1、Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1 1第一节第一节 MHC概述概述一、一、MHC的发现的发现 组织相容组织相容组织相容组织相容性抗原的发现性抗原的发现性抗原的发现性抗原的发现得益于对近交得益于对近交得益于对近交得益于对近交系小鼠和同类系小鼠和同类系小鼠和同类系小鼠和同类系小鼠的研究。系小鼠的研究。系小鼠的研究。系小鼠的研究。The laws of transplantation v第1页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15
2、周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2 2近交系动物近交系动物近交系动物近交系动物经至少经至少经至少经至少2020代的全同胞交配培育而代的全同胞交配培育而代的全同胞交配培育而代的全同胞交配培育而成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第成,品系内所有个体都可以追溯到起源于第 2020代代代代或以后代数的一对共同祖先,该品系称近交系。或以后代数的一对共同祖先,该品系称近交系。或以后代数的一对共同祖先,该品系称近交系。或以后代数的一对共同祖先,
3、该品系称近交系。同类系动物同类系动物同类系动物同类系动物通过杂交通过杂交通过杂交通过杂交互交或回交等方式将互交或回交等方式将互交或回交等方式将互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中,由此形成的一个新的一个基因导入到近交系中,由此形成的一个新的一个基因导入到近交系中,由此形成的一个新的一个基因导入到近交系中,由此形成的一个新的近交系,与原来的近交系只是在一个很小的染色近交系,与原来的近交系只是在一个很小的染色近交系,与原来的近交系只是在一个很小的染色近交系,与原来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同。体片段上的基因不同。体片段上的基因不同。体片段上的基因不同。v第2页/共79页Imm
4、unology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3 3l l 19391939年,年,年,年,GeorgeGeorge发现小鼠的与抗肿瘤及发现小鼠的与抗肿瘤及发现小鼠的与抗肿瘤及发现小鼠的与抗肿瘤及移植排斥反应相关的抗原(移植排斥反应相关的抗原(移植排斥反应相关的抗原(移植排斥反应相关的抗原(H-2H-2)。l l 19581958年,法国年,法国年,法国年,法国DaussetDausset发现人的与移植排发现人的与移植排发现人的与移植排发现人的与移植排斥反应相关的抗原斥反
5、应相关的抗原斥反应相关的抗原斥反应相关的抗原HLAHLA(人类白细胞抗(人类白细胞抗(人类白细胞抗(人类白细胞抗原)。原)。原)。原)。l l 1960197019601970年间,年间,年间,年间,BenacerrafBenacerraf发现发现发现发现MHCMHC基因控制机体的免疫细胞的相互作用。基因控制机体的免疫细胞的相互作用。基因控制机体的免疫细胞的相互作用。基因控制机体的免疫细胞的相互作用。l l 19801980年诺贝尔医学和生理学奖授予在免疫年诺贝尔医学和生理学奖授予在免疫年诺贝尔医学和生理学奖授予在免疫年诺贝尔医学和生理学奖授予在免疫遗传学上作出突出贡献的遗传学上作出突出贡献的
6、遗传学上作出突出贡献的遗传学上作出突出贡献的SnellSnell、DaussetDausset和和和和BenacerrafBenacerraf三位学者。三位学者。三位学者。三位学者。v第3页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4 4 二、二、MHC及其相关名词的概念及其相关名词的概念 1 1 组织相容性抗原(组织相容性抗原(组织相容性抗原(组织相容性抗原(histicompatibility antigen):histicompatibility
7、 antigen):代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原,也称移植抗原。抗原,也称移植抗原。抗原,也称移植抗原。抗原,也称移植抗原。(机体内与排斥反应有关的机体内与排斥反应有关的机体内与排斥反应有关的机体内与排斥反应有关的抗原系统多达抗原系统多达抗原系统多达抗原系统多达2020种以上种以上种以上种以上)2 2 主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原(major histocompatibility major histocompatibili
8、ty antigen):antigen):在众多的组织相容性抗原中,能引起强烈在众多的组织相容性抗原中,能引起强烈在众多的组织相容性抗原中,能引起强烈在众多的组织相容性抗原中,能引起强烈 而迅速排斥反应的抗原。也叫主要组织相容性系而迅速排斥反应的抗原。也叫主要组织相容性系而迅速排斥反应的抗原。也叫主要组织相容性系而迅速排斥反应的抗原。也叫主要组织相容性系统(统(统(统(major histocompatibility system,MHS)major histocompatibility system,MHS)。v第4页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一
