主要组织相容性抗原系统

第二章MHC分子与移植第一节MHC 分子一、概述主要组织相容性抗原系统（major histocompatibility system, MHC），是指在哺乳动物体内受遗传控制的，代表个体特异性的主要组织抗原系统。

其编码基因是由紧密连锁的一组基因群组成，每个基因都有40多个等位基因。

MHC编码的产物表达在多种细胞表面，称为MHC 分子或MHC抗原。

MHC分子有两种类型：MHC-I类和MHC-II类。

起初，人们认为MHC 分子在T细胞对异体移植的组织进行排斥反应中起作用，即当机体从其他个体接受移植物后，如果受体的MHC与供体不同，就会对移植物产生强烈的排斥反应；后来证明，MHC除参与器官移植排斥外，还参与免疫应答和免疫识别的调控。

小鼠MHC命名为H-2（histocompatibility antigen-2），位于第17对染色体。

人类的MHC命名为HLA（Human Leukocyte Antigen），位于第6对染色体短臂。

多态性（Polymorphism）：同一种属不同个体间在基因或蛋白水平上的变异。

二、MHC的抗原结构1、MHC-I类分子α链和β2微球蛋白异源二聚体，均属于Ig超家族的成员。

α链膜外区含有α1、α2、α3功能区（图2-1，2-2）。

多肽结合区由α1和α2功能区共同组成，α3与β2微球蛋白非共价结合，并含有CD8结合区（图2-3）。

β2微球蛋白无多肽性，人基因定位于15对染色体，小鼠基因定位对染色体。

P e p t i d e-b i n d i n g c l e f tα 1- domain α 2- domain β2-microglubuin α 3 domainFig 2-1 Structure of a class I MHC molecules.Schematic diagram illustrates the different regions of MHC molecules. Class I molecules are composed of a α chain noncovalently attached to the β2-micorglobulin.Fig2-2 T h e α1 and α2 domains as viewed from topSchematic diagram Showing the peptide-binding cleft consisting of a base of antiparallel β strands and sides of α helices. This cleft in Class I molecules can accommodate peptides containing 8-10 residues.HLA- I APCFig 2-3 The α3 segment of the α chain folds into an Ig domain that serves as the binding site for CD 8.2、MHC-II 类分子：αβ异源二聚体，α链膜外区含有α1和α2功能区；β链膜外区含有β1和β2功能区。

一.名词解释：1.主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC)主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。

