MHC分子
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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。
mhc遗传学解释
MHC(主要组织相容性复合体)是一组位于人类染色体6上
的基因,编码着一种特殊的蛋白质,也称为MHC分子。
MHC分子在人体免疫系统中起着非常重要的作用,主要涉及
到免疫的识别和应答。
MHC基因具有高度多态性,意味着人类个体之间的MHC基
因存在着许多不同的变异。
这种多态性是由于MHC基因在漫
长的进化过程中遭受了各种选择压力的作用。
不同的MHC基
因携带的变异可以决定特定个体对疾病的易感性,以及免疫应答的效果。
根据MHC遗传学的解释,从父母那里继承的MHC基因决定
了个体的MHC分子的表达情况和类型。
个体通过MHC分子
将其自身细胞上的抗原(包括自身抗原和外来抗原)展示给免疫系统中的免疫细胞,以此来识别这些抗原并针对性地应答。
MHC基因的多态性使得不同个体可以表达不同的MHC分子,从而增加了细菌、病毒和其他病原体被识别的几率。
这种多样性使得免疫系统能够更好地应对环境中的多样性病原体。
另外,MHC多态性还与自体免疫疾病、移植排斥等疾病的易感性有关。
总结起来,MHC遗传学解释了MHC基因多样性对个体免疫
系统识别和应答能力的重要性,以及与遗传多样性相关的免疫病理学现象。
这些研究有助于理解个体对疾病易感性的差异和为个体提供更加精准的医疗干预措施。
MHC分子多样性与疾病易感性关系研究人类的免疫系统是由各种不同类型的细胞和分子组成的,而MHC分子则是免疫系统中最重要的组成部分之一。
MHC分子(Major Histocompatibility Complex)是人类免疫系统中的一类分子,它们负责着人类免疫系统中的许多重要功能,如识别和杀死病毒、细菌和癌细胞等。
MHC分子的多样性MHC分子是高度多态的,即MHC分子的基因具有很高的变异率,这使得人类可以应对各种不同的致病微生物和病原体的侵袭。
在人类中,MHC分子被分为两类,即MHC-I和MHC-II。
MHC-I分子主要存在于表达MHC-I分子的细胞表面,它们负责着体内细胞内产生的抗原的呈递和杀伤。
而MHC-II分子主要存在于特殊的抗原呈递细胞表面,比如树突细胞和B细胞,它们负责与从外部侵入的抗原相结合,然后将它们呈递给其他细胞。
MHC分子与免疫反应的关系MHC分子与免疫反应之间的关系非常密切。
当人体免疫细胞遇到外来的抗原时,它们会将抗原分解成小的片段,然后将这些片段呈递给MHC分子。
MHC分子便会引导这些抗原分子与T细胞结合,从而激活特定的免疫反应。
由于MHC分子是高度多态的,即MHC分子的结构与序列具有极高的多样性,因此不同的人会呈现出不同的MHC分子组合,这也因此使得不同的人对于相同的病原体拥有着不同的免疫反应能力。
MHC分子与疾病易感性一些研究显示,MHC分子与疾病易感性之间存在着密切的关系。
例如,一些自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎和糖尿病等,都与特定的MHC分子密切相关,这也说明了MHC分子与疾病易感性之间的关系。
当人们遇到某些病原体时,他们的免疫系统便会产生特定的免疫反应以对抗这些病原体。
然而,MHC分子的多态性导致不同的人会产生不同的免疫反应,因此不同的人对于相同的病原体会拥有着不同的免疫反应能力。
如果某个人的MHC分子并不适合应对某个病原体,那么他就可能会患上这种病原体所带来的疾病。
免疫识别机制中的MHC分子免疫系统是人体内一个复杂的系统,它通过识别和排除外来的病原体,保护机体免受感染和疾病的侵害。
MHC分子在免疫系统中扮演着非常重要的角色。
本文将介绍MHC分子的结构、功能和免疫识别机制。
一、MHC分子的结构MHC分子是一类非常复杂的膜联蛋白分子,在人体细胞表面广泛存在。