9、周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室5 5 *MHCMHC(既可用来表示基因,也可表示基因表达产物)(既可用来表示基因,也可表示基因表达产物)(既可用来表示基因,也可表示基因表达产物)(既可用来表示基因,也可表示基因表达产物)*多以小鼠为研究对象多以小鼠为研究对象多以小鼠为研究对象多以小鼠为研究对象3 MHC3 MHC:主要组织相容性复合体。:主要组织相容性复合体。:主要组织相容性复合体。:主要组织相容性复合体。人:人:人:人:6 6号染色体,号染色体,号染色体,号染色体,HLAHLA复合体;复合体;复合体;复合体;小
10、鼠:小鼠:小鼠:小鼠:1717号染色体,号染色体,号染色体,号染色体,H-2H-2复合体。复合体。复合体。复合体。4 MHC4 MHC分子:指的是由分子:指的是由分子:指的是由分子:指的是由MHCMHC基因所编码的基因产物基因所编码的基因产物基因所编码的基因产物基因所编码的基因产物,也可用也可用也可用也可用MHSMHS(主要组织相容性抗原系统)表示。(主要组织相容性抗原系统)表示。(主要组织相容性抗原系统)表示。(主要组织相容性抗原系统)表示。*mHCmHC(minor histocompatibility complexminor histocompatibility complex)v第5
11、页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室6 6 5 5、HLA HLA(human leucocyte antigenhuman leucocyte antigen)人类白细胞抗原。人类白细胞抗原。人类白细胞抗原。人类白细胞抗原。是人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗是人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗是人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗是人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗原的基因也称原的基因也称原的基因也称原的基因也称HLAHLA。v第6页
12、/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室7 7第二节第二节 MHC的结构与特点的结构与特点一、一、MHC的基因组成的基因组成 定位于第定位于第定位于第定位于第6 6号染色体短臂,是迄今为止发现号染色体短臂,是迄今为止发现号染色体短臂,是迄今为止发现号染色体短臂,是迄今为止发现的人类最为复杂的基因系统。的人类最为复杂的基因系统。的人类最为复杂的基因系统。的人类最为复杂的基因系统。多基因性(个体)、多态性(群体)多基因性(个体)、多态性(群体)多基因性(
13、个体)、多态性(群体)多基因性(个体)、多态性(群体)v第7页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室8 8l l1 1、基本结构:分成三类基因区、基本结构:分成三类基因区、基本结构:分成三类基因区、基本结构:分成三类基因区(1 1)类基因区类基因区类基因区类基因区 经典:经典:经典:经典:B B、C C、A A位点位点位点位点 非经典:非经典:非经典:非经典:E E、F F、GG位点等位点等位点等位点等 (2 2)类基因区类基因区类基因区类基因区
14、经典:经典:经典:经典:DPDP、DQDQ、DRDR位点位点位点位点 非经典:非经典:非经典:非经典:DNDN、DMDM、DODO位点等位点等位点等位点等 TAPTAP、LMPLMP等等等等(3 3)类基因区:类基因区:类基因区:类基因区:C4C4、C2C2、B B因子、因子、因子、因子、TNFTNF、HSP70HSP70等等等等 v第8页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室9 9 v第9页/共79页Immunology2024/4/152024
15、/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1010 2 2、编码蛋白、编码蛋白、编码蛋白、编码蛋白(1 1)经典)经典)经典)经典MHCMHC基因基因基因基因 经典经典经典经典MHC IMHC I类相关基因类相关基因类相关基因类相关基因 HLA-AHLA-A、B B、C C、经典经典经典经典MHC IIMHC II类相关基因类相关基因类相关基因类相关基因 HLA-DPHLA-DP、DQDQ、DRDR(2 2)免疫功能相关基因)免疫功能相关基因)免疫功能相关基因)免疫功能相关基因 编码补体成分的基因编码补体成
16、分的基因编码补体成分的基因编码补体成分的基因C2C2、C4AC4A、C4BC4B、BfBf(IIIIII类区)类区)类区)类区)抗原加工递呈相关基因抗原加工递呈相关基因抗原加工递呈相关基因抗原加工递呈相关基因LMPLMP、TAPTAP、HLA-DMHLA-DM、HLA-DOHLA-DO(II II类区)类区)类区)类区)非经典非经典非经典非经典I I类基因类基因类基因类基因HLA-EHLA-E、F F、GG(I I类区)类区)类区)类区)炎症相关基因炎症相关基因炎症相关基因炎症相关基因TNFTNF、HSP70HSP70(IIIIII类区)类区)类区)类区)v第10页/共79页Immunolog
