主要组织相容性复合体

主要组织相容性复合体
一、主要组织相容性复合体的概念和命名
（一）概念
1. 组织相容性(histocompatibility,H): 在不同个体之间进行组织或器官移植时，受者与供者双方相互接受的程度。

2. 组织相容性抗原（Histocompatibility antigen）：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。

2.1主要组织相容性抗原：在众多的组织相容性抗原系统中，能引起强烈而迅速排斥反
应的抗原
2.2次要组织相容性抗原：引起排斥反应慢而弱
3. 主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex) ：
脊椎动物某对染色体上一组紧密连锁的基因群，由这些基因编码产生与免疫应答有关的产物，包括主要组织相容性抗原及其它与免疫应答和免疫调控相关的某些抗原。

二、主要组织相容性复合体的基因组成
小鼠MHC----H-2复合体的基因组成
H-2复合体的染色体位置和组成
I类基因位点: K、D、L区称为I类基因位点, 分别编码化学结构相似但特异性不同的MHC Ⅰ类分子;
Ⅱ类基因位点: 位于I区, 编码MHCⅡ类分子, 由于MHC Ⅱ类分子是由I区编码, 所以也称为I区相关抗原, 简称Ia 抗原.
Ⅲ类基因位点: 位于S区, 编码体液中的某些可溶性成分, 如补体C4、C2、B因子、TNF-α、TNF-β等
人类MHC----HLA复合体的基因组成
I类基因位点: A、B、C区; 分别编码HLA-A、HLA-B、HLA-C抗原, 统称为MHC Ⅰ类抗原;
Ⅱ类基因位点: D区的DR、DQ、DP三个亚区, 分别DR、DQ、DP三种抗原, MHCⅡ类分子.
Ⅲ类基因位点: 编码补体C4、C2, 所以称为C’区, 还能编码其它体液成分, 如HSP, TNF 及21-羟化酶.
三、主要组织形容性复合体的遗传特点
1. 单倍体遗传
HLA复合体的各基因位点排列在同一染色体上, 两条染色体分别来自于父亲和母亲,每条染色体上的基因位点组合, 称为单倍型.
2. 共显性遗传
同源染色体对应位置的一对基因称为等位基因.
某一位点如A位点, 由两个单倍型组成, 两个单倍型常有显性及隐性之分, 前者指两个单倍型都将表现出来, 后者只表现出一个单倍型; HLA基因等位基因是属于共显性的.
3. 高度多态性
就整个人群而言, 同一基因位点可存在有两种以上的基因产物, 因此HLA的等位基因属于复等位基因;
由于多个位点均可共显, 使得人群中HLA的编码表现出高度的多态性.
4. 连锁不平衡
连锁不平衡：不同座位上的两个或多个等位基因出现在同一条单倍型中的频率显著的高于或低于期望值。

原因不明
与某些疾病发生有关
四、主要组织相容性复合体的结构、分布、功能
由于不同种属动物的MHC Ⅰ类分子、Ⅱ类分子在化学结构、分子及功能有着显著的类似性, 本节仅介绍人的HLA系统.
（一）Ⅰ分子的结构、分布和功能
1. 结构
α链: 多态性糖蛋白。

β链: 又称为β2微球蛋白, 通过非共价键附着于α链; 对Ⅰ类分子的稳定性有着相当重要的作用。

α链可分成三个区域,依次为胞外区、跨膜区及胞内区; 胞外区内含有三个功能区, 其中氨基酸变化较大的肽段α1、α2是I类分子多态性的分子基础。

肽结合槽：由α1、α2对称排列，侧壁为α螺旋；底部β折叠，形成沟槽状结构，可容纳8－12肽；氨基酸序列可变，形成I类分子的多态性。

肽结合槽和MHC-I限制性抗原肽的特点
α3,氨基酸序列保守，含有T细胞CD8分子的识别位点。

2. 分布
分布于各类有核细胞表面, 成熟红细胞表面不表达
3. 主要功能
1. 在移植排斥反应中, Ⅰ类分子是诱导免疫应答的主要抗原
2. Ⅰ类分子是细胞毒性Ｔ淋巴细胞(CTL)识别靶细胞的标志之一, CTL必须同时识别靶细胞表面的特异性抗原及相同的MHC 类分子后, 才能杀伤靶细胞, 称为MHC Ⅰ类限制性;
3. 胸腺细胞内的MHC Ⅰ类分子可诱导胸腺细胞表达CD8抗原。

