医学免疫学主要组织相容性复合体 .ppt

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1、主要组织相容性复合体及编码分子内 容n一、概述n二、HLA复合体的基因组成n三、HLA复合体的遗传特点n四、HLA的结构和分布n五、HLA的生物学功能n六、HLA在医学上的意义一、概 述（一）相 关 概 念组织相容性抗原（组织相容性抗原（histicompatibility antigen):代表个体特异性的、引起移植排斥反应的同种异型抗原，叫代表个体特异性的、引起移植排斥反应的同种异型抗原，叫，也称移植抗原。，也称移植抗原。主要组织相容性抗原系统（主要组织相容性抗原系统（major histocompatibility antigen system,MHS):在众多的组织相容性抗原系统中，能

2、引起强烈而迅速排斥反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。应的抗原系统，称为。主要组织相容性复合体（主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC):编码编码MHS的基因在同一染色体上呈一组紧密连锁的基因群，的基因在同一染色体上呈一组紧密连锁的基因群，将这一连锁的基因群统称为。将这一连锁的基因群统称为。（二）基 本 特 点MHS广泛分布于人或动物所有广泛分布于人或动物所有有核细胞有核细胞的表面，化的表面，化学成分是学成分是脂蛋白脂蛋白或或糖蛋白糖蛋白；MHS不仅参与移植排斥反应，而且在机体免疫应答不仅参与移植排斥

3、反应，而且在机体免疫应答过程中具有重要的调节作用；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，其中小鼠的在不同物种动物中的名称不同，其中小鼠的MHS称为称为H-2系统，人的系统，人的MHS称为称为人类白细胞抗原人类白细胞抗原（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。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，其中在不同物种中处于的染色体位置不同，其中小鼠的小鼠的MHC又称又称H-2复合体复合体，位于，位于17号染色体上，

4、号染色体上，而人类的而人类的HLA复合体复合体则位于第则位于第6号染色体上。号染色体上。（二）基 本 特 点nMHSn人的MHS HLAn小鼠的MHS H-2n狗的MHS DLAn兔的MHSRLA n牛的MHS BoLA nMHCnHLA复合体nH-2复合体nDLA复合体nRLA复合体nBoLA复合体二、HLA复合体的基因组成HLA复合体位于6号染色体的短臂上，其分布范围大约36004000 kb，据其基因和编码产物的结构和功能的不同，将HLA复合体又分为三个区域，即、类基因区。三、HLA复合体的遗传特点n单元型遗传n高度多态性n复等位基因n共显性遗传n连锁不平衡四、HLA的结构和分布HLA-

5、、类抗原的分布HLA-类抗原的分布范围：类抗原的分布范围：广泛分布于各组织有核细胞及血小板和网织红细胞的表广泛分布于各组织有核细胞及血小板和网织红细胞的表面，但在面，但在神经细胞神经细胞、成熟的红细胞成熟的红细胞和和滋养层细胞滋养层细胞表面表面没有表达；也可以分泌型没有表达；也可以分泌型/可溶性可溶性HLA-类抗原的形式类抗原的形式出现在血清、尿液、唾液、精液和乳汁等体液中。出现在血清、尿液、唾液、精液和乳汁等体液中。HLA-类抗原的分布：类抗原的分布：主要存在于主要存在于B细胞细胞、巨噬细胞巨噬细胞和和其它抗原呈递细胞其它抗原呈递细胞，以，以及胸腺上皮细胞和某些活化的及胸腺上皮细胞和某些活化

6、的T细胞表面；此外在血管细胞表面；此外在血管内皮细胞和精子细胞表面也有少量表达。内皮细胞和精子细胞表面也有少量表达。1、抗原提呈作用、抗原提呈作用 外来抗原被抗原提呈细胞（外来抗原被抗原提呈细胞（APC）摄取和处理后，必须）摄取和处理后，必须与与MHC-、类分子的肽结合区结合形成类分子的肽结合区结合形成抗原肽抗原肽MHC分子复合体分子复合体，该复合体经转运表达于抗原提呈细胞，该复合体经转运表达于抗原提呈细胞的表面，才能被相应的的表面，才能被相应的T淋巴细胞识别，从而启动免疫淋巴细胞识别，从而启动免疫应答反应。应答反应。五、HLA的生物学功能抗原提呈作用示意图抗原提呈作用示意图2、制约免疫细胞间

7、的相互作用、制约免疫细胞间的相互作用MHC限制性限制性 只有当表达有抗原肽只有当表达有抗原肽MHC复合物的复合物的APC，与，与起识别和反应作用的起识别和反应作用的T细胞表面所表达的细胞表面所表达的MHC分子相同时，二者才能彼此作用而启动免疫应分子相同时，二者才能彼此作用而启动免疫应答过程。答过程。MHC 类和类和类分子和抗原肽的相互作用类分子和抗原肽的相互作用 a a螺旋螺旋b b片层片层 作为抗原肽受体结合并递呈抗原作为抗原肽受体结合并递呈抗原MHC主要的生物学功能主要的生物学功能 T细胞以其细胞以其TCR实现对抗原肽和实现对抗原肽和MHC分子的分子的双重识别双重识别。b:b:CDR3b:

