第四章 MHC。。
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4第四章 MHC6
主要内容概述MHC分子的结构、分布与功能第四章主要组织相容性复合体MHC的基因表达与调控(major histocompatibilitycomplex, MHC)小鼠的MHC系统人的MHC系统一、概述•为什么器官移植会出现排斥现象？•主要组织相容性复合物：是表达于脊椎动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，并紧密联系的基因群。
•不同个体对疾病的易感性不同有遗传因素吗？•这些基•20世纪40年代已发现，小鼠近交系因表达的蛋白就是主要组织相容性抗原。
之间皮肤移植物的排斥由•不同个体抗病力不同只是环境导致的吗？分布在不同染色体上的多个基因决定。
•代表个体特异性的同种抗原称为移植抗原或组织相容性抗原•机体参与排斥反应的抗原系统很多，其中能引起强而迅速排斥反应的抗原被称为主要组织相容性抗原分子。
一、概述一、概述•小鼠的MHC：H-2；人的MHC：HLA•负责识别某一组织是同源的并予以接收，是外来的•概念区分：则加以排斥的基因被称为组织相容性抗原基因，表MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因达这些抗原的基因就是组织相容性复合物。
MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原◆组织相容性抗原：与移植物存活有关的组织抗原。
•由于不同个体之间MHC存在高度多态性，不同个体◆主要组织相容性抗原系统(MHS)：引起强移植排斥反应的组织相容性抗原。
对抗原的免疫应答强度和能力也存在一定的差异，◆主要组织相容性复合体(MHC)：编码MHS的基因群。
◆人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)：人类主要组织因而对疾病的易感性和抗性也不同。
相容性抗原。
1 PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建二、MHC分子的结构、分布与功能一、概述•定义：•主要组织相容性复合物的作用：主要组织相容性抗原是指由MHC编码的一类膜蛋白分子，在蛋白质抗原信号传递中起重要作用。
大学课程医学免疫学MHC课件
属两个或两个以上基因座位的等位基因，同时出现在一条染色体上 的几率高于随机出现的频率。
北欧白种人HLA-A1出现频率为0.17 ， HLA-B8出现频率为0.11 随机组合，则A1-B8连锁的预期频率为0.17X 0.11= 0.019 而实际频率测出为0.088 连锁不平衡参数= 0.088—0.019= 0.069
（二）抗原加工提呈相关基因
蛋白酶体β亚单位基因/低分子量多肽（LMP）基因：编码蛋白 酶体β亚单位，参与对内源性抗原的酶解。
抗原加工相关转运体（TAP）基因：参与内源性抗原肽的转运， 使之与内质网中MHCⅠ类分子结合。
TAP相关蛋白基因：参与MHCⅠ类分子的装配和内源性抗原肽 的提呈。
HLA-DM基因：参与外源性抗原的加工提呈，使之 与MHCⅡ类分子结合。
第四节 MHC的生物学功能
一、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答
MHC分子的抗原结合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 →启动适应性免疫应答。
1、T细胞以其TCR实现对抗原肽和MHC 分子的双重识别
MHC限制性：TCR在识别抗原肽的同时， 还需识别与抗原肽结合的自身MHC分子。
2．MHC I类分子组织分布
分布于所有有核细胞表面，包括血小 板和网织红细胞。
淋巴细胞 > 肾、肝脏、心脏 > 神经组织、 成熟滋养细胞
MHC II类分子结构
α链：34KDa β链：29KDa
1. MHCII类分子结构：
(1) 肽结合区(a1/b1) 多态性区域，结合抗原肽 (2) Ig样区(a2/b2) 非多态性区域，与CD4结合 (3) 跨膜区 固定MHC II类抗原于膜上 (4) 胞浆区
北欧白种人HLA-A1出现频率为0.17 ， HLA-B8出现频率为0.11 随机组合，则A1-B8连锁的预期频率为0.17X 0.11= 0.019 而实际频率测出为0.088 连锁不平衡参数= 0.088—0.019= 0.069
（二）抗原加工提呈相关基因
蛋白酶体β亚单位基因/低分子量多肽（LMP）基因：编码蛋白 酶体β亚单位，参与对内源性抗原的酶解。
抗原加工相关转运体（TAP）基因：参与内源性抗原肽的转运， 使之与内质网中MHCⅠ类分子结合。
TAP相关蛋白基因：参与MHCⅠ类分子的装配和内源性抗原肽 的提呈。
HLA-DM基因：参与外源性抗原的加工提呈，使之 与MHCⅡ类分子结合。
