免疫细胞膜分子精选课件.ppt
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1、关于免疫细胞膜分子第一页,本课件共有58页概概 述述组织相容性抗原:组织相容性抗原:通过移植鉴定与组织相容性有关的通过移植鉴定与组织相容性有关的通过移植鉴定与组织相容性有关的通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原。代表同种特异性。抗原。代表同种特异性。抗原。代表同种特异性。抗原。代表同种特异性。主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统MHS:能引起较强移能引起较强移植排斥反应的抗原系统。植排斥反应的抗原系统。主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC):表达于脊椎动:表达于脊椎动:表达于脊椎动:表达于脊椎动物有核细胞表面的
2、一类具有高度多态性、含有多个基因座物有核细胞表面的一类具有高度多态性、含有多个基因座物有核细胞表面的一类具有高度多态性、含有多个基因座物有核细胞表面的一类具有高度多态性、含有多个基因座位,紧密连锁的基因群。位,紧密连锁的基因群。位,紧密连锁的基因群。位,紧密连锁的基因群。第二页,本课件共有58页人类白细胞抗原人类白细胞抗原人类白细胞抗原人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)(human leukocyte antigen,HLA):人类主要组织相容性抗原。人类主要组织相容性抗原。人类主要组织相容性抗原。人类主要组织相容性抗原。第三页,本课件共有58页 第一节第
3、一节 MHC的基因构成与功能的基因构成与功能一一.小鼠小鼠H-2复合体复合体 定位:第定位:第17号染色体号染色体 构成:构成:K、I、S、D/L等位基因区等位基因区 I I第四页,本课件共有58页第五页,本课件共有58页 根据编码分子不同分成三类:根据编码分子不同分成三类:类基因类基因:K、D D、L位点位点位点位点 -编码编码类分子的类分子的类分子的类分子的 链,链,各含各含各含各含 20 20 个以上的复等位基个以上的复等位基个以上的复等位基个以上的复等位基因,决定排斥反应是否发生。因,决定排斥反应是否发生。因,决定排斥反应是否发生。因,决定排斥反应是否发生。类基因类基因:I位点位点位点
4、位点 I-A亚区亚区亚区亚区 -编码编码类分子类分子类分子类分子AA和和和和A链链 I-EI-E亚区亚区-编码编码类分子类分子类分子类分子EE和和EE链链 IIIIII类基因类基因:S S区(区(区(区(I I区与区与区与区与D D区之间)区之间)区之间)区之间)-编码编码编码编码C4C4、C2C2、B B因子及因子及因子及因子及TNFTNF等等等等 IrIr基因基因基因基因 (免疫应答基因,(免疫应答基因,(免疫应答基因,(免疫应答基因,immune response gene),immune response gene),位于位于位于位于区区区区 IaIa抗原(抗原(抗原(抗原(I I区相
5、关抗原,区相关抗原,区相关抗原,区相关抗原,I region associated antigen),IrI region associated antigen),Ir基因编码产物基因编码产物基因编码产物基因编码产物第六页,本课件共有58页二二.人类人类HLA复合体复合体 定位:第定位:第6号染色体短臂号染色体短臂 分成三类基因区:分成三类基因区:类基因:类基因:经典经典经典经典BB、C、A位点位点 非典型非典型非典型非典型E、F、G位点等位点等位点等位点等 产物能调节产物能调节产物能调节产物能调节NKNK杀伤活性。杀伤活性。杀伤活性。杀伤活性。类基因:类基因:经典经典DPDP、DQDQ、DR
6、位点位点位点位点 非典型非典型非典型非典型DNDN、DMDM、DODO位点等位点等 类基因:类基因:类基因:类基因:C4C4、C2、B因子、因子、因子、因子、TNF、HSP70等等3636 第七页,本课件共有58页LMP LMP 巨大多功能蛋白酶基因巨大多功能蛋白酶基因巨大多功能蛋白酶基因巨大多功能蛋白酶基因 large multifunctional protease large multifunctional protease 降解内源降解内源性抗原肽。性抗原肽。TAPTAP抗原肽运载体基因抗原肽运载体基因抗原肽运载体基因抗原肽运载体基因 transporters of antigen p