8、b:CDR1-CDR2 a:a:CDR3 a:a:CDR1-CDR23、诱导胸腺内前、诱导胸腺内前T细胞的分化细胞的分化 在在T细胞的发育过程中，胸腺深皮质区的细胞的发育过程中，胸腺深皮质区的CD4+、CD8+双双阳性细胞同胸腺皮质上皮细胞表达的阳性细胞同胸腺皮质上皮细胞表达的MHC-或或类分子类分子相互作用后，选择成熟为相互作用后，选择成熟为“单阳性单阳性”细胞，这种细胞又同细胞，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成自身耐

9、受的T细胞才能分化成熟为对非己抗原产生应答细胞才能分化成熟为对非己抗原产生应答的免疫的免疫T细胞。细胞。4、引起移植排斥反应、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。快速排斥反应的主要相容性抗原系统。HLA与疾病的相关性与疾病的相关性 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种HLA抗原的表达相关，因此抗原的表达相关，因此HLA作为一种疾病发生的遗作为一种疾病发生的遗传标志可用于疾病的辅助诊断、预测、分类及预后判断。传标志可用于疾病的辅助诊

10、断、预测、分类及预后判断。带有某种带有某种HLA型别不代表一定会患病型别不代表一定会患病。六、HLA在医学上的意义HLA异常表达与疾病的关系异常表达与疾病的关系 HLA-类分子的表达降低与肿瘤的发生有关；类分子的表达降低与肿瘤的发生有关；HLA-类分子表达异常与自身免疫病的发生有关。类分子表达异常与自身免疫病的发生有关。HLA与同种器官移植与同种器官移植 供受体间供受体间HLA的相似性越强，器官移植的成活率越的相似性越强，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高。通常最佳的移植物配对关系顺序为同卵双生同卵双生同胞兄妹同胞兄妹近亲近亲远亲远亲无亲缘者无亲缘者。HLA与输血反应与输血

11、反应 多次接收输血者会发生非溶血性输血反应，与受者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血液中存在的抗白细胞和抗血小板HLA抗原的抗体抗原的抗体有关，因此需多次接收输血者应选择成分输血。有关，因此需多次接收输血者应选择成分输血。本章重点n掌握掌握MHC与与HLA的概念。的概念。n熟悉熟悉HLA复合体的经典基因组成和遗传特征。复合体的经典基因组成和遗传特征。n熟悉熟悉HLA 类和类和类分子的比较（结构、分布）类分子的比较（结构、分布）n掌握掌握HLA的主要功能。的主要功能。HLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点HLA复合体是人体多态性最丰富的基因系统！复合体是

12、人体多态性最丰富的基因系统！多基因性：多基因性：指复合体由指复合体由多个多个位置相邻的基因座位所组成位置相邻的基因座位所组成 而编码产物具有相同或相似的功能而编码产物具有相同或相似的功能 多基因性着重于同一个个体中多基因性着重于同一个个体中MHC基因座位的变化；基因座位的变化；人人类基因：类基因：B、C、A三个座位三个座位 人人类基因：类基因：DP、DQ和和DR三个亚区三个亚区 多态性：多态性：指一个基因座位上存在多个等位基因指一个基因座位上存在多个等位基因经典经典I类基因类基因经典经典II类基因类基因ABCDRADRB1DRB3DQADQB1DPA1DPB1等位基因数478805256352

13、723347323125 因而因而MHC的多态性是一个群体概念，指群体中不同个体在等位的多态性是一个群体概念，指群体中不同个体在等位 基因拥有状态上存在差别。基因拥有状态上存在差别。HLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点 多态性：多态性：某基因座位、某个体最多只能有两个等位基因，分别来自某基因座位、某个体最多只能有两个等位基因，分别来自父、母父、母；MHC MHC HLA-A、B、C HLA-DR、DQ、DP1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6HLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点MHC多态性的生物学意义多态性的生物学意义 MHC高度多态性是生物具有强大生命力的物质基础高度多态性是生

14、物具有强大生命力的物质基础。赋於赋於整个物种整个物种极大的应变能力，使之能对付多变的环境及极大的应变能力，使之能对付多变的环境及 各种病原体的侵袭。各种病原体的侵袭。对于对于某个体某个体：对某病原体的侵袭缺乏诱导免疫反应的能力或诱导的对某病原体的侵袭缺乏诱导免疫反应的能力或诱导的 免疫反应的能力低下；免疫反应的能力低下；有有利利的的方方面面不不有有利利的的方方面面 对于对于某个体某个体：疫苗研制考虑疫苗研制考虑MHC的多态性；的多态性；对于对于某个体某个体：器官、组织、细胞移植需要配型等。器官、组织、细胞移植需要配型等。MHC多态性：多态性：从基因的储备上，造就了各式各样的个体，他从基因的储备上，造就了各式各样的个体，他(她她)们对抗们对抗原原(病原体病原体)入侵的反应性和易感性并不相同。入侵的反应性和易感性并不相同。