第四节 MHC的生物学功能
一、作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答
MHC分子的抗原结合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 →启动适应性免疫应答。
1、T细胞以其TCR实现对抗原肽和MHC 分子的双重识别
MHC限制性：TCR在识别抗原肽的同时， 还需识别与抗原肽结合的自身MHC分子。
2．MHC I类分子组织分布
分布于所有有核细胞表面，包括血小 板和网织红细胞。
淋巴细胞 > 肾、肝脏、心脏 > 神经组织、 成熟滋养细胞
MHC II类分子结构
α链：34KDa β链：29KDa
1. MHCII类分子结构：
(1) 肽结合区(a1/b1) 多态性区域，结合抗原肽 (2) Ig样区(a2/b2) 非多态性区域，与CD4结合 (3) 跨膜区 固定MHC II类抗原于膜上 (4) 胞浆区
第4章 主要组织相容性复合体
所有I类重链羧基末端含有一谷氨酰胺 残基，它是谷氨酰胺转移酶的适合底 物，这些结构特征的功能意义仍不清 楚。但它们在MHC I类分子与其他膜蛋 白或细胞骨架素相互作用时，可能起 调节作用。
(二)MHC II类分子
所有MHC II类分子均由两条非共价相联 的多肽链组成(图5—4)，总体讲两条链 的整体结构相似，链(32—34kDa)由于 其广泛的糖基化，因而略长于链(29— 32kDa)。两条多肽链均含有N端相连的 寡糖，胞外为氨基端，胞内为羧基端， 每条链的2／3部分位于胞外。两条链由 不同的MHC基因编码，具有多态性(少数 例外)。
(一)MHCI类分子
所有I类分子包含两条不相连的多肽链： 一条为MHC编码的a链或称重链，人类约 4kDa，小鼠约为47kDa； 一条为非MHC编码p链，人类和小鼠均为 12kDa(图5—2)。
链由一个约40kDa的核心多肽形成，N端 连有一个(人类)或两个(小鼠)寡糖， 链 的3／4在胞膜外，包括氨基端和寡糖群， 跨膜区为一疏水短片段，胞浆区为30个氨 基酸残基的碳末端。链与重链的胞膜外 部分非共价结合，不与细胞直接相连。 根据许多I类分子基本氨基酸序列和一些 分子的胞外晶体结构，我们可将I类分子 分成四部分：胞外肽结合区(氨基末端)、 胞外免疫球蛋白样区、跨膜区和胞浆区。
(三)肽与MHC分子结合的结构基础
在进行有关肽与MHCI类或II类 分子结合的结构特征研究之前， 我们首先总结一下生化研究得 出的这种相互结合的主要特征：
(1)抗原多肽与MHC分子的结合是一种可 饱和的、低亲和力的相互作用，它们结 合慢、解离更慢。这最初是通过平衡透 析技术以及利用纯化的MHCI类分子与荧 光素或放射性同位素标记的肽进行的凝 胶过滤技术而得出的。多肽—MHC相互 之间的亲和力远远低于抗原—抗体的结 合。
MHC及其编码分子医学免疫学课件幻灯片
群体概念 一个gene≥2个gene产物 HLA-A、-A1、-A3、-A4、-A8、-A20 个体遗传标志 血缘关系 无关个体 < 1/109
遗传特点 1. 单元型遗传 * 单元型（haplotype） 2. 共显性表达
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
1948，Snell确定H-2在第17对染色体短臂， 获Nobel奖
➢ H-2复合体（17#染色体）
I 类gene：K、D、L II类gene：Aα、Aβ、Eα、Eβ
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
❖ 人的MHC——HLA复合体（6# 染色体） 1. 经典的HLA I类、HLA II类基因
H-2分子 HLA分子 • 移植抗原 • 组织相容性抗原
基因 MHC、H-2、HLA
分子
上海第二医科大学免疫教研室
医学免疫学
上海第二医科大学免疫教研室
二、MHC复合体结构
MHC I、II、III类基因及多种免疫功能相关gene， 各含多个gene locus（座位）、亚区 （subregions） * 多基因性（polygenic）
MHC及其编码分子 医学免疫学课件幻
灯片
优选MHC及其编码分子医学免 疫学课件
• 器官移植
黑猩猩的心脏
人
组织相容性 histocompatibility
• 自体移植
好
• 同种异体 • 血缘关系
同卵双生
好
异卵双生
好
近 远 无关
好 差 最差
一、概述 1. MHC major histocompatibility complex
主要组织相容性复合体MHC及其编码分子医学免疫学课件
MHC Ⅰ分子结合多肽的分型
｛一，平直〔flat) 或者无特征型〔featureless) 二，过度膨出型〔buldged〕 三，特征型〔featured〕
｛ 一，自限型 二，非自限型
xxY/V/I/FxxV/I/L/ExT/V/L/S/NxxD/Ex
抗原肽和MHC分子相互 作用的特点
