主要组织相容性复合体及其分子概述

1、 第七章第七章 主要组织相容性复主要组织相容性复合体及其分子合体及其分子major histocompatibility complex and its molecular主主 要要 内内 容容 第一节第一节 概述重点概述重点 第二节第二节 人类人类MHCMHCHLAHLA复合体掌握复合体掌握 第三节第三节 人类人类MHCMHC编码的分子重点编码的分子重点 第四节第四节 HLA HLA的生物学功能掌握的生物学功能掌握 第五节第五节 MHC MHC分子检测及其应用了解分子检测及其应用了解第一节第一节 概概 述述 输血反响输血反响 移植排异反响移植排异反响 成功与否取决于：移植物和被移植物的成功与

2、否取决于：移植物和被移植物的“容忍或容忍或“相容程度相容程度组织相容性组织相容性histocompatibility 首次植皮第首次植皮第5 5天天 首次植皮第首次植皮第1212天天 再次植皮第再次植皮第5 5天天细胞外表的移植抗原细胞外表的移植抗原 生物学个体的标志生物学个体的标志移植排斥反响的本质是什么？移植排斥反响的本质是什么？ 导致移植物排斥反响的抗原，又叫移植抗原导致移植物排斥反响的抗原，又叫移植抗原transplantation antigentransplantation antigen组织相容性抗原组织相容性抗原histocompatbility antigen histoco

3、mpatbility antigen 引起慢而弱的排斥反响的抗原引起慢而弱的排斥反响的抗原 能引起快而强的排斥反响的抗原能引起快而强的排斥反响的抗原主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原major histocompatibility antigenmajor histocompatibility antigen次要组织相容性抗原次要组织相容性抗原minor histocompatibility antigenminor histocompatibility antigen乔治乔治 斯内尔斯内尔George D. SnellGeorge D. Snell美国遗传学家美国遗传学家 主要组织相容性复

4、合体主要组织相容性复合体移植排移植排斥反响斥反响性性 状状与近亲纯合体杂交与近亲纯合体杂交杂交后代杂交后代(20(20代代) )依然移植排斥依然移植排斥同一条染同一条染色体上色体上一组紧密连一组紧密连锁的基因锁的基因 编码主要组织相容性抗原主要的移植抗原编码主要组织相容性抗原主要的移植抗原的基因由一组紧密连锁的基因的基因群组成的基因由一组紧密连锁的基因的基因群组成是移植排斥反响的主要决定性因素是移植排斥反响的主要决定性因素主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体major histocompatibility complex, MHC MHCMHC抗原抗原MHCMHC分子分子乔治乔治 斯内尔斯

5、内尔George D. SnellGeorge D. Snell美国遗传学家美国遗传学家 主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原编码这些抗原的基因编码这些抗原的基因一组紧密连锁的基因一组紧密连锁的基因小鼠的小鼠的MHCH-2复合体复合体1717号染色体短臂上号染色体短臂上小鼠的小鼠的MHCH-2复合体复合体血清血清 成分成分让让 多塞多塞Jean DaussetJean Dausset法国免疫学家法国免疫学家 供体供体白白血球血球许多有类似的物质许多有类似的物质主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原患患 者者产生凝集反响产生凝集反响移植排斥反响移植排斥反响人类白细胞抗原人类白细胞抗原human l

6、eukocyte antigen, HLAhuman leukocyte antigen, HLA主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原MHC分子分子人类白细胞抗原人类白细胞抗原HLA主要组织相容性复合主要组织相容性复合体体MHCHLA复合体复合体一组紧密连一组紧密连锁的基因锁的基因一组紧密连一组紧密连锁的基因锁的基因第二节第二节 人类人类MHCHLA复合体复合体一、一、HLAHLA复合体的定位及结构复合体的定位及结构 人类人类HLAHLA编码基编码基因因集中在集中在第第6 6号号染色体短臂染色体短臂，即，即HLAHLA复合物复合物 1 1、多基因性、多基因性二、二、HLAHLA复合体的特征复合