7、eptidestransporters of antigen peptides内源性抗原提内源性抗原提呈,将抗原肽转运至内质网。呈,将抗原肽转运至内质网。第八页,本课件共有58页Tapasin:TAP结合蛋白Cyp21:2l-羟化酶第九页,本课件共有58页 (一)一)一)一)HLA-类分子的分布、结构和功能类分子的分布、结构和功能 1.1.分布:有核细胞分布:有核细胞、血小板和网织红细胞表面。、血小板和网织红细胞表面。2.2.存在形式:存在形式:膜结合:不同的组织细胞表达膜结合:不同的组织细胞表达类分子的量不同,类分子的量不同,如:淋巴细胞如:淋巴细胞(最多最多),肾、肝脏及心脏,肾、肝脏及心
8、脏 (其次其次其次其次),神经组织,神经组织(很少很少)。可溶性:存在于血清、初乳和尿液等体液中。可溶性:存在于血清、初乳和尿液等体液中。疟原虫疟原虫-红细胞红细胞 第十页,本课件共有58页 2.2.结构:结构:二条多肽链二条多肽链二条多肽链二条多肽链 (非共价键连接的糖蛋白非共价键连接的糖蛋白非共价键连接的糖蛋白非共价键连接的糖蛋白,Ig,Ig超家族成员超家族成员超家族成员超家族成员):链(重链):链(重链):链(重链):链(重链):340340个氨基酸残基,分子量个氨基酸残基,分子量个氨基酸残基,分子量个氨基酸残基,分子量44kDa44kDa,MHC-MHC-类基因编码,具有高度多态性。类
9、基因编码,具有高度多态性。类基因编码,具有高度多态性。类基因编码,具有高度多态性。胞外区胞外区胞外区胞外区-1 1、2 2功能区,抗原结合部位;功能区,抗原结合部位;功能区,抗原结合部位;功能区,抗原结合部位;3 3功能区,功能区,功能区,功能区,CD8CD8分子结合部位;分子结合部位;分子结合部位;分子结合部位;跨膜区跨膜区跨膜区跨膜区 胞内区胞内区胞内区胞内区 2-2-微球蛋白(微球蛋白(微球蛋白(微球蛋白(2m 2m):):):):分子量分子量分子量分子量12kDa12kDa,不是不是不是不是MHCMHC编码的产物,编码的产物,编码的产物,编码的产物,由由由由1515号染色体基因编码。号
10、染色体基因编码。号染色体基因编码。号染色体基因编码。(小鼠小鼠小鼠小鼠1212号)号)号)号)它它它它以非共价键与重链的胞外部分相互作用,不插入细胞膜而游离以非共价键与重链的胞外部分相互作用,不插入细胞膜而游离以非共价键与重链的胞外部分相互作用,不插入细胞膜而游离以非共价键与重链的胞外部分相互作用,不插入细胞膜而游离于细胞外,以非共价键附着于于细胞外,以非共价键附着于于细胞外,以非共价键附着于于细胞外,以非共价键附着于33功能区上。功能区上。功能区上。功能区上。22微球蛋白与微球蛋白与微球蛋白与微球蛋白与11、22、33片段的相互作用对片段的相互作用对片段的相互作用对片段的相互作用对维持维持维
11、持维持I I类分子天然构型的稳定性及其分类分子天然构型的稳定性及其分类分子天然构型的稳定性及其分类分子天然构型的稳定性及其分子表达十子表达十子表达十子表达十分重要。分重要。分重要。分重要。第十一页,本课件共有58页长长长长2.5nm2.5nm、宽、宽、宽、宽lnmlnm、深、深、深、深1.1nm1.1nm的槽状结的槽状结的槽状结的槽状结构,可与伸展的构,可与伸展的构,可与伸展的构,可与伸展的8 8肽或螺旋肽或螺旋肽或螺旋肽或螺旋1212肽组成的抗肽组成的抗肽组成的抗肽组成的抗原多肽结合。原多肽结合。原多肽结合。原多肽结合。第十二页,本课件共有58页第十三页,本课件共有58页 3.生物学功能:生
12、物学功能:(1 1)参与内源性抗原的递呈(诱导对病毒感染细胞)参与内源性抗原的递呈(诱导对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤和溶解);和肿瘤细胞的杀伤和溶解);6种种MHC-I (2)作为)作为CD8+T T细胞的识别分子(细胞的识别分子(细胞的识别分子(细胞的识别分子(CD8CD8的配体);的配体);(3 3)参与胸腺内)参与胸腺内)参与胸腺内)参与胸腺内T 细胞的分化、发育;细胞的分化、发育;(4 4)参与)参与NK NK 细胞的活化或抑制;细胞的活化或抑制;(5)诱导同种移植排斥反应。诱导宿主抗移植物)诱导同种移植排斥反应。诱导宿主抗移植物第十四页,本课件共有58页第十五页,本课件共有58页