“受体〞 配体
免疫无关基因：如位于 Ⅲ 类基因区、参与类固醇合成的21羟化酶 基因(CYP21)，以及一批无产物表达的假基因。 这些集中反映了HLA基因复合体构成上的多基因特性。
MHC (HLA)的遗传特点
一，单倍型遗传〔genetic haplotype):指一条染色体上HLA各位点基因紧密连锁 组成基因单位。
第二节 MHC的多态性
一、多态性的根本概念
多态性(polymorphism)指一个基因座 位上存在多个等位基因(allele)。对某一个 基因座位，一个个体最多只能有两个等 位基因，分别出现在来自父母方的同源 染色体上。因而MHC多态性是一个群体 概念，指群体中不同个体在等位基因拥 有状态上存在差异。
内容
一， MHC定义 二，MHC结构及特性 三，MHC〔HLA)分子结构 四，MHC (HLA)生物学意义
MHC基因的发现主要得益于近交系小鼠〔inbred mice 〕及同类系小鼠〔congenic mice〕的出现，以及藉不 同近交系小鼠进行皮肤移植和肿瘤移植的排斥实验。
1980
Jean Dausset France
抗原肽和MHC分子相互作 用的分子根底
分析从HLA分子抗原结合槽中洗脱下来的 各种天然抗原肽的一级结构，发现这些抗原肽往 往带有两个或两个以上和MHC分子凹槽相结合 的特定部位，称锚定位，该位置的氨基酸残基称 为锚定残基(anchor residue)。
补体 MHC
C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性 粒细胞（C5aR、C3aR) 释放活 性介质( 如组胺、白三烯及前列 腺素等)过敏反应性病理变化。
(2)趋化作用 趋化因子C5a、C3a、 C4a 和 C5b67
吞噬细胞向感染部位聚集炎症反应。
(3)激肽样作用 C2a、C4a能增强血管的通透性 炎性样充血、水肿。
1. 识别阶段
C1脂酶形成
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
2.活化阶段
C3转化酶和C5 转化酶的形成
3. 膜攻击阶段：
膜攻击复合体（C5b6789n）形成
C5a C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b6789n (膜攻击复合体)细胞裂解
❖ 经典MHCⅡ类基因 ❖ HLA-DP、-DQ、-DR 3个亚区 ❖ 产物为HLA Ⅱ类 分子 ❖ 识别结合、提呈外源性抗原肽
❖ HLA Ⅲ类基因 ❖ 编码产物为补体组分或参与炎症反应 ❖ [1]肿瘤坏死因子基因家族 ❖ [2]热休克蛋白基因家族 ❖ [3]MHCⅠ类链相关基因A/B ❖ [4]补体相关基因家族
三、补体的理化性质
1. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞。 2.血清中C3含量最多，D因子最少。 3.性质不稳定，加热56℃，30min失活。
第二节 补体的激活与调节
❖ 一、补体系统的激活 ❖ 经典途径 ❖ MBL途径 ❖ 旁路途径
❖ (一) 经典（传统）激活途径
❖ 由抗原抗体复合物结合C1q启动。
❖ 1.激活剂 Ag-Ab复合物( IgG、IgM )
❖ 2.参与成分 C1～C9
❖ 3.激活过程（三个阶段）
❖ 识别阶段
(2)趋化作用 趋化因子C5a、C3a、 C4a 和 C5b67
吞噬细胞向感染部位聚集炎症反应。
(3)激肽样作用 C2a、C4a能增强血管的通透性 炎性样充血、水肿。
1. 识别阶段
C1脂酶形成
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
2.活化阶段
C3转化酶和C5 转化酶的形成
3. 膜攻击阶段：
膜攻击复合体（C5b6789n）形成
C5a C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b6789n (膜攻击复合体)细胞裂解
❖ 经典MHCⅡ类基因 ❖ HLA-DP、-DQ、-DR 3个亚区 ❖ 产物为HLA Ⅱ类 分子 ❖ 识别结合、提呈外源性抗原肽
❖ HLA Ⅲ类基因 ❖ 编码产物为补体组分或参与炎症反应 ❖ [1]肿瘤坏死因子基因家族 ❖ [2]热休克蛋白基因家族 ❖ [3]MHCⅠ类链相关基因A/B ❖ [4]补体相关基因家族
三、补体的理化性质
1. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞。 2.血清中C3含量最多，D因子最少。 3.性质不稳定，加热56℃，30min失活。
第二节 补体的激活与调节
❖ 一、补体系统的激活 ❖ 经典途径 ❖ MBL途径 ❖ 旁路途径
❖ (一) 经典（传统）激活途径
❖ 由抗原抗体复合物结合C1q启动。
❖ 1.激活剂 Ag-Ab复合物( IgG、IgM )
❖ 2.参与成分 C1～C9
❖ 3.激活过程（三个阶段）