它由一组高度多态的基因编码,根据不同的基因型,不同的个体所表达的MHC分子的结构也会有所不同。
MHC分子通常被分为两类:MHC-I和MHC-II。
MHC-I分子广泛存在于所有核细胞,包括白细胞、淋巴细胞、肝细胞等;MHC-II分子主要存在于专门的抗原呈递细胞,如树突状细胞、B细胞和巨噬细胞等。
MHC-I分子由一个α锚定的外泌型膜蛋白和一个β2-microglobulin(β2M)组成,锚定在细胞膜上。
α链分子具有三个不同的外显表位:Ia、Ib和Ic。
其中,Ia位于MHC-I分子的N端,是一段与抗原结合相互作用的区域;Ib位于α链的中部,属于α螺旋区域,是MHC-I分子的结构支撑区域;Ic位于α链的C端,是与T细胞相互作用的区域。
MHC-II分子由两个膜联蛋白α和β组成,与MHC-I分子不同的是,它们都有外泌型膜蛋白区域,可以很好地与T细胞相互作用,并且具有抗原结合的扩展侧臂。
MHC-II分子的钙离子介导的外泌型结构可以让它与抗原结合的区域非常灵活。
二、MHC分子的功能MHC分子的主要功能是呈递抗原,即从受感染的细胞或抗原提取的细胞外蛋白分子,在表达MHC分子的细胞表面进行结合,并通过特殊的免疫细胞表面受体(T细胞受体或TCR)选择性地激活特定的T淋巴细胞亚群。
在MHC-I分子的呈递中,抗原首先被加工成小片(peptides),通常由病毒、细菌或癌细胞等产生。
这些特异性的抗原(特别是由病毒或肿瘤细胞产生的)与MHC-I分子结合,成为呈递细胞表面上的MHC-I/抗原复合物。
然后,呈递细胞通过MHC-I/抗原复合物与T细胞表面上的CD8+受体相互作用,使得T细胞活化,诱导其攻击被标记为病原体的细胞,以抑制病原体的进一步传播。
免疫反应过程中MHC类分子的作用及其调控机制免疫反应是机体对外来病原体的一种自我保护反应。
在这个过程中,T细胞和B细胞起着关键作用。
然而,这些细胞必须先识别和分辨身体内的自身组织和外部病原体。
这就需要MHC分子的参与,因为它在识别和表达外部抗原时起到了重要作用。
MHC类分子是一种免疫组化和分型工具,其作用是将抗原肽引入到T细胞表面,从而介导了T细胞对这些肽的免疫反应,这为对外界入侵的病原体起到了排除作用。
MHC类分子分为两大类:MHCⅠ类和MHCⅡ类分子。
MHCⅠ类分子主要在所有核糖体能细胞中表达,其功能是识别细胞内由内过程产生的类抗原肽,将其显示在它们细胞表面上,通过CD8+的T细胞介导的免疫杀伤作用来消灭有病的细胞,防止病毒持续传播。
MHCⅡ类分子则表达于免疫细胞或其他可被激活的非免疫细胞表面,如B细胞、巨噬细胞、树突状细胞等,其作用是介导从径路发生形成的肽段、外源抗原或内源抗原,将这些无差别分步段呈现出来,供CD4+ T细胞识别对其产生免疫反应。
这对于体内持续存在的病原体的防御作用起到了至关重要的作用。
MHC的调控机制MHCⅠ类分子及其调控MHCⅠ类分子主要起到了介导CD8 T细胞的效应作用,因此其在组织中的表达程度对于机体的抵抗作用具有重要影响,此外,MHCⅠ类分子还能调节细胞的增殖和分化,参与了各种领域的细胞生物学过程。
因此,机体内的免疫系统需要对其表达进行调节,使MHCⅠ类分子能够根据需要发挥最佳作用状态。
在免疫炎症状态下,MHCⅠ的表达数量会得到一定程度的增长。
经过研究,已经证明一些小分子化合物和细胞因子会促进MHCⅠ类分子的表达,其中最常见的有结缔组织生长因子(GF-beta)、干扰素(IFN-gamma)、TNF-alpha等。
同样,类风湿关节炎这种自身免疫炎症状态的患者的MHCⅠ类分子表达量常常呈现明显增加的趋势。
此外,对MHCⅠ类分子进行调控的还有一种分子叫做“非编码RNA”,或“小RNA”。
MHC类分子在肿瘤免疫疗法中的作用及其机制在肿瘤免疫疗法中,MHC类分子起着重要的作用。
本文将从以下几个方面对MHC类分子的作用及其机制进行探讨。