13、(二)二)二)二)HLA-HLA-类分子的分布、结构和功能类分子的分布、结构和功能 1.分布分布:(1)APC-B细胞、单核细胞、单核/巨噬细胞、树突状细巨噬细胞、树突状细巨噬细胞、树突状细巨噬细胞、树突状细 胞;胞;胞;胞;(2)激活的)激活的)激活的)激活的T细胞,精子和血管内皮细胞。细胞,精子和血管内皮细胞。细胞,精子和血管内皮细胞。细胞,精子和血管内皮细胞。第十六页,本课件共有58页 2.2.结构:结构:两条异质多肽链两条异质多肽链两条异质多肽链两条异质多肽链(非共价键连接的糖蛋白,非共价键连接的糖蛋白,非共价键连接的糖蛋白,非共价键连接的糖蛋白,Ig超家族超家族成员成员):各各 23
14、0Aa 230Aa 链:链:链:链:1 1和和 2功能区功能区 链:链:1 1和和 2 2功能区功能区功能区功能区 1和和 1-1-抗原肽结合部位,决定抗原肽结合部位,决定类分子类分子类分子类分子 的的的的多态性;多态性;多态性;多态性;2-CD42-CD4分子结合部位。分子结合部位。第十七页,本课件共有58页MHC-MHC-类分子结合的抗原肽较大,类分子结合的抗原肽较大,可达可达1414个氨基酸的肽链。个氨基酸的肽链。1 1 和和 11 第十八页,本课件共有58页第十九页,本课件共有58页 3.3.生物学功能:生物学功能:(1 1)参与外源性抗原的递呈;)参与外源性抗原的递呈;(2 2)作为
15、)作为CD4CD4+T T细胞的识别分子(细胞的识别分子(CD4CD4的配体);的配体);(3 3)参与胸腺内)参与胸腺内T T 细胞的分化、发育;细胞的分化、发育;(4 4)参与免疫应答调节)参与免疫应答调节 -Ir-Ir基因产物调节;基因产物调节;(immune response gene,(immune response gene,(immune response gene,(immune response gene,免免免免疫相关基因疫相关基因疫相关基因疫相关基因).).).).其编码的抗原为其编码的抗原为其编码的抗原为其编码的抗原为IaIaIaIa抗原抗原抗原抗原(Iregion(I
16、region(Iregion(Iregion associated antigen),associated antigen),associated antigen),associated antigen),主要分布在主要分布在主要分布在主要分布在B B B B。(5 5)诱导同种移植排斥反应。)诱导同种移植排斥反应。移植物抗宿主移植物抗宿主同种异型抗原,可诱导同种反应的发生,典型的例子是体外的同同种异型抗原,可诱导同种反应的发生,典型的例子是体外的同同种异型抗原,可诱导同种反应的发生,典型的例子是体外的同同种异型抗原,可诱导同种反应的发生,典型的例子是体外的同种异型混合淋巴细胞反应和体内同种移
17、植排斥反应。在这两种异型混合淋巴细胞反应和体内同种移植排斥反应。在这两种异型混合淋巴细胞反应和体内同种移植排斥反应。在这两种异型混合淋巴细胞反应和体内同种移植排斥反应。在这两种情况下,反应性种情况下,反应性种情况下,反应性种情况下,反应性T T T T细胞对非已细胞对非已细胞对非已细胞对非已MHCMHCMHCMHC抗原的识别不受自身抗原的识别不受自身抗原的识别不受自身抗原的识别不受自身MHCMHC限制。限制。限制。限制。第二十页,本课件共有58页免疫调节非T细胞(M、B细胞等)在体外能诱导自身T细胞发生增殖反应,称为自身混合淋巴细胞反应(autologousmixedlymphocyterea
18、ction,AMLR)。在AMLR中非T细胞表面的刺激决定簇是HLADQ抗原。自身反应性T细胞激活后可表达HLADR抗原,后者又可作为刺激决定簇激活某些T细胞。一般认为,AMLR代表体内免疫细胞间的一种调节机制,有助于维持免疫自稳,第二十一页,本课件共有58页受者第二十二页,本课件共有58页环孢素(CsA),可以有效地特异性抑制淋巴细胞反应和增生第二十三页,本课件共有58页第二节第二节 HLA多态性的遗传特点多态性的遗传特点一、单倍型遗传一、单倍型遗传 HLAHLA复合体是紧密连锁的,连锁在一条染色体上的等位基因复合体是紧密连锁的,连锁在一条染色体上的等位基因复合体是紧密连锁的,连锁在一条染色
19、体上的等位基因复合体是紧密连锁的,连锁在一条染色体上的等位基因的特殊组合称为一个单倍型(的特殊组合称为一个单倍型(的特殊组合称为一个单倍型(的特殊组合称为一个单倍型(haplotypehaplotype)。)。)。)。当亲代的遗传信息传给子代的时候,当亲代的遗传信息传给子代的时候,当亲代的遗传信息传给子代的时候,当亲代的遗传信息传给子代的时候,HLAHLA单倍型作为一单倍型作为一单倍型作为一单倍型作为一个单位遗传下去,子女的个单位遗传下去,子女的个单位遗传下去,子女的个单位遗传下去,子女的HLAHLA染色体中,其中一个单倍型与染色体中,其中一个单倍型与染色体中,其中一个单倍型与染色体中,其中一