❖ 识别阶段
医学免疫学-MHC
3
免疫应答调节
MHC参与调节和协调免疫应答，确保免疫系统的正常运作。
MHC的分类
MHC I类分子
MHC I类分子主要参与细胞免疫， 通过呈递内源性抗原。
MHC II类分子
MHC II类分子主要参与体液免疫， 通过呈递外源性抗原。
MHC III类分子
MHC III类分子涉及免疫系统的调 节和调控。
MHC的结构
多个基因
MHC的基因位于染色体上，包 含多个类别和亚类别。
配体结合区域
MHC的配体结合区域负责与抗 原结合，决定了免疫系统的响 应。
多样性
MHC的结构非常多样，这种多 样性有助于人类适应各种抗原。
MHC与免疫系统的关系
抗原呈递 激活T细胞 抗体产生
免疫耐受 防止自身免疫 调节免疫细胞
免疫应答调节 协调免疫反应 免疫记忆
免疫学中的重要概念
MHC在免疫学中是一个重要的概念，涉及免疫系统对外来物质的识别和应对。
多样性
MHC基因呈现极高的多样性，为人类适应各种病原体和环境提供了基础。
MHC的功能
1
抗原呈递
MHC通过呈递抗原，帮助免疫系统识别和攻击病原体。
2
免疫耐受
MHC也在免疫耐受中起到重要作用，帮助免疫系统避免对自身组织的攻击。
利用MHC的理解可以开发新的免疫治疗
方法，如个体化癌症治疗。
3
病理机制研究
研究MHC与疾病之间的关系可能揭示新 的病理机制和治疗靶点。
医学免疫学-MHC
免疫系统是人体的守护者，MHC（主要组织相容性复合体）在其中扮演着重 要的角色。
MHC是一组表达在人类细胞表面的蛋白质，它们有着多种功能，是免疫系统 的关键基础。
医学免疫学-MHC
MHC 与自身免疫性疾病
MHC与类风湿性关节炎 关联
类风湿性关节炎患者中存在MHC分子基因 多态性，这些基因变异可能影响MHC分子 的表达和功能，进而影响自身免疫应答。
MHC与系统性红斑狼疮 关联
系统性红斑狼疮患者中MHC分子表达异常 ，可能导致自身抗体产生和组织损伤，参与
断
MHC分子还可以用于疾病预后的判断，通过对MHC分子的 检测和分析，可以帮助医生预测疾病的进展和预后情况。
MHC 在药物研发中的应用
药物靶点
MHC分子可以作为药物的靶点，通过与MHC分子的相互作用，可 以开发出新的药物，用于治疗各种疾病。
药物筛选
利用MHC分子进行药物筛选，可以提高药物筛选的效率和准确性， 加速新药研发的进程。
免疫应答。
细胞间信号传递功能
总结词
MHC分子在细胞间信号传递中发挥重要作用，能够影响免疫细胞的活化和分 化。
详细描述
除了结合和展示抗原肽以及被免疫细胞受体识别外，MHC分子还能够参与细胞 间信号传递。例如，MHC分子可以与共刺激分子一起，影响T细胞的活化和分 化，从而影响免疫应答的性质和强度。
03
MHC 在疫苗设计中的应用
疫苗设计
MHC分子在疫苗设计中具有重要 作用，可以通过对MHC分子的研 究，了解免疫应答的机制，从而 设计出更有效的疫苗。
免疫原性预测
利用MHC分子对免疫原性的预测， 可以帮助科学家们筛选出具有强 免疫原性的抗原，提高疫苗的有 效性。
个体化疫苗设计
通过对MHC分子的研究，可以针 对不同个体的基因型设计出个体 化的疫苗，提高疫苗的针对性和 效果。
MHC 与 T 细胞活化
MHC限制性
T细胞活化需要与MHC分子结合的抗原肽， 这种结合具有MHC限制性。
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别起限制作用
3.与诱导排斥反应有关 4.参与胸腺细胞发育 5.参与抗原的呈递启动免疫应答
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第四章 MHC 11
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第四章 MHC 12
2
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第四章 MHC 10
结构
两类抗原异同表 分布
功能
I 类 抗 原
肽结合区： α 1和α 2组成，是与抗原肽结 合的部位；是同种异
型抗原决定簇区域 Ig样区：与 CD8结合 跨膜区：
胞质区：
1.有核细胞、 网织红、血
小板膜表面 2.体液中存在 可溶 性的分
子
1.识别和提呈内源性多肽 2.与辅助受体CD8结合，对CTL
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第四章 MHC 5
一、概述
•小鼠的MHC：H-2；人的MHC：HLA •概念区分：
MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原 ◆组织相容性抗原：与移植物存活有关的组织抗原。 ◆主要组织相容性抗原系统(MHS)：引起强移植排斥反应
第四章 MHC 18
3
三、MHC的基因表达与调控