人类的MHC被称为HLA （human leukocyte antigen，HLA），即人白细胞抗原;小鼠MHC则被称为H-2。

HLA位于人的6号染色体短臂上，H-2位于小鼠的17号染色体上2. MHC限制性（MHC restriction)二. 单选题1.人类HLA-I类抗原α链编码基因的染色体定位是（ B ）A.第15号B.第6号C.第9号D.第2号E.第8号2.TNF的编码基因位于（ D ）A.HLA-I区B.HLA-B区C.HLA-II区D.HLA-III区E.HLA-DR区3.对人而言，HLA抗原是（ C ）A.异种抗原B.改变的自身抗原C.同种异型抗原D.隐蔽抗原E.异嗜性抗原4.HLA-I 类分子的主要功能是（ D ）A.向TH细胞提呈外源性抗原肽B.向CTL细胞提呈外源性抗原肽C.向TH细胞提呈外源性抗原肽D.向CTL细胞提呈内源性抗原肽E.向B细胞提呈外源性抗原肽5.与TH细胞表面CD4 分子结合的部位是（ C ）A.MHC-I类分子的β链B.MHC-II类分子α1β1区C.MHC-II类分子α2β2区D.MHC-I类分子α链α1α2区E.MHC-I类分子α3区6.肿瘤细胞表面（ A ）A.HLA-1类抗原显著减少B.HLA-I类抗原显著增加C.HLA-II类抗原显著增加D.HLA-II类抗原显著增加E.HLA-I和II类抗原表达均降低7.多次接纳同一血液供体输血的病人发生的非溶血性输血反应与哪种抗体有关（ D ）A.ABO血型抗体B.抗Ig抗体C.Rh血型抗体D.抗白细胞和血小板HLA抗体E.抗核抗体8.单倍型指的是（ D ）A.在两条染色体的HLA等位基因的组合B.一条染色体上的基因组合C.两条染色体上的基因组合D.同一条染色体上HLA等位基因的组合E.决定一个个体HLA特异性的一串基因9.HLA基因复合体中等位基因数最多的是（ B ）A.HLA-AB.HLA-BC.HLA-CD.HLA-DRE.HLA-DQ10. 人主要组织相容性复合体(HLA)基因除哪一项外，其他全部特性都具有：BA.位于第6对染色休B.性连锁C.共显性D.多态性E.以单倍型为一个单位遗传11.活化的T淋巴细胞表达哪类分子（ C ）M HC-ⅡA.只表达MHC-Ⅱ类分子 B.只表达MHC-Ⅰ类分子 C.同时表达MHC-Ⅰ、类分子D.仅同时表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅲ类分子E.同时表达SIgM和SIgD分子12.下列哪一种细胞在正常情况下不表达HLA-Ⅱ类抗原（ A ）A.胰岛β细胞B.朗格汉斯细胞C.B细胞D.树突状细胞E.巨噬细胞13.HLA-Ⅱ类基因包括（ D ）A.HLA-A基因B.HLA-A,B,C基因C.HLA-DR基因D.HLA-DR,DP,DQ基因E.C4、C2、Bf基因14.根据HLA复合体的单倍型遗传方式，兄弟和姐妹之间有一个单体型相同的概率是（ C ）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%15.根据HLA单体型的遗传规律，同胞之间两个单体型完全相同的概率是（ B ）A.10%B.25%C.50%D.75%E.100%16.关于HLA-Ⅰ类分子的叙述正确的是（ C ）A.表达于专职APC细胞表面B.表达限于淋巴细胞和单核细胞C.以β2微球蛋白作为其结构D.其基因与免疫应答基因紧密连锁E.主要参于外源性抗原的提呈17.下列哪一种细胞不表达HLA-Ⅰ类抗原（ C ）A.T淋巴细胞B.B淋巴细胞C.成熟红细胞D.上皮细胞E.中性粒细胞18.关于HLA-Ⅱ类分子的描述错误的是（ A ）A.能与辅助受体CD8分子结合B.对Th细胞的活化起限制作用C.由染色体上HLA复合体编码D.由两条糖肽链借非共价键连接而成E.主要存在于抗原递呈细胞表面19.一般说,与外源性抗原递呈有关的分子是（ A ）A.MHC-Ⅱ类分子B.MHC-Ⅰ类分子C.MHC-Ⅲ类分子D.CD1分子E.黏附分子20.下列过程中，体现MHC的限制性的是（ D ）A.巨噬细胞吞噬B.ADCCC.B细胞识别外来抗原D.Tc细胞杀伤E.NK细胞杀伤三.多项选择题：1. HLA分子的生物学功能包括（ ABCDE ）A.参与T细胞在胸腺的分化和发育B.MHC限制性C.抗原的加工处理和提呈D.引起排斥反应E.约束免疫细胞间作用2.根据HLA的单体型遗传方式，在器官移植供者的选择、法医的亲子鉴定中应用，机制是（ ABCDE ）A.HLA单体型一个来自父方，一个来自母方B.同胞之间两个单体型完全相同或完全不同的机率各占25%C.