17、y2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1111 v第11页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1212基因座位 gene locus 指各个基因在染色体上所占的位置。也可简称为座位。但就位点的实体而言,指的就是基因。v第12页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教
18、研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1313二、二、MHC的遗传特点及意义的遗传特点及意义 1 1、单元型(单倍体)遗传、单元型(单倍体)遗传、单元型(单倍体)遗传、单元型(单倍体)遗传l l单元型:同一条染色体上单元型:同一条染色体上HLAHLA等位基因的组合。等位基因的组合。l lHLAHLA基因在体细胞两条染色体上的组合称为基因基因在体细胞两条染色体上的组合称为基因型。型。l l某一个体某一个体HLAHLA抗原特异性型别称为表型。抗原特异性型别称为表型。v第13页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周
19、一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1414Crossing overresults in new haplotypes v第14页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1515v第15页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1616
20、v第16页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1717 v第17页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室18182 2、共显性、共显性、共显性、共显性(血型抗原血型抗原血型抗原血型抗原)一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象。传现象。3 3、多态性、
21、多态性、多态性、多态性l l位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位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。由于群体中的突变,同一座位所可能出现的基基因。由于群体中的突变,同一座位所可能出现的基因系列称为因系列称为复等位基因复等位基因复等位基因复等位基因,这是,这是HLAHLA高度多态性的最主高度多态性的最主要原因要原因。l l多态性:是指在一随机分配的群体中,染色体多态性:是指在一随机分配的群体中,染色体同一基因座位有两种以上基因型,可能编码两同一基因座位有两种以上基因型,可能编码两种以上的产物。种以上的产物。v第18页/共79页Immunology2024/4/15202
22、4/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室1919HLA基因的多态性现象与普通多态性基因的差别典型MHC基因的多态性较普通的多态性基因复杂得多(如与ABO血型抗原基因比较)多态性变异较为集中于HLA分子与抗原肽结合部位的结构域许多多态性变异基因并未发现其对应的表达分子v第19页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2020 v第20页/共79页Immunolo
23、gy2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2121Polymorphism in MHC Class I genes555291140Data from www.anthonynolan.org.uk/HIG/index.html October 2003998 alleles(657 in July 2000)6215Class IABCNo ofpolymorphismsEFGv第21页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药
24、科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2222Polymorphism in MHC Class II genes3356201062556Data from www.anthonynolan.org.uk/HIG/index.html October 2003668 alleles(492 in July 2000)764688DRDPDQDMDOClass IIA B1A1 B1B2-9A1 B1No ofpolymorphismsA B ABv第22页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一
25、周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室23232862962510Class I-100 antigensClass II-40 antigensABDQ DPCDRNo ofserologically-defined antigensDiversity of MHC Class I and II antigensData from www.anthonynolan.org.uk/HIG/index.html October 2003v第23页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一
