病与某种人白细胞抗原系统抗原肯定有关联;RR值越大,表示带此抗原的人患某病的危险性越大。
反之,若RR<1,表示带此抗原者某病有抵抗性。
在评估人白细胞抗原系统与疾病的相关性时须注意下面几点:①发现人白细胞抗原系统与某种疾病有关联,并不意味着携带某抗原就一定会患某病,人白细胞抗原系统本身并不是病因而仅仅是一种遗传标志;②人白细胞抗原系统抗原在群体中的分布与民族、人种、地理环境等有关,在研究与疾病的关联时应综合分析才有参考价值;③研究对象须是随机选择,无亲缘关系的:对照组与疾病相关性可能有助于某些疾病的辅助诊断,疾病的预测、分类以及预后的判断。
表5-3列出某些疾病与人白细胞抗原系统的相关性。
表5-3 人白细胞抗原系统和疾病的相关性
统型别仅是一种检出的遗传标志。
一般认为,与人白细胞抗原系统有关联的不同病种可能有不同的机制。
[返回]6人白细胞抗原系统表达异常与疾病的关系
人白细胞抗原系统表达异常即细胞表面人白细胞抗原系统分子质与量的异常,可参与疾病发生。
人白细胞抗原系统分型并不只是一种应用性的临床检测指标,免疫遗传学研究的发展,很大程度上依赖于以分型为主要手段的人白细胞抗原系统多态性分析。
60年代建立的并不断完善的血清学及细胞学分型技术主要侧重于分析人白细胞抗原系统产物特异性;80年代起建立的DNA分型方法则侧重于基因的分型。
9.2细胞学分型技术
人白细胞抗原系统-Dw特异性与人白细胞抗原系统-DP特异性可分别通过纯合分型细胞(homozygote typing cell,HTC)及预致敏淋巴细胞试验(primed lymphocyte tes t,PLT)检测。
二种方法的基本原理均是判断淋巴细胞在识别非已人白细胞抗原系统抗原决定簇后发生的增殖反应。
由于分型细胞来源困难以及操作手续繁琐,细胞学分型技术下正逐渐淘汰。
9.3人白细胞抗原系统的DNA分型技术
上述传统的人白细胞抗原系统分型方法有许多不足之处,近年来国内外已将人白细胞抗原系统分型技术由抗原水平发展到基因水平。
9.3.1限制性片段长度多态性检测技术
这是首先建立的对多态性进行检测的DNA分析技术。
个体间抗原特异性来自氨基酸顺序的差别,后者由编码基因的碱基顺序不同所决定。
这种碱基顺序的差别造成限制性内切酶识位置及酶切位点数目的不同,从而产生数量和长度不一的DNA酶切片段。
用特异性探针对整个基因组DNA酶切片段进行杂交,即可分析限制性长度片段多态性(rest
riction fragment lengthpolymorphism,RFLP)。
一定的内切酶组合所得到的人白细胞抗原系统-RFLP可以和传统方法测定的人白细胞抗原系统特异性型别相关。
80年代末发展
起来的PCR(polymerase chain reaction)技术已被用于RFLP分析,即用等位特异限
制酶裂解PCR扩增的片段,然后再进行分析,从而大提高了灵敏度。
9.3.2 PCR/SSO技术
此法乃用人工合成的人白细胞抗原系统型别特异的寡核苷酸序列作为探针,与待检细胞经PCR扩增的人白细胞抗原系统基因片段杂交,从而确定人白细胞抗原系统型别,PCR技术可将人白细胞抗原系统复合体上指定基因片段特异性地扩增5~6个数量级;而专门设计的SSO(序列特异的寡核苷酸sequencedpecific oligonucleotide)探针又能探测出等位基因间1~2个核苷酸的差异,故PCR/SSO技术具有灵敏度、特异性强、需
样本量少等优点。
9.3.3 PCR/SSP技术
目前常规的人白细胞抗原系统-DNA分型技术,包括上述的PCR/RFLP、PCR/SSO 等,最终均需用标记的特性探针与扩增产物进行杂交,再分析结果。
PCR/SSP方法用乃设计出一整套等位基因组特异性引物(sequence specific primer,SSP),借助PCR技术获得人白细胞抗原系统型别特异的扩增产物,可通过电泳直接分析带型决定人白细胞抗原系统型别,从而大大简化了实验步骤。
由于传统方法在Ⅱ类抗原分型方面困难较大,故上述几种基因分析型方法目前主要用于Ⅱ类基因座。
此外,目前已建立的人白细胞抗原系统基因分型技术还包括PCR单链构像多态性分析(PCR-single strand conformational polymorphism,PCR-SSCP)和PCR 异源二聚体电泳多态即PCR指纹图(PCr fingerprinting)分析。
DNA分型技术的应用,使人白细胞抗原系统型别分析达到了更精细的水平,并因此发现了更多的人白细胞抗原系统多态性。
人白细胞抗原系统的DNA分型技术现已成为血清学方法的竞争者,并可能在不久的将来完全取而代之。
人白细胞抗原系统是目前所知人体最复杂的遗传多态性系统。
人白细胞抗原系统研究涉及免疫学、生物学、遗传学、分子生物学、医学等多个学科,并已发展成为一个独立的学科分支。
迄今人白细胞抗原系统研究已达到相当深入的水平,并在诸多方面取得显著进展,包括人白细胞抗原系统复合体结构;人白细胞抗原系统分子结构及其表达的调控;人白细胞抗原系统分子功能,尤其是在抗原处理、呈递及T细胞识别中的作用;人白细胞抗原系统的DNA分型及多态性研究;人白细胞抗原系统与疾病的关系;人白细胞抗原系统与移植的关系等。
人白细胞抗原系统研究不仅使器官移植成为一种极有价值的治疗手段,并给基础与临床免疫带来了突破性进展。
已经证实,人白细胞抗原系统复合体中存在控制免疫应答的基因以及人白细胞抗原系统参与约束免疫细胞间相互作用,这表示人白细胞抗原系统涉及生命活动的各个水平与多个方面。
可以预期,对人白细胞抗原系统的研究将继续成为免疫遗传学最活跃的部分;对人白细胞抗原系统的应用将扩展到基础、临床、预防医学的各个领域。