(二) Ⅱ类分子的结构、分布和功能
1. 结构
α链及β链的结构相似, 分为α1、α2、β1、β2功能区, 由α1及β1组成的功能区, 是与抗原的肽段结合的区域。

肽结合槽：由α1与β1两个区组成。

肽结合巢可容纳较大的抗原肽（12－20）。

β2:T细胞CD4分子的识别部位。

2. 分布
主要表达于巨噬细胞、所有的抗原递呈细胞(包括树突状细胞、朗罕氏细胞等)、B细胞、胸腺上皮细胞和血管内皮细胞.
3. 功能
3.1参与免疫应答: 巨噬细胞与T细胞之间, T细胞和B细胞之间的相互作用, 均需识别相
同的Ⅱ类分子, 即MHC Ⅱ类限制性;
3.2 引起移植排斥反应的重要抗原, 关在移植物抗宿主反应和混合淋巴细胞反应中作为
抗原。

（三）MHC分子与抗原肽相互作用的规律
MHC分子不能区分自身抗原肽和非自身抗原肽，可与序列不同的多种抗原肽结合。

与同一MHC结合的不同抗原肽中的锚定基氨基酸相同或相似（基序）。

MHC-I分子结合的抗原肽锚定基特定的序列（表8-1）；MHC-II分子结合的抗原肽锚定基
特定的序列（表8-2）。

（四）MHC限制性
T细胞与抗原提呈细胞或者效应T细胞与靶细胞之间的相互作用都涉及到T细胞对自身MHC分子的识别，当相互作用细胞双方的MHC分子一致时，免疫应答才能发生，这就是～。

1. MHC II类/Ag复合物与CD4＋T细胞表面的TCR/CD3复合物识别，激活CD4＋T细胞，该过程具有MHC II类限制性。

2. MHC I类/Ag复合物与CD8＋T细胞识别，激活CD8＋T细胞形成CTL，该过程具有MHC I类限制性。

五、主要组织相容性复合体的功能及应用
（一）MHC与器官移植的关系
MHC分子相同的同卵双生子之间进行移植, 可长期存活;
亲子之间有一条单倍型相同, 存活率也较高;
无关人群之间进行器官移植, 存活率就较低.
（二）MHC与免疫应答
1.向T细胞提呈蛋白质抗原。

APC与T细胞相互作用时，表面的抗原肽－MHC复合物
被CD4+T细胞的TCR/CD3或者CD8+T细胞的TCR/CD3识别。

即：TCR既要识别抗原肽也要识别MHC，
结果：当2个识别过程都匹配时，APC递呈的抗原信号才能够传递给T细胞（活化的第一信号）；当2个识别过程中出现任何一个不匹配时，APC递呈的抗原信号都不能够传递给T细胞。

自身抗原的递呈：在T细胞胸腺发育过程中，参与个体T细胞库的塑造。

外源性抗原的递呈：MHC控制T细胞对抗原的识别（MHC限制性），构成免疫应答的抗原特异性的分子基础。

2. 对免疫应答强弱的影响
MHC分子与抗原结合的亲和力
MHC分子的密度。

MHC的多态性是人群中对同一抗原产生不同强度免疫应答反应的分子基础。

（三）MHC与疾病的关系
输血：多次输注全血会产生非溶血性输血反应。

某些疾病好发于某种MHC表型的人群。

如HLA-B27与强直性脊柱炎。

HLA基因型与药物不良反应之间的关系。

如HLA-B*15:02与SJS。

（四）MHC在其它方面的意义
HLA分开对法医学中亲子鉴定和血迹鉴定提供了极好的方法。