26、中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2424多态性生物学意义多态性生物学意义:1.赋予种群适应多变的环境条件赋予种群适应多变的环境条件2.实现对机体免疫应答的遗传控制实现对机体免疫应答的遗传控制3.使使MHC成为个体的终身遗传标志成为个体的终身遗传标志4.增加了寻找合适同种器官移植供者的难度。增加了寻找合适同种器官移植供者的难度。在在 中中 国国 人人 群群 中中,非非 血血 缘缘 关关 系系HLAHLA配配 型型 的的 概概 率率 是是1/4001/101/4001/10,000000,在在较较为为罕罕见见的的HLAHLA型
27、型中中,配配型型的的概概率只有几万甚至几十万分之一。率只有几万甚至几十万分之一。v第24页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室25254、连锁不平衡、连锁不平衡基因频率:是指群体中携带某一等位基因的个体数目与携带该基因座位各等位基因个体数目总和的比例。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。
28、v第25页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2626HLA连锁不平衡举例单元型单元型频率()频率()A B DA B D观察值观察值 期望值期望值A1A1B8B89.89.82.12.1A3A3B7B75.45.42.12.1B8B8Dw3Dw38.68.61.41.4B7B7Dw2Dw23.93.91.81.8v第26页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生
29、物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2727连锁不平衡意义连锁不平衡意义l l连锁不平衡现象在一定程度上限制了群体中连锁不平衡现象在一定程度上限制了群体中HLAHLA单体型的多样性,这给器官移植寻找单体型的多样性,这给器官移植寻找HLAHLA相容供体提供了机会,相容供体提供了机会,l l但却给但却给HLAHLA与疾病关联研究中寻找原发性关联与疾病关联研究中寻找原发性关联成分增添一定麻烦,因为所发现的某个成分增添一定麻烦,因为所发现的某个HLAHLA易易感基因,很可能仅是与该原发性易感基因处于感基因,很可能仅是与该原发性易感基因处于连锁不平衡中,属于次级关联成分。连锁不
30、平衡中,属于次级关联成分。l l连锁不平衡所造成的不同人群中单元型的不同,连锁不平衡所造成的不同人群中单元型的不同,一定程度上可作为该群体的遗传标志。一定程度上可作为该群体的遗传标志。v第27页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2828第三节第三节 MHC分子的结构与功能分子的结构与功能 一、一、一、一、MHCMHC分子的结构与分布分子的结构与分布分子的结构与分布分子的结构与分布(一)(一)(一)(一)HLA IHLA I类分子类分子类分子类分
31、子 1 1、由、由、由、由 链和链和链和链和22微球蛋白组成的异二聚体微球蛋白组成的异二聚体微球蛋白组成的异二聚体微球蛋白组成的异二聚体肽结合区肽结合区肽结合区肽结合区11、2/2/与抗原肽(由与抗原肽(由与抗原肽(由与抗原肽(由8-128-12个氨基个氨基个氨基个氨基 酸组成)结合、被酸组成)结合、被酸组成)结合、被酸组成)结合、被TCRTCR识别(多态性)识别(多态性)识别(多态性)识别(多态性)IgIg样区样区样区样区3 3 与与与与T T细胞表达的细胞表达的细胞表达的细胞表达的CD8CD8相互作用;相互作用;相互作用;相互作用;2m 2m 有助于有助于有助于有助于I I类分子的表达和稳
32、定性类分子的表达和稳定性类分子的表达和稳定性类分子的表达和稳定性 跨膜区跨膜区跨膜区跨膜区固着于细胞膜上固着于细胞膜上固着于细胞膜上固着于细胞膜上胞内区胞内区胞内区胞内区信号传递信号传递信号传递信号传递 2 2、HLA IHLA I类分子广泛分布于几乎所有有核细胞类分子广泛分布于几乎所有有核细胞类分子广泛分布于几乎所有有核细胞类分子广泛分布于几乎所有有核细胞表面,各种细胞表达的密度不同。表面,各种细胞表达的密度不同。表面,各种细胞表达的密度不同。表面,各种细胞表达的密度不同。v第28页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中
33、国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室2929 v第29页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3030 v第30页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3131 v第31页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大