7、体的特征 多基因性多基因性polygenicpolygenic指指MHCMHCHLAHLA复合体由一组位置相邻的基复合体由一组位置相邻的基因座位组成，各自的产物具有相同因座位组成，各自的产物具有相同或相似的功能。或相似的功能。 2 2、多态性、多态性 多态性多态性polymorphismpolymorphism指一个基因座位指一个基因座位上存在多个等位基因上存在多个等位基因alleleallele 一个个体一个个体最多只能有某一个基因座位两个最多只能有某一个基因座位两个等位基因等位基因 一个群体一个群体中，同一基因座位上可以有很多中，同一基因座位上可以有很多个等位基因个等位基因3. 单元型遗传

8、单元型遗传4. 连锁的不平衡连锁的不平衡 引起强而迅速排斥反响的移植抗原称为主要组织相容抗原引起强而迅速排斥反响的移植抗原称为主要组织相容抗原 编码主要组织相容抗原的基因是一组紧密连锁的基因群，称为编码主要组织相容抗原的基因是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体MHC 小鼠的小鼠的MHCH-2复合体位于第复合体位于第17号染色体的短臂上号染色体的短臂上 人类的主要组织相容抗原又称人类白细胞抗原人类的主要组织相容抗原又称人类白细胞抗原HLA，其相，其相应的主要组织相容性复合体应的主要组织相容性复合体MHC称为称为HLA复合体复合体 人类人类MHC即即HLA复合体位于

9、第复合体位于第6号染色体的短臂上，由号染色体的短臂上，由、类基因组成类基因组成 HLA复合体具有多基因性和多态性，以单元型为个体遗传的根复合体具有多基因性和多态性，以单元型为个体遗传的根本单位本单位“MHC和和HLA复合体小复合体小结结第三节第三节 人类人类MHC编码的分子编码的分子 二条多肽链：二条多肽链： 链重链链重链 2-微球蛋白微球蛋白 2m 非共价键连接的糖蛋白非共价键连接的糖蛋白 IgSF成员成员一、一、HLA-HLA-类分子及其结构类分子及其结构 链重链：链重链： 340个氨基酸残基，个氨基酸残基，分子量分子量44kDa 2-微球蛋白微球蛋白 2m ： 分子量分子量12kDa15

10、15号染色体号染色体 多肽结合区多肽结合区 两个同源片段两个同源片段11、22组成组成 约由约由180180个氨基酸残基组，个氨基酸残基组，位于位于 链的链的N N端端。 T T细胞细胞CD8CD8分子结合区分子结合区二、二、HLA-类分子及其结构类分子及其结构 两条两条异质多肽链异质多肽链 非共价键连接的糖蛋白，非共价键连接的糖蛋白，IgSF成员成员 多肽结合区多肽结合区 由由11、11组成组成 各约由各约由9090个氨基酸残基个氨基酸残基组成，位于组成，位于链的链的N N端端。 T T细胞细胞CD4CD4分子结合区分子结合区分布：有核细胞含血小板和网织红细胞外表分布：有核细胞含血小板和网织

11、红细胞外表1.HLA-1.HLA-类抗原分布类抗原分布三、三、 HLA抗原的组织分布抗原的组织分布数量：数量：淋巴细胞淋巴细胞( (最多最多) )，肾、肝脏及心脏，肾、肝脏及心脏( (其次其次) )，神经，神经组织组织( (很少很少) )2.HLA-2.HLA-类抗原分布类抗原分布存在形式：存在形式： 血清、初乳和尿液等体液中血清、初乳和尿液等体液中I I类和类和类类MHCMHC的表达都受分化的调节，的表达都受分化的调节，是具有细胞或组织物异性的。是具有细胞或组织物异性的。 HLA- HLA- 类分子由类分子由 链和链和22组成：组成： 链链重链，由重链，由MHC- MHC- 类基因编码类基因

12、编码 2- 2-微球蛋白微球蛋白 由由1515号染色体基因编码号染色体基因编码 其中多肽抗原肽结合区由其中多肽抗原肽结合区由 链的链的11和和22结构域组成结构域组成 3 3结构域与结构域与CD8CD8分子结合分子结合 HLA- HLA- 类分子由类分子由 链和链和 链组成链组成 链和链和 链链均由均由MHC-MHC-类基因编码类基因编码 其中多肽抗原肽结合区由其中多肽抗原肽结合区由 链的链的11和和 链的链的11结构域结构域组成组成 2 2结构域与结构域与CD4CD4分子结合分子结合 HLA- HLA- 抗原分布于有核细胞外表抗原分布于有核细胞外表 HLA-HLA-抗原主要分布于抗原提呈细胞