第一、MHC类分子的简介MHC类分子是体内调节免疫反应的重要蛋白质。
在人类中,MHC类分子有两种:MHC-I和MHC-II。
二者的作用不同,MHC-I存在于所有核细胞表面,通过呈递肽加强细胞体外抗原抗体反应。
MHC-II只存在于特殊的免疫细胞(抗原递呈细胞(APC)),保留肿瘤抗原具有不同多样性。
第二、MHC类分子在肿瘤预测中的作用MHC类分子通过与抗原肽结合,上调白细胞介素-2,激活T淋巴细胞的增殖和合并以及生产细胞因子。
其中,MHC-I和MHC-II的不同表达特性,调控T淋巴细胞的抗原特异性。
MHC-I与CD8+T淋巴细胞联合,使其定向攻击肿瘤细胞的局部回路,取得治疗性的免疫应答。
而MHC-II与CD4+T淋巴细胞结合,则充当免疫应答的支撑基的角色,调节免疫致瘤作用。
第三、MHC类分子在肿瘤抗原递呈与激活T淋巴细胞中的作用MHC类分子与肿瘤抗原肽结合有效递呈肿瘤抗原,MHC-I更多地呈递肿瘤内源性的抗原,包括肿瘤自身抗原(TAA)和多肽抗原,如gp100、MART-1和tyrosinase等,而MHC-II则更多递呈外源性抗原,包括微生物瘤株的特异性抗原。
进而,通过上调细胞介素-2,T淋巴细胞得以激活,引导其对抗肿瘤细胞。
MHC-I 介导「肿瘤免疫宏观」和「残留瘤和微小病灶消失」,而MHC-II介导「强制肿瘤微环境调节」和「肿瘤细胞逃逸的抑制」作用。
第四、MHC类分子在肿瘤免疫治疗中的应用因其在肿瘤免疫免疫治疗中作用重要,MHC类分子已被广泛应用于临床治疗中。
例如,通过克隆T淋巴细胞治疗患有多种肿瘤的患者,将克隆后的T淋巴细胞使用基因改造技术修饰,能够增加其与肿瘤抗原肽的结合亲和性、提升免疫应答的可靠性。
MHC-I和MHC-II不单是检测肿瘤、提供双向免疫调节,更是制定免疫治疗人体物质、口味和饮食计划等步骤的必备要素。
MHC分子在人体细胞上的表达特征一、概述1. MHC分子即主要组织相容性复合物(Major Histpatibility Complex),是一类在哺乳动物细胞表面上的重要蛋白质。
MHC分子在免疫系统中扮演着非常重要的角色,它们可以帮助人体识别和排除外来的病原体,保护人体免受感染。
2. MHC分子有多种类型,包括MHC-I和MHC-II两大类,它们在不同类型的细胞上的表达特征也有所不同。
本文将重点讨论MHC分子在人体细胞上的表达特征,以期更深入地了解免疫系统的工作原理。
二、MHC-I分子的表达特征3. MHC-I分子主要在几乎所有的核细胞和几乎所有的正常组织上表达。
这种广泛的表达特征保证了人体的每一个细胞都可以向免疫系统展示自己的MHC-I分子,从而帮助免疫系统及时发现并清除异常细胞。
4. MHC-I分子还在受到感染的细胞表面表达,这对于免疫系统识别和清除感染细胞具有重要意义。
MHC-I分子的表达不仅受到正常生理状态的调控,还受到病毒感染等外界因素的影响。
三、MHC-II分子的表达特征5. 相比MHC-I分子,MHC-II分子的表达范围相对较窄。
MHC-II分子主要在专门的抗原呈递细胞(如巨噬细胞和B细胞)上表达,起着呈递外源抗原给T细胞的重要作用。
6. 这种局限的表达特征使得MHC-II分子在免疫系统中扮演着特定的免疫应答调节作用。
当人体受到外源抗原的侵袭时,MHC-II分子能够提供给T细胞所需的信号,从而引发特异性免疫应答。
四、MHC分子表达特征的调控机制7. MHC分子的表达受到多种调控机制的影响。
特别是在应对感染和炎症等外界挑战时,MHC分子的表达往往会发生变化。
一些研究表明,一些内源因子如IFN-γ和TNF-α可以显著提高MHC分子的表达水平,从而增强免疫系统对抗感染的能力。
8. 在炎症性疾病和自身免疫性疾病中,MHC分子的异常表达也被广泛关注。
几种自身免疫性疾病如类风湿关节炎和系统性红斑狼疮都与MHC分子的异常表达密切相关,这表明MHC分子的调控异常可能导致免疫系统的失调。