34、学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3232HLAHLA与抗原肽的结合示意图与抗原肽的结合示意图v第32页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3333(二)(二)(二)(二)HLA IIHLA II类分子类分子类分子类分子 1 1、由、由、由、由 链和链和链和链和 链组成的异二聚体链组成的异二聚体链组成的异二聚体链组成的异二聚体肽结合区肽结合区肽结合区肽结合区11、1 /1 /与抗原肽(由
35、与抗原肽(由与抗原肽(由与抗原肽(由13-1713-17个氨个氨个氨个氨基酸组成)结合、被基酸组成)结合、被基酸组成)结合、被基酸组成)结合、被TCRTCR识别,外侧为超抗原识别,外侧为超抗原识别,外侧为超抗原识别,外侧为超抗原结合位点。结合位点。结合位点。结合位点。IgIg样区样区样区样区2/2/与与与与T T细胞表达的细胞表达的细胞表达的细胞表达的CD4CD4相互作用;相互作用;相互作用;相互作用;跨膜区跨膜区跨膜区跨膜区固着于细胞膜上固着于细胞膜上固着于细胞膜上固着于细胞膜上胞内区胞内区胞内区胞内区信号传递信号传递信号传递信号传递 2 2、HLA IIHLA II类分子类分子类分子类分子
36、主要主要主要主要分布于单核分布于单核分布于单核分布于单核/巨噬细胞、巨噬细胞、巨噬细胞、巨噬细胞、DCDC和成熟的和成熟的和成熟的和成熟的B B细胞等抗原递呈细胞表面。细胞等抗原递呈细胞表面。细胞等抗原递呈细胞表面。细胞等抗原递呈细胞表面。*与抗体、与抗体、与抗体、与抗体、TCRTCR相比,相比,相比,相比,HLAHLA与抗原的结合特异性较弱与抗原的结合特异性较弱与抗原的结合特异性较弱与抗原的结合特异性较弱*HLA IHLA I、II II类分子也可以可溶性形式存在类分子也可以可溶性形式存在类分子也可以可溶性形式存在类分子也可以可溶性形式存在v第33页/共79页Immunology2024/4
37、/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3434HLA IIHLA II类分子结构类分子结构v第34页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3535组织组织组织组织MHC IMHC I类分子类分子类分子类分子MHC IIMHC II类分子类分子类分子类分子T T细胞细胞细胞细胞B B细胞细胞细胞细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞其他抗原提呈细胞
38、其他抗原提呈细胞其他抗原提呈细胞其他抗原提呈细胞胸腺上皮细胞胸腺上皮细胞胸腺上皮细胞胸腺上皮细胞中性粒细胞中性粒细胞中性粒细胞中性粒细胞肝细胞肝细胞肝细胞肝细胞肾脏细胞肾脏细胞肾脏细胞肾脏细胞脑细胞脑细胞脑细胞脑细胞红细胞红细胞红细胞红细胞+-+/-+/-+-HLA-、类抗原的分布类抗原的分布v第35页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3636 二、二、MHC分子的生物学功能分子的生物学功能1、参与加工和递呈蛋白质抗原、参与加工和递呈蛋白质抗原
39、 外源性抗原外源性抗原MHC IIMHC II类分子途径类分子途径 内源性抗原内源性抗原MHC IMHC I类分子途径类分子途径 *正常生理情况下,许多自身蛋白成分也正常生理情况下,许多自身蛋白成分也通过通过MHCMHC途径表达于途径表达于APCAPC表面。表面。v第36页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3737 v第37页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学
40、微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3838抗原提呈细胞(抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC):这):这类细胞能够摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈类细胞能够摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给淋巴细胞。给淋巴细胞。专职专职APC:主要包括巨噬细胞,树突状细胞和:主要包括巨噬细胞,树突状细胞和B细胞。细胞。能够提呈能够提呈MHC II 分子和抗原肽复合物。分子和抗原肽复合物。抗原提呈:指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为抗原提呈:指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为多肽片段,并与多肽片段,并与MHC分子结合为多肽:分子结合为多
41、肽:MHC分子复分子复合物,而转移至细胞表面,并与合物,而转移至细胞表面,并与T细胞表面的细胞表面的TCR结结合,成为合,成为TCR/抗原肽:抗原肽:MHC分子三元体,再被提呈分子三元体,再被提呈给给T淋巴细胞的全过程。淋巴细胞的全过程。v第38页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室3939 v第39页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学