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 19
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第四章 MHC 20
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 21
四、小鼠MHC（H-2）系统
•定位：第17号染色体。 •构成：K、I、S、D/L等位点基因。 • 根据编码分子不同分成三类：
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第四章 MHC 27
• （一）HLA-Ⅰ类抗原的检测
– 用于血清型的检测
• （二）HLA-Ⅱ类抗原的检测
– 用于血清型的检测。 – 1、单向混合淋巴细胞反应(MLR) – 2、预致敏淋巴细胞分型法(PLT)
• （三）HLA基因定型法
– 1、限制性内切酶片断长度多态性(RFLP)检测法：PCR-RFLP – 2、PCR-ASO法：等位基因特异性寡核苷酸(ASO)探针；顺序特
第四章 MHC 15
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第四章 MHC 16
3、肽与MHC分子结合的结构基础
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 17
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相对危险性RR＝
P+×CP-×C+
– P+、P-分别代表具有某种抗原或不带某种抗原的病人数；C+、C-分 别代表带此抗原或不带此抗原的正常对照组人数
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第四章 MHC 29
• 五、 HLA与临床医学
– HLA与器官移植 – HLA分子的异常表达和临床疾病 – HLA与疾病的关联 – HLA与亲子鉴定和法医学
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第四章 MHC 7
二、MHC分子的结构、分布与功能
•定义：主要组织相容性抗原是指由MHC编码的一类膜蛋白分子，在蛋
白质抗原信号传递中起重要作用。
•分类：按分子结构和功能
–Ⅰ类分子：表达于所有有核细胞表面 –Ⅱ类分子：仅表达于部分细胞表面，如APC、B细胞、T细胞、内皮细胞
3、肽与MHC分子结合的结构基础
•肽与 MHC分子结 合是非共价 键的，亲和 力较抗原和 抗体结合低得 多 •MHC-Ⅰ类分子和肽结合速度较慢，但是解离速度也较慢，有时甚至 需要破坏β2m与α链的联系才能将肽分开。 •T细胞识别肽-MHC复合物是高度特异的。 •MHC基因及其产物的极端多样性，造成不同MHC分子结构上的差 异，这些差异主要集中于 MHC分子的肽结合槽，从而决定了特定型别 的 MHC分子和抗 原肽的结合 具有一定的 选择性。 •MHC分子高亲和力与抗原肽结合成为复合物，这是保证MHC分子有 效递呈抗原的重要前提。
五、人类MHC（ HLA ）系统
• 定位：第6号染色体短臂（6p21,3）。 • 分成三类基因区：
– Ⅰ类基因：经典：B、C、A位点； 非典型：E、F、G位点等。
– Ⅱ类基因：经典：DP、DQ、DR位点 非典型：DN、DM、DO位点等。
– Ⅲ类基因：C4、C2、B因子、TNF、HSP70等。
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第四章 MHC 14
3、肽与MHC分子结合的结构基础
3、肽与MHC分子结合的结构基础
• MHC分子-抗原肽复合物的生物学意义： – 若某种蛋白质缺乏适合这些MHC分子结合的序列基 序，该个体将不对这种蛋白质产生免疫应答。 – 为设计多肽疫苗提供线索
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2、HLA-Ⅱ类分子的分布、结构和功能 分布 ：(1)APC --- B细胞、单核/巨噬细胞、树突状细胞； (2)激活的T细胞，精子和血管内皮细胞。 结构：两条异质多肽链(非共价键连接的糖蛋白)：--- Ig超家族成员 α链：α1和 α2功能区 β链：β1和 β2功能区
α1和β1 ---抗原肽结合部，决定Ⅱ类分子的多态性； β2 --- 结合CD4分子。
的组织相容性抗原。 ◆主要组织相容性复合体(MHC)：编码MHS的基因群。 ◆人类白细胞抗原( HLA)：人类主要组织相容性抗原。
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第四章 MHC 6
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一、概述
