主要组织相容性复合体
抗原 免疫系统 抗原肽-MHCⅡ/Ⅰ分子复合物 免疫应答 CD4+/CD8+T细胞 (细胞免疫、体液免疫) 抗原性异物排除 ◆ MHC分子为T细胞分化发育所必需 ◆ MHC分子为免疫应答的启动和调节所必需
基本概念 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。 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC): 编码主要组织相容性抗原系统的紧密连锁的基因群。 人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA): 人类主要组织相容性抗原。
第一节 MHC分子结构功能 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 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
定位:第6号染色体短臂(6p21,3) 二. 人类HLA复合体 非典型:E、F、G位点等 Ⅱ类基因:经典:DP、DQ、DR位点 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 其他免疫功能相关基因
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)表面。 存在形式: 膜结合:不同的组织细胞表达Ⅰ类分子量不同, 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、初乳和尿液等体液中。
2. 结构: 二条多肽链 (非共价键连接的糖蛋白, Ig超家族成员): ◆ 链(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,抗原结合部位; 3功能区,CD8分子结合部位; 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。
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。 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。
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 ---抗原肽结合部位,决定Ⅱ类分子 的多态性; 2 --- CD4分子结合部位。
HLA Ⅰ类和Ⅱ类抗原的结构、组织分布和功能特点 结构域 Ⅰ类A,B,C 链45KD 1+ 2 共显性 所有有核 识别和提呈内源性 2-m12KD 细胞表面 抗原肽,与辅助受体 CD8结合,对CTL的 识别起限制作用 Ⅱ类 DP,DQ,DR 链35KD 1+1 共显性 APC,活化 识别和提呈外源性 链28KD 的T细胞 抗原肽,与辅助受 体 CD4结合,对Th
第二节 MHC的多态性 单倍型遗传 多态性 HLA遗传特性 连锁不平衡性
一、多态性与多基因性 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。 多基因性:指MHC由一组位置相邻的基因座位组成,各自的产物具有相同或相似的功能。
二、连锁不平衡和单元型 连锁不平衡: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频率。 单元型(haplotype):指染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合
第三节 MHC分子的功能 1、参与处理抗原 (1)外源性抗原在APC细胞内被降解成免疫原 性多肽→与MHCⅡ类分子结合成稳定复合物 (2)内源性抗原在靶细胞中与蛋白酶体(proteasome)lmp结合→免疫原性多肽→肽链转运蛋白TAP→ 内质网腔 并与MHC-Ⅰ分子结合。 (3)蛋白酶体的相关基因及肽链转运基因均在 MHC-Ⅱ基因内。
2、约束免疫细胞间的相互作用 (1)TC-靶细胞相互作用受MHC-Ⅰ类分子约束: TC细胞只能杀伤具有相同MHC Ⅰ类分子的靶细胞。 (2)M-TH,TH-B,之间的相互作用同样存在MHC-Ⅱ类分子约束,MHC限制性(MHC,restriction)。
4、诱导自身或同种淋巴细胞反应 3、参与免疫应答的遗传控制 (1) Ir基因控制免疫应答 (2)具有不同MHC-Ⅱ类等位基因的个体,对特定抗原的免疫应答能力不同。 4、诱导自身或同种淋巴细胞反应 (1)参与免疫调节 M、B细胞等在体外能诱导自身T细胞发生增殖,反应(autologous mixed lymphocyte reaction, AMLR),AMLR代表体内免疫细胞间的一种调节机制。 (2)诱导免疫应答 5、参与T细胞分化 MHC参与T细胞分化过程的阳性选择和阴性选择。
一. 器官移植 第四节 HLA与临床医学 移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程度。 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 。
二、HLA表达异常与疾病 (一)HLA-Ⅰ类分子表达异常: 肿瘤细胞表面HLA-Ⅰ类分子表达缺失或密度降低,不能被TC 所识别→肿瘤免疫逃逸。 (二)HLA-Ⅱ类分子表达异常 器官特异性自身免疫病的靶细胞HLA-Ⅱ类分子异常表达 Ⅰ型糖尿病患者的胰岛细胞HLA-Ⅱ类分子异常表达→ 呈递自身反应性T细胞→自身免疫病。
三、HLA与疾病的相关性 1、 HLA可能与某些免疫性疾病相关。不同个体对疾病易感性的差异与遗传有关:(1) Ir基因控制免疫应答,Ir基因位于HLA复合体内。(2) 具有不同MHC-Ⅱ类等位基因的个体,对特定抗原的免疫应答能力不同。 2、某些疾病与特定的HLA型别呈非随机分布。 两个遗传学性状在群众中同时出现非随机分布称为关联,HLA-B27与强直性脊柱炎相关联。 3、 HLA与疾病的相关性可通过相对危险性(relative risk,RR)来评估。 P+ x C- RR = RR>4 为有关联 ,RR= 1 为无关联 P- x C+ P+:HLA抗原阳性病人数 C-:HLA抗原阴性对照人数 P-:HLA抗原阴性病人数 C+:HLA抗原阳性对照人数
四、HLA与与亲子鉴定和法医学 HLA分型是鉴定亲子关系的重要手段。 4、临床相关疾病 (1)类风湿性关节炎(RA):与DR4关联 (2)乳糜泻(CD):与DR3关联 (3)胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)与DQ关联 (4)多发性硬化症(MS):与DR2关联 四、HLA与与亲子鉴定和法医学 HLA分型是鉴定亲子关系的重要手段。