免疫学 第八章 主要组织相容性抗原.ppt

1、第八章 主要组织相容性抗原,授课时间： 两个学时 目的与要求： 1掌握MHC的基本概念 2了解小鼠H-2基因复合体结构及其表达产物和功能 3熟悉人类MHC（ HLA）复合体定位及结构、遗传特征 4掌握HLA抗原分子结构及其组织分布 5掌握MHC的生物学功能 6了解HLA在医学上的意义,重点： 1. 主要组织相容性抗原基本概念 2. 人类 HLA复合体 3. MHC的遗传学特点 4. MHC分子的分布、结构与功能 难点： 1. 人类 HLA复合体 2. MHC的遗传学特点,一、基本概念,* 组织相容性抗原/移植抗原：引起排斥反应的抗原，代表个体特异性的抗原。 * 主要组织相容性抗原：引起快而强排

2、斥反应的组织相容性抗原。 * 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)：位于哺乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群，其编码产物参与抗原提呈、制约细胞间相互作用及诱导免疫应答。,小鼠的MHC：H-2复合体,位于小鼠的第17对染色体 由类、类、类基因组成 类和类基因参与免疫应答的遗传调控 类基因编码补体成分和炎症相关的免疫分子,河南工业大学生物工程学院生物技术系,* 人类MHC HLA复合体 编码HLA抗原; * 小鼠MHC H-2复合体 编码H-2抗原;,概念区分： MHC、H-2复合体、HLA复合体-基因 MHC分子、H-2分子、H

3、LA分子-抗原,二、人类 HLA复合体,HLA (human leukocyte antigen)复合体位于人第六号染色体短臂, 已鉴定出100余个基因座位(locus)按其产物的结构、分布与功能分为三群。 1HLA-I类基因 * 经典I类基因：包括HLA-A、-B、-C，其编码的抗原参与递呈内源性抗原。 * 非经典I类基因:包括HLA-E、-G、-F,其生物学功能尚未完全阐明。,2HLA-II类基因 * 经典II类基因: 包括HLA- DP 、-DQ、- DR，其编码的抗原参与递呈外源性抗原 * 非经典II类基因: LMP、TAP、HLA-DM、HLA-DO，其编码的抗原参与抗原的加工和转运

4、 3. HLA-类基因 * 编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因,三、MHC的遗传学特点,MHC的遗传学特点有高度多态性、单元型遗传和连锁不平衡等三大特点。 （一）MHC多态性 MHC多态性：指在随机婚配的群体中，同一基因座位可能存在两个以上等位基因是一个群体概念,形成MHC多态性的分子机制 * 复等位基因：群体中，位于同一基因座位上有2个及2个以上不同的基因; * 共显性遗传：位于两条染色体上的等位基因均为显性基因; * 多基因性：指HLA具有众多紧密连锁的基因座位。,3. MHC多态性的意义 * 利于群体适应复杂多变的环境及应付各种病原体的侵袭，从而

5、维持种群的生存; * 实现对机体免疫应答的遗传控制; * 可用于个体识别，但不利于寻找同种移植物供者。,（二）单元型遗传和连锁不平衡 单元型(haplotype)：连锁于同一染色体片段上的若干基因座位上的等位基因组成。 HLA单元型遗传：以单元型作为遗传基本单位，将MHC遗传信息由亲代遗传给子代。,单元型的意义：可用于选择移植供者和亲子鉴定。 连锁不平衡（linkage disequilibrium）：群体中各HLA等位基因非随机地组成单元型的现象。已发现，某些等位基因比其他等位更多或更少地连锁在一起。,四、MHC分子的分布、结构与功能,（一）MHC-I类分子 1分子结构 由重链(链，由HLA

6、基因编码)和轻链(2m，由非HLA基因编码)组成, 链为跨膜结构，其胞外段有1、2、3结构域。,(1)肽结合区: 为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域，包括1、2结构域； (2)Ig样区: 与CTL表面CD8分子结合的部位,属非多态性区域，即3结构域； (3)跨膜区：固定MHC-I类分子于膜上；,(4)胞浆区：参与胞内信号传递； (5)m：维持MHC-I类分子空间构型的稳定性。 2组织分布：广泛分布于各种有核细胞及血小板表面。,3,2,1,1,2,3,河南工业大学生物工程学院生物技术系,抗原结合槽（antigen binding cleft),由1和2结构域组成的肽结合区 结合、递呈内源性抗原

7、肽给CD8+T细胞 由2个螺旋和8个片层组成 两端呈封闭状态 容纳811个氨基酸残基组成的抗原肽 多态性区：决定HLA类分子多态性的主要部位,河南工业大学生物工程学院生物技术系,（二）MHC-II类分子 1分子结构 * 由HLA基因编码的链和链组成,胞外段分为1、2、1、2结构域。 (1)肽结合区: 由1、1结构域组成，为与抗原多肽结合部位, 属多态性区域；,(2)Ig样区: 由2、2结构域组成，与Th细胞表面CD4分子结合的部位,属非多态性区域； (3) 跨膜区：固定MHC-II类分子于膜上； (4)胞浆区：参与胞内信号传递。,2组织分布 * 主要表达在专职APC（如DC、单核/巨噬细胞、B

8、细胞）、激活T细胞表面和胸腺上皮细胞。 * 可溶性HLA抗原：血清、尿液、唾液、精液、乳汁等体液中存在可溶性HLA。,河南工业大学生物工程学院生物技术系,1,2,1,2,抗原结合槽（antigen binding cleft),1 和1结构域组成的肽结合区 结合、递呈外源性抗原肽给CD4+T细胞 由2个螺旋和8个片层组成 两端呈开放结构 容纳1030个氨基酸残基组成的多肽 多态性区：决定HLA 类分子多态性的主要部位（1）,河南工业大学生物工程学院生物技术系,河南工业大学生物工程学院生物技术系,（三）MHC分子的功能 参与抗原提呈 MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽 形成MHC分子-抗原肽复合物 以MHC限制性的方式供T细胞识别 启动特异性免疫应答。,抗原肽和MHC分子相互作用的分子基础是锚着残基 在抗原肽-MHC分子复合物中，抗原肽的两个或两个以上专司和MHC分子结合的氨基酸残基称为锚着残基（anchor residue）。,参与T细胞限制性识别 MHC分子的其他生物学作用 * 参与T细胞在胸腺的发育 * 诱导同种移植排斥反应 * 参与对免疫应答的遗传控制,五、HLA与医学的关系,(一) HLA与疾病的相关性 * 携带某一HLA型别的个体对特定疾病表现为易感性或抗性的现象。(例如：携带HLA-B27者易患强直性脊柱炎)。,(二) H