第八章主要组织相容性复合体及其编码分子

第八章 主要组织相容性复合体及其编码分子 CHAPTER VIII Major Histocompatibility Complex (MHC)主 要 内 容1. MHC的概念1. MHC结构及其多基因特性2. HLA与临床医学 3. MHC的生物学功能根据实验现象提出的问题：1、这种排斥反应的本质是什么？2、这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关？3、导致排斥反应发生的物质是什么？排斥反应的本质是免疫应答特异性记忆性 组织相容性：器官或组织移植时，供、受者相互接受的程度。 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。 主要组织相容性抗原系统 (major histocompatibility antigen system, MHS)：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系统，也叫主要组织相容性抗原系统。 次要组织相容性抗原系统 (minor histocompatibility antigen system, mHS)：引起弱而慢的移植排斥反应的抗原系统。 主要组织相容性复合体（ major histocompatibility complex， MHC） :是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、控制细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群。 不同种属的哺乳动物其 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，而人的则称为人白细胞抗原系统（ human leucocyte antigen, HLA）。但是它们的组成结构、分布和功能等却很相似。 MHC 编码蛋白抗原的基因组MHC分子 MHC编码的蛋白分子（抗原） 人类 MHC HLA基因复合体（第 6Cs）编码的蛋白产物： HLA分子 /抗原 小鼠 MHC H-2基因复合体（第 17Cs）编码的蛋白产物： H-2分子 /抗原一、 MHC基因组成（一） H-2复合体：位于小鼠 17号染色体， 1500kb（二） HLA复合体： 位于人类 6号染色体短臂（6q21.31） 全长 3600kb, 含有 224个基因座； HLA复合体分为 I类基因区 ; II类基因区 ;III类基因区第一节 MHC的结构及其多基因特性MHC-II1. I类基因区：经典 I类基因（ Ia基因）：A、 B、 C座位，编码 HLA-I类分子的重链（ 链）。非经典 I类基因（ Ib基因）：E、 F、 G座位，编码与 HLA-I类分子结构同源的多肽。2. II类基因区：经典 II类基因： DP、 DQ、 DR三个亚区，编码 HLA-II类分子的 链和链。非经典 II类基因：DM, DN, DO; 编码的分子参与 HLA-II类分子与外源性抗原的结合。免疫功能相关基因：编码 LMP（蛋白酶体相关分子）基因；编码 TAP（抗原肽转运体）分子基因3. III类基因区：编码补体 C2、 C4、 B因子等成分以及肿瘤坏死因子 TNF家族、热休克蛋白 HSP家族等。HLA基因结构示意图E G FLMP TAPDN DM DOAB CI类基因区C4BfC2TNFHspIII 类基因区DRDQDPII 类基因区经典的 MHC I类和 II类基因二、 I类和 II类基因产物 HLA分子（一）分子结构： 1. HLA-I类分子：链跨膜蛋白 m: 编码 基因位于 号染色体2mS S23S S1S S 和 区 -构成抗原结合槽，可结合病毒(或肿瘤 )抗原肽。和 2-m区 -可结合T细胞上 CD8分子。 2. HLA-II类分子： 链跨膜蛋白 链跨膜蛋白 和 区可结合外来 细菌 抗原肽。 和 区可结合 细胞上CD分子。S SS S1221S S（二）分布特点： HLA-I类分子：分布广泛，分布在有核细胞表面。 HLA-II类分子：分布窄，主要分布在 B细胞、单核巨噬细胞等抗原递呈细胞，活化的 T细胞等。I类抗原分子 II类抗原分子肽结合区：结合多肽免疫球蛋白样区：结合 CD4或 CD8跨膜区：锚定在细胞膜上胞内区：信号传递HLA分子类别分子结构肽结合结构域组织分布 功能I类（ A,B,C）链；m；所有有核细胞表面识别和提呈内源性抗原肽，与辅助受体CD8结合，对 CTL的识别起限制作用II类 （DR,DQ,DP）链； 链；APC，活化的 T细胞识别和提呈外源性抗原肽，与辅助受体CD4结合，对 Th的识别起限制作用HLA I类和 II类分子的结构、组织分布和功能特点三、免疫功能相关基因（一）血清补体成分编码基因： III类基因（二）抗原加工提呈相关基因（位于 II类基因区）LMP， TAP， tapasin， HLA-DM， HLA-DO（三）非经典 I类基因：HLA E、 HLA G等（四）炎症相关基因：TNF基因家族，转录因子基因家族 ,MHC I类相关基因（ MICA / B） ,HSP基因家族第二节 MHC分子和抗原肽的相互作用一、抗原肽与 MHC分子相互作用的分子基础：抗原肽的锚定氨基酸与 MHC分子的抗原结合沟槽MHC-I类分子凹槽接纳 8-10个氨基酸残基，MHC-II凹槽接纳 13-17个氨基酸残基MHC- , 类分子抗原肽复合物的三维图第三节 MHC分子的生物学功能一、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答（一） MHC I I类分子：细菌、蛋白质等非自身细胞产生的外源性抗原MHC I类分子：病毒抗原、肿瘤抗原等内源性抗原TAPMHC I分子的合成MHC I， 2m 和抗原肽的组装运输至膜表面短肽内源性蛋白细 胞 核CD8 T 细胞APCB7CD281234MHC-I 类 分 子 抗 原 呈 递 途 径MHC-ICD8 TCR抗原肽蛋白酶体细 胞 核CD4 T 细胞APCB7CD285MHC-II 类 分 子 抗 原 呈 递 途 径MHC-II分子的合成,链和不变链的运输运输至膜表432