免疫学第7章-主要组织相容性复合物(MHC)和抗原递呈

1、补体系统的功能裂解调理活化清除细胞、细菌和病毒的裂解调理作用，启动了对颗粒抗原的吞噬结合于免疫系统细胞的特异补体受体，引起特异细胞功能、炎性和免疫调控分子的分泌免疫清除，除去循环系统中的免疫复合物，在脾脏和肝脏中沉积它们第一页，共四十页。 第七章 主要组织相容性复合物(MHC)和抗原递呈The Major Histocompatibility Complex and Antigen Presentation第二页，共四十页。第七章 主要组织相容性复合物(MHC)和抗原递呈MHC分子结构与组成MHC功能作用与表达模式抗原递呈通路第三页，共四十页。第一节 MHC分子结构与组成第四页，共四十页。T细

2、胞只识别加工后递呈的抗原T细胞受体仅仅识别位于另一细胞表面MHC分子结合沟槽内的抗原片段MHC分子由MHC基因座（locus）编码第五页，共四十页。主要组织相容性复合物(MHC) 组织相容性（histocompatibility）,指器官或组织移植时，供体与受体间相互接受的程度。相容则接受，不相容则排斥，因而诱导排斥反应的抗原称为组织相容性抗原，也称为移植抗原。 主要组织相容性，同种异体移植物(allograft)移植后，常发生免疫排斥反应，引起这种排斥反应的起决定性作用抗原称为主要组织相容性抗原(major histocompatibility antigen，MHA)。 在同种异体移植免疫

3、排斥反应中，其决定性作用的一组连锁基因及其编码产物，称为主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)。 基本作用：“我”与“非我”的细胞内识别与区分。超越了移植免疫的范畴。 第六页，共四十页。主要组织相容性复合物的组成I类和II类基因产物被称为经典MHC分子，它们有共同的结构特征，并且在抗原加工与递呈中起作用。而III型产物虽然在免疫功能上是关键的，但几乎没有和I型与II型分子共同性。I类基因编码的糖蛋白，表达于几乎所有有核细胞表面，其基因产物的功能是递呈肽抗原给TC细胞。II类基因编码的糖蛋白，主要表达于抗原递呈细胞（M、DCs、B）表面

4、，其基因产物递呈加工过的抗原肽给TH细胞。III类基因编码多种具有免疫功能的分泌蛋白，包括某些补体系统成分和炎性分子。第七页，共四十页。MHC等位基因的单元型（haplotypes）连锁遗传MHC基因座组成是高度多态性的。MHC基因位于同一染色体上，在遗传中，各基因座间连锁紧密连锁，很少发生同源染色体间的交换，这种遗传就构成了单元型遗传。而那些在同一染色体上紧密连锁的一系列等位基因组合，称为单元型。MHC分子共显性表达，基因型与表型相同。自交品系，具有相同MHC基因单元型，杂交品系具有不同MHC基因单元型。这种单元型连锁遗传与同种移植组织相容性的相关。第八页，共四十页。一些小鼠品系的H-2单元

5、型第九页，共四十页。MHC单元型与移植排斥第十页，共四十页。典型的人HLA单元型遗传第十一页，共四十页。MHC分子结构I类: 重链(123)+轻链（2微球蛋白） 123结构域每个约90aa；跨膜区约25aa（疏水）；胞质尾部30aa(亲水) 2微球蛋白大小组成类似于3II类：33kD()+28kD()第十二页，共四十页。MHC I类分子结构链：由MHC复合物内多态性基因编码的跨膜糖蛋白。 人：HLA复合物A,B,C区基因 小鼠：H-2复合物K,D区基因3在I类分子中高度保守2微球蛋白：不同染色体上高度保守的基因编码的蛋白链与2微球蛋白间的非共价键结合是I类分子细胞膜表达所需要的第十三页，共四十