42、微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4040 v第40页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4141*HLA IHLA I、II II处理内源、外源抗原的途径并不绝对处理内源、外源抗原的途径并不绝对v第41页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4242v第42页/共79页Immunology20
43、24/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4343v第43页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4444 2、MHC限制性限制性双识别双识别 (CTLCTL与靶细胞、与靶细胞、与靶细胞、与靶细胞、APCAPC与与与与ThTh、ThTh与与与与B B等之间)等之间)等之间)等之间)3、免疫应答的调节、免疫应答的调节 Ag-MHC-TCRAg
44、-MHC-TCR复合体启动免疫应答复合体启动免疫应答 MHCMHC作为协同分子参与作为协同分子参与T T细胞活化细胞活化4、参与、参与T细胞分化成熟及免疫耐受的形成细胞分化成熟及免疫耐受的形成v第44页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4545T细胞能够识别细胞能够识别T细胞表面的细胞表面的MHC单倍单倍体型为体型为MHCAAPC细胞表面的细胞表面的MHC单单倍体型为倍体型为MHCAv第45页/共79页Immunology2024/4/1520
45、24/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4646T细胞不能够识别细胞不能够识别T细胞表面的细胞表面的MHC单倍单倍体型为体型为MHCAAPC细胞表面的细胞表面的MHC单单倍体型为倍体型为MHCBv第46页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4747 v第47页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微
46、生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4848第四节 HLA与医学一、一、一、一、HLAHLA与疾病的关联与疾病的关联与疾病的关联与疾病的关联 群体分子流行病学调查显示,某些疾病的发群体分子流行病学调查显示,某些疾病的发生与一种或几种生与一种或几种HLAHLA抗原的表达相关抗原的表达相关 ,因此,因此HLAHLA作为一种疾病发生的遗传标志可用于疾病作为一种疾病发生的遗传标志可用于疾病的辅助诊断、预测、分类及预后判断。的辅助诊断、预测、分类及预后判断。带有某种带有某种HLAHLA型别不代表一定会患病。型别不代表一定会患病。v第48页/共79页I
47、mmunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室4949HLAHLA与疾病的关联(表)与疾病的关联(表)v第49页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室5050 二、其表达异常与疾病的关系二、其表达异常与疾病的关系 HLA-HLA-类分子的缺失、表达降低、变异,与类分子的缺失、表达降低、变异,与类分子的缺失、表达降低、变异,
48、与类分子的缺失、表达降低、变异,与肿瘤的发生有关;肿瘤的发生有关;肿瘤的发生有关;肿瘤的发生有关;*免疫逃逸免疫逃逸免疫逃逸免疫逃逸 HIV NefHIV Nef下调下调MHCMHCI I类分子表达,这一机制类分子表达,这一机制可能保护感染细胞不被可能保护感染细胞不被CTLsCTLs或或NKNK细胞裂解。细胞裂解。HLA-HLA-类分子表达缺陷,导致严重的免疫缺类分子表达缺陷,导致严重的免疫缺类分子表达缺陷,导致严重的免疫缺类分子表达缺陷,导致严重的免疫缺陷,表达异常往往与自身免疫病的发生有关。陷,表达异常往往与自身免疫病的发生有关。陷,表达异常往往与自身免疫病的发生有关。陷,表达异常往往与自
49、身免疫病的发生有关。v第50页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室5151三、三、HLA与器官移植与器官移植 *骨髓库、造血干细胞库等骨髓库、造血干细胞库等 HLA HLA抗原本身就是激发机体对移植物产生强烈抗原本身就是激发机体对移植物产生强烈抗原本身就是激发机体对移植物产生强烈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。和快速排斥反应的主要相容性抗原系统。和快速排斥反应的主要相容性抗原系统。和快速排斥反应的主要相容性
50、抗原系统。供受体间供受体间HLA的相似性越强,器官移植的的相似性越强,器官移植的成活率越高。通常最佳的移植物配对关系顺序成活率越高。通常最佳的移植物配对关系顺序为同卵双生为同卵双生同胞兄妹同胞兄妹近亲近亲远亲远亲无亲缘者。无亲缘者。v第51页/共79页Immunology2024/4/152024/4/15周一周一周一周一中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室中国药科大学微生物学教研室5252l l目前,肾、肝、心脏移植的一年成活率分别达到目前,肾、肝、心脏移植的一年成活率分别达到90100%90100%、7075%7075%、8090%8090%,5