20、个单倍型与父亲相同,另一个与母亲相同。父亲相同,另一个与母亲相同。父亲相同,另一个与母亲相同。父亲相同,另一个与母亲相同。第二十四页,本课件共有58页在兄弟姐妹之间比较在兄弟姐妹之间比较HLAHLA单体型型别只会出现下列三种可能性:单体型型别只会出现下列三种可能性:两个单体型完全相同的机两个单体型完全相同的机率为率为2525。两个单体型完全不同的机率为两个单体型完全不同的机率为2525。有一个单体型相同的机率为有一个单体型相同的机率为5050。这一遗传特点可应用于器官移植中供者的选择和法医中的亲子鉴定。这一遗传特点可应用于器官移植中供者的选择和法医中的亲子鉴定。第二十五页,本课件共有58页 二
21、、多态性二、多态性:指随机婚配的群体中存在两种以:指随机婚配的群体中存在两种以上的等位编码基因,上的等位编码基因,原因原因复等位基因复等位基因(基因型可达基因型可达基因型可达基因型可达10108 8之多)数目之多)数目之多)数目之多)数目29912991 共显性表达共显性表达(表型的多样化,达到表型的多样化,达到表型的多样化,达到表型的多样化,达到10107 7数量级)数量级)数量级)数量级)共有共有224224个基因座位个基因座位,其中其中128128个为功能性基因个为功能性基因,96,96个为假基因个为假基因 A基因基因-约约55种;种;B基因基因-约约50种;种;C基因基因-约约10种;
22、种;DR基因基因-约约23种;种;DQ基因基因-约约9种;种;DP基因基因-约约6种。种。第二十六页,本课件共有58页三、连锁不平衡性(linkagedisequilibriumlinkagedisequilibrium)HLAHLA复合体上各等位基因都有各自的基因频率。实际上,复合体上各等位基因都有各自的基因频率。实际上,连锁的基因不是随机组合在一起,而是某些基因比其它基因更连锁的基因不是随机组合在一起,而是某些基因比其它基因更多或更少地连锁在一起,从而出现连锁不平衡。在多或更少地连锁在一起,从而出现连锁不平衡。在HLAHLA复合体复合体中已发现有中已发现有5050对以上等位基因显示连锁不平
23、衡。对以上等位基因显示连锁不平衡。P PA2A2=0.30=0.30,P PB46B46=0.05=0.05,理论,理论,理论,理论P PA2B46A2B46=0.015=0.015,实际,实际,实际,实际P=0.04P=0.04多态性与连锁不平衡以一对矛盾形式在群体中存在。多态性使群体中的个体保持其多态性与连锁不平衡以一对矛盾形式在群体中存在。多态性使群体中的个体保持其个体特异性以相互区别,连锁不平衡则造成某些个体间的相似甚至完全相同。个体特异性以相互区别,连锁不平衡则造成某些个体间的相似甚至完全相同。第二十七页,本课件共有58页 第三节第三节 HLA在医学上的意义在医学上的意义 一一.器官
24、移植器官移植移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程移植成败的关键是供受者间主要组织相容性抗原的相容程度。度。度。度。HLAHLA配型:组织相容性试验对供、受者配型:组织相容性试验对供、受者HLAHLA进行鉴定。进行鉴定。进行鉴定。进行鉴定。HLA-II相匹配比相匹配比相匹配比相匹配比I重要,重要,DP对对移植物长期存活有重要意移植物长期存活有重要意移植物长期存活有重要意移植物长期存活有重要意义。义。义。义。例:肾移植例:肾移植例:肾移植例:肾移植 -HLA DR 、B B、A A。第
25、二十八页,本课件共有58页 二二.HLA.HLA与疾病的关系与疾病的关系与疾病的关系与疾病的关系R.R(relative riskR.R(relative risk,相对危险率,相对危险率)=R.R R.R值越大相关性越强。值越大相关性越强。33有意义有意义有意义有意义具有疾病相关具有疾病相关HLAHLA抗原的个体与缺乏这种抗原的个体相比发生该种疾病的机会。抗原的个体与缺乏这种抗原的个体相比发生该种疾病的机会。举例:(举例:(举例:(举例:(1 1)91%91%以上的北美白人以上的北美白人以上的北美白人以上的北美白人强直性脊柱炎与强直性脊柱炎与B27 B27 (2)胰岛素依赖性糖尿病)胰岛素依
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