孪生兄弟的HLA两个单体型完全相同D.亲代与子代之间必然有一个单体型相同E.同胞之间一个单体型相同或不相同机率各为50%3.关于HLA-I类分子的叙述，错误的是（ ACD ）A.将内源性抗原提呈给CD8T+细胞B.参与外源性抗原的加工C.参与T细胞在胸腺的发育D.编码的基因均为HLA基因E.由两条的重链和两条轻链构成4.HLA-II类分子抗原肽结合区具有的特征是（ ABDE ）A.引起器官移植排斥反应B.能与外源性抗原肽复合物形式被TH细胞识别C.可结合内源性抗原肽D.决定HLA-II类分子的多态性E.是同种异型抗原决定簇的存在部位5.不表达HLA-I类抗原的细胞有（ BDE ）A.网织红细胞B.胎盘滋养层细胞C.淋巴细胞D.神经细胞E.成熟红细胞6.HLA具有高度多态性的遗传基础是（ ABC ）A.HLA复合体多基因性B.HLA基因共显性表达C.HLA复合体复等位基因D.HLA复合体单倍型遗传E.HLA复合体连锁不平衡7.HLA-II类分子Ig样区所具备的特征是（ ACD ）A.α2和β2功能区组成B.结合Tc表面CD8 分子C.氨基酸序列高度保守D.与Ig恒定区有同源性E.α3 和β2M组成8.HLA-II类分子表达异常可见于（ BDE ）A.肿瘤细胞B.Graves 病人甲状腺上皮细胞C.病毒感染细胞D.原发性胆管肝硬化患者的胆管上皮细胞E.I型糖尿病患者的胰岛β细胞9.MHC的生物学意义在于（ ACD ）A.可用于亲子鉴定B.利于机体识别自己和非己C.赋予机体对环境改变抵抗的能力D.器官移植选择供者必须进行组织配型E.利于限制不同亚群T 细胞的抗原识别10. MHC限制性表现在：BCDEA.ADCC反应B.B细胞对TD抗原的应答C.CD8+T细胞杀伤靶细胞D.T细胞对抗原识别过程E.B细胞与TH细胞的相互作用11. MHC I类,Ⅱ类蛋白质具有如下共性：BCDEA.它们均在所有的有核细胞上表达B.它们均制约T细胞应答C.它们均在细胞上呈共显性表达D.它们都是完整的膜蛋白E.它们均具有遗传多态性12. 父母的HLA分型分别是A9A2B6B9和A3A5B10B7，子女的基因型可能是：ABEA.A9A3B6B10B.A3A2B10B9C.A2A3B9B6D.A5A3B7B6E.A9A5B6B713.HLA-A，HLA-B，HLA-C抗原具有哪些特性？ABCDEA.分布于体内大多数有核细胞上B.在排斥反应中被宿主淋巴细胞识别C.在细胞介导的细胞溶解作用中参与MHC限制作用D.由一条α链及非共价结合的β2微球蛋白所组成E.也能分布于体液中14.参与外源性抗原加工，处理和递呈的MHC基因产物有那些?ABA.MHCⅡ类分子B.CLIP链(恒定链)C.低分子量多肽(LMP)D.抗原多肽转运蛋白(TAP)E.HSP（热休克蛋白）四.B型选择题A.HLA-A、HLA-B、HLA-C基因B. HLA-E、HLA-F、HLA-G基因C.C2、C4、Bf基因D. HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR基因E.HLA-DM、HLA-DO 基因1.编码HLA-I类分子（ A ）2.编码HLA-II类分子（ D ）A.HLA-B27B.HLA-DR2C.HLA-DR3D.HLA-DR4E.HLA-DR53.与人类强直性脊柱炎相关联的是（ A ）4.与寻常天疱疮相关联的是（ D ）5.与乳糜泻相关联的是（ C ）A.成熟红细胞B.胰岛β细胞C.CTLD.神经细胞E.活化T细胞6.不表达HLA-Ⅰ类分子的细胞是（ A ）7.表达MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ类分子的细胞是（ E ）8.异常表达MHC-Ⅱ类分子的细胞是（ B ）A.TAP基因B.HLA-DR基因C.HLA-E基因D.HLA-A基因E.HLA-III基因区9.非经典HLA-I类基因（ C ）10.编码补体成分的基因位于（ E ）11.与内源性抗原肽转运相关的基因是（ A ）A.HLA-Ⅰ类分子轻链β2mB.HLA-I类分子α1和α2结构域C.HLA-Ⅱ类分子α1和β1结构域D.HLA-Ⅰ类分子α3结构域E.HLA-Ⅱ类分子α2和β2结构域12.与T细胞表面CD8分子结合的部位是（ D ）13.与T细胞表面CD4分子结合的部位是（ E ）14.结合加工的内源性抗原肽的部位是（ B ）15.不是HLA基因编码的产物是（ A ）五.问答题：1.试述MHC分子在免疫应答调控中的作用？(1)MHC分子结合抗原多肽，供TCR识别。

