主要组织相容性抗原
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主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统(MHC)是人类体内一组与免疫系统密切相关的分子。
它在免疫应答中起着关键的作用,帮助身体识别自身和非自身物质,从而维持身体的免疫稳态。
本文将介绍MHC的结构、功能以及与疾病相关的重要性。
一、MHC的结构MHC主要分为两类:类I和类II。
类I MHC分子广泛分布在人体的几乎所有细胞表面,而类II MHC分子则主要表达在免疫细胞表面,如巨噬细胞、树突细胞和B细胞等。
两类MHC分子均由α和β链组成,通过肽结合槽来呈递抗原。
类I MHC分子的α链与β2微球蛋白(β2m)相互结合,肽结合槽通常呈现较短的抗原肽,长约8-10个氨基酸残基。
类I MHC抗原槽的底部与α链的一部分形成,而顶部主要由两个α螺旋组成。
类II MHC分子的α和β链都有相应的肽结合槽,呈现较长的抗原肽,通常由13-25个氨基酸残基组成。
相对于类I MHC,类II MHC的抗原槽形状和结构较为灵活,允许结合较长的抗原肽。
二、MHC的功能MHC分子的功能主要体现在两个方面:抗原呈递和免疫识别。
1. 抗原呈递MHC分子通过抗原呈递来将外源或内源抗原肽呈现给T细胞,从而激活免疫应答。
类I MHC分子主要呈递内源抗原肽,如由细胞内降解产生的肽段。
这些抗原肽与MHC分子结合后,被转运到细胞表面,供CD8+ T细胞识别。
类II MHC分子则主要呈递外源抗原肽,如吞噬细胞摄取的蛋白质,通过内吞作用形成的抗原泡等。
这些抗原肽与MHC分子结合后,被转运到免疫细胞表面,供CD4+ T细胞识别。
2. 免疫识别MHC分子的另一个重要功能是参与免疫细胞之间的识别和相互作用。
MHC分子表面的变异位点决定了它们与T细胞受体(TCR)的结合特异性,从而确保T细胞的特异性识别和激活。
MHC分子的多样性使得它们能够呈现广泛种类的抗原肽,并与TCR发生特异性相互作用。
这种相互作用触发了一系列免疫信号传导,导致T细胞的活化和免疫应答。
组织相容性抗原(histocompatibilityantigens) :器官移植时诱发排斥反应的抗原,是决定受者与供者组织相容性的抗原,即受者接受供者移植器官的能力。
机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上,其中能引起强而迅速排斥反应者称为主要组织相容性抗原,其编码基因是一组紧密连锁的基因群,称为主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)。
不同种属的哺乳类动物其MHC及编码的抗原系统有不同的命名,小鼠的主要组织相容性抗原系统称为H-2系统,人的则称为人白细胞抗原系统(human leucocyte antigen,HLA)。
但它们的组成结构、分布和功能等却很相似。
迄今对人类MHC的认识在很大程度上也来自对小鼠MHC即H-2复合体的研究。
小鼠由于具有繁殖快、易于饲养等特点成为进行MHC研究的最重要动物。
人类的主要组织相容性抗原由MHC的经典Ⅰ类基因组编码, 分为HLA Ⅰ类分子和HLAⅡ类分子, 前者表达在除红细胞外所有细胞的表面, 后者表达在一些淋巴组织的特定细胞表面.HLA分子的结构与分布:HLAI类分子由重链(α链)和轻链(β2m)组成, α链为跨膜结构,其胞外段有α1、α2、α3结构域,HLAI类分子可分为四个区:(1)肽结合区: 为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域,包括α1、α2结构域;(2)Ig样区: 与CTL表面CD8分子结合的部位,属非多态性区域,即α3结构域;(3)跨膜区:固定MHC-I类分子于膜上;(4)胞浆区:参与胞内信号传递;(5)b2m:维持MHC-I类分子空间构型的稳定性。
HLAI类分子广泛分布于各种有核细胞及血小板表面HLA I类分子结构模式图;B.极面观;C.侧面观。
HLAII类分子由HLA基因编码的α链和β链组成,胞外段分为α1、α2、β1、β2结构域。
(1)肽结合区: 由α1、β1结构域组成,为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域;(2)Ig样区: 由α2、β2结构域组成,与Th细胞表面CD4分子结合的部位,属非多态性区域;(3)跨膜区:固定MHC-II类分子于膜上;(4)胞浆区:参与胞内信号传递。
主要组织相容性抗原名词解释主要组织相容性抗原(major histocompatibility complex, MHC)是一组在哺乳动物中广泛存在的特殊蛋白质分子,主要参与免疫应答过程和个体免疫系统的调节。
以下是对主要组织相容性抗原相关名词的解释:1. MHC分子:主要组织相容性复合物分子是一类存在于细胞表面的蛋白质分子,主要由MHC-I和MHC-II两类分子组成。
MHC-I分子主要表达在几乎所有细胞表面,介导CD8+ T细胞的识别和杀伤感染细胞;MHC-II分子主要表达在特定的抗原呈递细胞(如树突状细胞、B细胞和巨噬细胞)上,介导CD4+ T细胞的识别和调节。
2. 抗原提呈:抗原提呈是指细胞通过MHC分子将体内外的抗原展示给免疫系统的过程。
抗原呈递细胞通过内源性或外源性途径获取抗原,并将其加工后与MHC分子结合,通过细胞表面的MHC分子展示给免疫细胞。
3. 抗原递呈细胞:包括树突状细胞(dendritic cell)、B淋巴细胞和巨噬细胞等,它们是MHC-II分子的主要表达细胞,具有广泛的抗原递呈能力。
树突状细胞是最有效的抗原递呈细胞,它们在体内采集外界抗原,然后迁移到淋巴结等免疫器官中,将抗原呈现给T细胞。
4. MHC限制性:MHC限制性是指T细胞的抗原识别需要同时与抗原肽和MHC分子结合。
CD8+ T细胞依赖MHC-I分子呈递的抗原肽,而CD4+ T细胞则依赖MHC-II分子呈递的抗原肽。
MHC限制性的存在使得T细胞只能识别与其MHC限制类型相匹配的抗原。
5. MHC多态性:MHC分子具有极高的基因多态性,即同一种MHC分子的不同个体之间存在着许多变异的亚型。
这种多态性使得各个个体能够识别更多的抗原肽,从而增强了体内抗原的呈递和识别能力,有助于应对不同的病原体。
6. 种差异性:不同物种之间的MHC分子存在显著差异,也称为种差异性。
这种差异性是由不同物种的基因组结构和进化过程所决定的,导致了不同物种对抗原呈递和免疫应答的差异。