13、的外表，以及活化的抗原主要分布于抗原提呈细胞的外表，以及活化的T T细胞和胸腺上皮细胞等的外表细胞和胸腺上皮细胞等的外表“人类人类MHC编码的分子小编码的分子小结结第四节第四节 HLA的生物学功能的生物学功能乔治乔治 斯内尔斯内尔George D. SnellGeorge D. Snell美国遗传学家美国遗传学家 巴茹巴茹 贝纳塞拉夫贝纳塞拉夫 Baruj Benacerraf Baruj Benacerraf1920.10.291920.10.29委内瑞拉裔美国遗传学家委内瑞拉裔美国遗传学家 完全相同完全相同的抗原的抗原免疫应答强度不一样免疫应答强度不一样一、免疫应答的遗传控一、免疫应答的遗

14、传控制制免疫应答强度免疫应答强度? ?乔治乔治 斯内尔斯内尔George D. SnellGeorge D. Snell巴茹巴茹 贝纳塞拉夫贝纳塞拉夫Baruj Baruj BenacerrafBenacerraf1920.10.291920.10.29让让 多塞多塞Jean DaussetJean DaussetThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1980 was awarded jointly to Baruj Benacerraf, Jean Dausset and George D. Snell for their discoveries

15、 concerning genetically determined structures on the cell surface that regulate immunological reactions Peter C. DohertyPeter C. Doherty彼得彼得杜赫提杜赫提1940.10.151940.10.15澳大利亚免疫学家澳大利亚免疫学家Rolf M. ZinkernagelRolf M. Zinkernagel洛夫洛夫 辛克纳吉辛克纳吉1944.01.061944.01.06瑞士免疫学家瑞士免疫学家CD8CD4CD4CD4+ +T T细胞细胞CD8CD8+ +T T细

16、胞细胞TcTc细胞细胞/CTL/CTL细胞细胞取脾细胞取脾细胞含有含有TcTc细胞细胞细胞不细胞不受影响受影响H-2kH-2k型鼠型鼠病毒感染病毒感染细胞被细胞被杀死杀死 参加到正常参加到正常细胞细胞H-2kH-2k型型H-2bH-2b型鼠型鼠病毒感染病毒感染取脾细胞取脾细胞含有含有TcTc细胞细胞参加到已受到病参加到已受到病毒感染的细胞毒感染的细胞H-2kH-2k型型参加到已受到病参加到已受到病毒感染的细胞毒感染的细胞H-2bH-2b型型细胞不细胞不受影响受影响参加到正常参加到正常细胞细胞H-2bH-2b型型细胞被细胞被杀死杀死 取脾细胞取脾细胞含有含有TcTc细胞细胞细胞不受影响细胞不受影

17、响H-2kH-2k型鼠型鼠病毒感染病毒感染H-2bH-2b型鼠型鼠病毒感染病毒感染取脾细胞取脾细胞含有含有TcTc细胞细胞参加到已受到病参加到已受到病毒感染的细胞毒感染的细胞H-2kH-2k型型参加到已受到病参加到已受到病毒感染的细胞毒感染的细胞H-2bH-2b型型细胞不受影响细胞不受影响二、免疫细胞识别的限制性二、免疫细胞识别的限制性Peter C. Doherty, Rolf M. ZinkernagelThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1996 was awarded jointly to Peter C. Doherty and Rol

18、f M. Zinkernagel for their discoveries concerning the specificity of the cell mediated immune defence三、参与抗原的加工与提呈三、参与抗原的加工与提呈四、参与四、参与T T细胞的成熟发育及中细胞的成熟发育及中枢免疫耐受的建立枢免疫耐受的建立第五节第五节 MHC分子检测及其应用分子检测及其应用一、一、HLA-HLA-分子检测分子检测二、二、HLAHLA-分子检测分子检测三、基因定型法三、基因定型法 血清学方法 抗原抗体反响 补体结合试验移植成败的关键是移植成败的关键是供受者间主要组织相容性供受者间主要组织相容性抗原