主要组织相容性复合体及其编码抗原系统主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex，MHC）是一组基因团，这些基因编码抗原呈递细胞表面上的重要配体。

MHC对于机体的免疫系统起着至关重要的作用。

它是免疫相关基因区域（Immune-Related Gene Region）中的一个重要组分，位于人类染色体6号上。

MHC分子既可以与抗原片段相结合，也可以与T细胞受体结合，从而介导细胞免疫和体液免疫反应。

MHC分子包括I 型、II型和III型。

MHC I型分子MHC I型分子主要分布在大多数核细胞和可移动细胞表面，例如血清蛋白，肺泡巨噬细胞，与百分之95的常见白细胞系统。

MHC I型分子是由聚体组成的，由三个不同的分子组成：MHC I、β2微球蛋白和细胞性的抗原片段（peptide）。

MHC I型分子是识别并介导细胞毒性T淋巴细胞（CD8+ T细胞）的重要分子，从而消灭体内的感染和突变细胞。

MHC II型分子MHC II型分子主要分布在专业抗原呈递细胞表面，例如髓样磷脂质巨噬细胞（macrophages）、树突状细胞（dendritic cells ）、B淋巴细胞（B cells ）和某些T细胞亚群。

MHC II型分子由两个分子组成：MHC II分子和其中的抗原片段。

MHC II型分子通过识别并介导辅助T淋巴细胞（CD4+ T细胞）的激活，从而提高体液免疫反应的效率，并增加机体对外部抗原的清除能力。

MHC III型分子MHC III型分子是与MHC I型和II型有关的一类基因产品，但与它们不同的是，MHC III型分子的表达主要由调节因子的控制。

MHC III型分子的编码基因包括一些调节因子和多种免疫分子，如组胺和补体成分。

这些免疫分子对于机体的免疫反应也起着重要的作用。

MHC分子的编码抗原系统MHC分子编码抗原系统可以分为A、B、C、DR、DQ、DP等六个大的编码基因群，它们直接参与与免疫系统相关的事件、越一般的MHC 与抗原高度特异的吻合程度越低。

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。

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。

（1）主要组织相容性抗原系统，编码这一组抗原的是一组连锁基因，称为主要组织相容性复合体，或主要组织相容性系统。

（2）次要组织相容性抗原，由次要组织相容性复合体或次要组织相容性系统所编码。

在同种异体移植时，决定组织相容性的同种抗原种类很多，其中起主要作用的称为主要组织相容性抗原；在小鼠为H-2，在人类为HLA.HLA分子分3类，其中MHCⅠ类和Ⅱ类分子与移植免疫的关系较为密切；目前认为HLA-DR位点的抗原对移植最为重要，其次为HLA-A、HLA-B、HLA-DQ和HLA-DP，HLA-C在移植免疫过程中没有明显作用。

供者强表达HLA的APC，其HLA 发挥双重作用：
（1）作为同种异体抗原介导宿主抗移植物反应。

（2）作为过客细胞的重要膜分子，参与移值物抗宿主反应。

在移植过程中，受体的免疫细胞对移植物表面HLA的识别存在着直接和间接两种方式。

直接识别：受体T细胞对移植物表面完整的同种异型HLA分子的识别，无需对其加工、处理和递呈。

通过直接识别，活化以CD8+CTL为主的T细胞，参与强烈的急性排斥反应。

间接识别：抗原需经APC所加工、处理，以活化CD4+Th为主，在慢性排斥反应中发挥重要作用。