6、页。MHC I、II类分子属于免疫球蛋白超家族第十四页，共四十页。I类和II类分子的肽结合一个个体仅表达小数量的I类和II类MHC分子：上至6个不同的I类分子；上至12个不同的II类分子。有限数量的MHC分子必须递呈巨大数量的不同抗原肽给T细胞。I类和II类分子的肽结合无法展现类似抗原和抗体或TCR结合那样好的特异性。一个MHC分子能结合许多不同的肽，一些肽能结合多个不同的MHC分子。因此，肽与MHC间的结合经常是“混杂的”（promiscuous）。MHC分子在同一时间里只能与一个肽结合，且这种结合相当稳定。T细胞识别肽与MHC分子复合物是高度的特异的。第十五页，共四十页。I类和II类分子的

7、肽结合区两端封闭两端开放第十六页，共四十页。I类和II类分子肽结合特性第十七页，共四十页。I类MHC-肽相互作用I类分子结合肽(通常为内源肽)递呈它们给CD8+T（Tc)细胞。每一型I类分子（如小鼠K，D，L；人A，B，C）结合一套独特的肽，每一个一类分子等位基因变体（如H-2Kk和H-2Kd）结合一套不同的肽被结合肽两个特性：1）8-10aa，其中9肽亲和性最强；2）含特定aa残基，这些残基锚定肽进入MHC分子中，称为锚定残基（anchor residues）所有的肽都含有羧基端锚定，此外常有氨基端2、3位锚定第十八页，共四十页。II类分子结合肽（通常为外源肽）并递呈给CD4+T（TH）细胞

8、13-18aa有内部保守序列花样（motif），但是缺乏保守锚定残基II类MHC-肽相互作用第十九页，共四十页。第二节 MHC功能作用与表达模式第二十页，共四十页。MHC与免疫反应：MHC分子在递呈抗原给T细胞中的中心作用第二十一页，共四十页。几乎所有细胞表达I类MHC分子; II类MHC的表达被优先限制于APCs能递呈抗原肽-I类MHC给CD8+ TC 细胞的称为靶细胞；而能递呈抗原肽- II MHC给CD4+ TH 细胞的称为抗原递呈细胞 （antigen-presenting cells ，APCs）抗原递呈细胞分为专属、非专属，非专属APCs能被诱导表达II MHC或辅助刺激信号分子。

9、第二十二页，共四十页。TCR的Self-MHC restrictionT细胞的识别特异性不是仅仅针对抗原，而是针对结合抗原的MHC分子。T 细胞仅仅识别被自-MHC分子（self-MHC molecule）递呈的抗原，这一特性称为自-MHC限制（self-MHC restriction）。第二十三页，共四十页。T细胞的Self-MHC Restriction: CD8+ TC细胞是class I MHC restricted第二十四页，共四十页。T细胞的Self-MHC Restriction: CD4+ TH细胞是class II MHC restricted第二十五页，共四十页。T细胞的抗

10、原识别要求抗原的加工第二十六页，共四十页。第三节 抗原递呈通路第二十七页，共四十页。不同抗原加工和递呈通路 TAP (transporter of antigenic peptides)第二十八页，共四十页。内源抗原加工和递呈的胞质通路：蛋白酶体产生递呈肽 第二十九页，共四十页。内源抗原加工和递呈的胞质通路：肽通过胞质被转运到粗面型内质网TAP (transporter of antigenic peptides)第三十页，共四十页。内源抗原加工和递呈的胞质通路：在粗面型内质网，分子伴侣援助下的肽与I类MHC分子装配第三十一页，共四十页。TAPs缺乏导致某些疾病 第三十二页，共四十页。外源抗原

11、加工和递呈的内吞通路：在内吞泡内内化分子加工为肽，并与II类MHC分子组装第三十三页，共四十页。外源抗原加工和递呈的内吞通路不变链（invariant chain,Ii,CD74）指导II类MHC分子转运到内吞泡（从RER经Golgi体到内吞泡）Ii消化为CLIP （class IIassociated invariant chain peptide）,CLIP再被抗原肽替代第三十四页，共四十页。第三十五页，共四十页。外源抗原的交叉递呈：APCs递呈外源抗原给Tc细胞第三十六页，共四十页。抗原递呈通路的四个过程抗原摄入抗原加工MHC的生物合成肽-MHC结合第三十七页，共四十页。I类和II类MHC抗原递呈通路的比较第三十八页，共四十页。课后作业请翻译PPT38页I类和II类MHC抗原递呈通路的比较，周四上课前交给班长。第三十九页，共四十页。内容总结补体