医学课件主要组织相容性抗原系统

更多医学精品 尽在医学吧 /rayshiu 主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统 需要掌握的重点 1、器官移植过程中发生排斥反应的原因 2、 MHC的基本概念 3、人类 HLA复合体在染色体上的分布 4、 HLA-I和 II类抗原分子的结构和分布特点 5、 MHC-I和 II类抗原分子的主要功能 6、 T细胞只能识别 MHC-抗原肽复合物 主要组织相容性抗原系统的发现：主要组织相容性抗原系统的发现： George D. Snell 1930s 发现肿瘤细胞在同系小鼠体 内可以长期生存，但在不同品系的小鼠体内不能生存。 非肿瘤细胞也具有相同的特点。 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？ 1980诺贝尔生理或医学奖获得者： Baruj Benacerraf : USA ,Harvard Medical School Jean Dausset : France, Universit de Paris, Laboratoire Immuno-Hmatologie George D. Snell : USA, Jackson Laboratory 排斥反应的本质是免疫应答 特异性 记忆性 基本概念 组织相容性抗原（ histicompatibility antigen): 代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原，叫， 也称移植抗原。 主要组织相容性抗原系统（ major histocompatibility antigen): 在众多的组织相容性抗原系统中，能引起强烈而迅速排斥 反应的抗原系统，称为，也叫主要组织相容性系统（ major histocompatibility system,MHS)。 主要组织相容性抗原复合体（ major histocompatibility complex,MHC): 编码 MHS的基因在同一染色体上呈一组紧密连锁的基因 群，将这一连锁群统称为。 MHS广泛分布于脊椎动物所有有核细胞的表面，化学成 分是脂蛋白或糖蛋白； MHS不仅参与移植排斥反应，而且在机体免疫应答过程 中具有重要的调节作用； MHS在不同物种动物中的名称不同，其中小鼠的 MHS称 为 H-2系统，人的 MHS称为人类白细胞抗原（ human leucocyte antigen,HLA)。 MHC位于同一染色体上，具有控制同种移植排斥反应、 免疫应答和免疫调节等功能。 MHC在不同物种中处于的染色体位置不同，其中小鼠的 MHC又称 H-2复合体，位于 17号染色体上，而人类的 HLA 则位于第 6号染色体上。 基本特点 HLA复合体及其编码的产物 HLA复合体位于 6号染色体的短臂上，其分布 范围大约 36004000 kb， 含有至少 10个基因位 点； 根据基因和编码产物的结构和功能的不同，将 HLA复合体分为三个区域，即 、 、 类基 因区。 类基因区包含 A、 B、 C、 E、 F、 G、 H 等位点；编码化学结构相似但抗原特异性不 同的 HLA-A、 B、 C肽链，作为 HLA- 类分 子的重链，与 15号染色体上 2微球蛋白基因 编码产物，通过共价键结合后，成为 HLA- 类抗原。 人 HLA复合体基因在染色体上的分布 HLA- 类分子 的三维空间构型图 类基因区包含 HLA-DP、 DQ、 DR等亚区， 每个亚区中又包含多个基因位点。每个亚区中 的每个位点可以编码不同的产物，这些产物两 两之间呈非共价键结合后共同组成 HLA- 类抗 原。 人 HLA复合体基因在染色体上的分布 HLA 类分子的三维构型图 类基因区内含众多编码血清补体成分和其它血清 蛋白的基因，参与免疫应答的不同阶段 HLA- 类和 类抗原的分子结构 1、肽结合区：结合多肽 2、免疫球蛋白样区：结合 CD4或 CD8 3、 跨膜区：锚定在细胞膜上 4、胞内区：信号传递 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 MHC I类分子的结构 结合多肽 结合 CD8 MHC II类分子的结构 结合多肽 结合 CD4 HLA- 类分子抗原结合区的三维图 HLA- 类分子抗原结合区的三维图 HLA- , 类分 子抗原肽复合物的 三维图 HLA- , 类分子抗原肽复合物的三维图 组织 MHC I类 分子 MHC II类 分子 T细 胞 B细 胞 巨噬 细 胞 其他抗原提呈 细 胞 胸腺上皮 细 胞 中性粒 细 胞 肝 细 胞 肾脏细 胞 脑细 胞 红细 胞 + + + + + + + + + - +/- + + + + - - - - - HLA- 、 类抗原的分布 HLA- 、 类抗原的主要功能 引起移植排斥反应： HLA抗原本身就是激发机体对移植物产生强 烈和快速排斥反应的主要相容性抗原系统。 抗原呈递作用： 外来抗原被抗原呈递细胞摄取和处理后，必 须与 MHC- 、 类分子的肽结合区结合形成 抗原肽 MHC分子复合体，该复合体经转运表 达于抗原呈递细胞的表面，才能被相应的淋巴 细胞识别，从而启动免疫应答反应。 抗原提呈细胞（ antigen presenting cell， APC）： 这类 细胞能够摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给 淋巴细胞。 专职 APC： 主要包括巨噬细胞，树突状细胞和 B细胞。 能够提呈 MHC II 分子和抗原肽复合物。 抗原提呈：指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为 多肽片段，并与 MHC分子结合为多肽： MHC分子复 合物，而转移至细胞表面，并与 T细胞表面的 TCR结合， 成为 TCR/抗原肽： MHC分子三元体，再被提呈给 T淋 巴细胞的全过程。 制约免疫细胞间的相互作用 MHC限制性 只有当表达有抗原肽 MHC复合物的 APC， 与起识 别和反应作用的 T细胞表面所表达的 MHC分子相同时， 二者才能彼此作用而启动免疫应答过程。 T细胞表面的 TCR在识别抗原肽的过程中，其表面的 CD4/CD8分子必须同时识别 APC上的 MHC- / 类分 子的 Ig样区。 CD4分子结合 MHC II类 分子 CD8分子结合 MHC I类分子 T细胞能够识别 T细胞表面的 MHC单倍 体型为 MHC A APC细胞表面的 MHC单 倍体型为 MHC A T细胞不能够识别 T细胞表面的 MHC单倍 体型为 MHC A APC细胞表面的 MHC单 倍体型为 MHC B 诱导胸腺内前 T细胞的分化 在 T细胞的发育过程中，胸腺深皮质区的 CD4+CD8+双阳性细胞同胸腺皮质上皮细胞表达 的 MHC- 或 类分子相互作用后，选择成熟为 “ 单阳性 ”细胞，这种细胞又同胸腺内巨噬细胞和树 突状细胞表达的自身抗原肽 MHC- / 类分子 复合物结合形成自身耐受细胞。其中没有形成自 身耐受的 T细胞才能分化成熟为对非己抗原产生应 答的免疫 T细胞。 HLA在医学中的应用 HLA与同种器官移植的关系： 供受体间 HLA的相似性越强，器官移植的成活率越 高。通常最佳的移植物配对关系顺序为同卵双生 同 胞兄妹 近亲 远亲 无亲缘者。 HLA与输血反应的关系： 多次接收输血者会发生非溶血性输血反应，与受者 血液中存在的抗白细胞和抗血小板 HLA抗原的抗体有 关，因此需多次接收输血者应选择成分输血。 HLA与疾病的相关性： 群体分子流行病学调查显示，某些疾病的发生 与一种或几种 HLA抗原的表达相关，因此 HLA作 为一种疾病发生的遗