•主要组织相容性复合物的作用： Ø重要的免疫应答基因；启动、调节免疫应答 Ø介导机体器官移植产生排斥反应 Ø与机体免疫应答强度和能力相关，致使机体对疾病的易感性和抗
性不同
Ø 加工、递呈抗原：重要的抗原递呈功能；直接参与 APC对内源性
或外源性抗原处理和加工
Ø 在TCR特异性识别 APC所递呈的抗原肽过程中 ，必须同时识别与
抗原肽结合成复合物的 MHC分子，才能产生T细胞激活的信号
Ø 诱导T细胞的成熟 ---功能性T细胞库的形成(在胸腺内的分化成熟 ) Ø诱导同种免疫
功能： (1)诱导同种移植排斥反应；
(2)CD4+T细胞的识别标志, 参与外源性抗原的递呈； (3)参与免疫应答调节 --- Ir基因产物调节。
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第四章 MHC 26
补充内容
MHC的检测原理及应用
★MHC的检测包括表型检测和基因型检测。 ★对MHC及其产物的检测对临床分析、实际 应用、免疫遗传学研究都有重要价值。
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第四章 MHC 30
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பைடு நூலகம்
本节小结
J主要组织相容性复合物的概念 J主要组织相容性复合物主要组成 J主要组织相容性复合物生物学作用
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第四章 MHC 31
基因编码；具有高度多态性。 胞外区--- α1、α2功能区，结合抗原； α3功能区，结合CD8分子(T
细胞)。 跨膜区 胞内区
◆β2-微球蛋白（β2M）：分子量12kDa，由15号染色体基因编码。
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第四章 MHC 24
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第四章 MHC 23
五、人类MHC（ HLA ）系统
•1、HLA-Ⅰ类分子的分布、结构和功能
–分布：有核细胞(含血小板和网织红细胞)。 –存在形式：
☻膜结合：不同的组织细胞表达Ⅰ类分子量不同。如：淋巴细胞(最
多)，肾、肝脏及心脏(其次)，神经组织(很少) 。
☻可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液。
–结构：二条多肽链(非共价键连接的糖蛋白, Ig超家族成员)： ◆ α链（又称重链）： 340个氨基酸残基，分子量44kDa，MHC-Ⅰ类
★Ⅰ类基因：K、D、L位点
•--- 编码Ⅰ类 分子的α链；
★Ⅱ类基因：I位点
•I-A亚区 --- 编码Ⅱ类分子Aα和Aβ链 •I-E亚区 --- 编码Ⅱ类分子Eα和Eβ链
★III类基因：S区（I区与D区之间）
•--- 编码C4、C2、B因子及TNF等
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第四章 MHC 22
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第四章 MHC 4
一、概述
•负责识别某一组织是同源的并予以接收，是外来的则 加以排斥的基因被称为组织相容性抗原基因，表达这 些抗原的基因就是组织相容性复合物。 •由于不同个体之间MHC存在高度多态性，不同个体对 抗原的免疫应答强度和能力也存在一定的差异，因而 对疾病的易感性和抗性也不同。
五、人类MHC（ HLA ）系统
–生物学功能： （1）诱导同种移植排斥反应； （2）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； （3）参与胸腺内T 细胞的发育； （4）参与NK 细胞的活化或抑制。
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第四章 MHC 25
五、人类MHC（ HLA ）系统
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第四章 MHC 8
1、 MHC-Ⅰ类分子的结构、分布与功能
• 结构：
–α-链，重链： –β-链，轻链：由非MHC基因编码
3.与诱导排斥反应有关 4.参与胸腺细胞发育 5.参与抗原的呈递启动免疫应答
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第四章 MHC 11
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第四章 MHC 12
2
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第四章 MHC 10
结构
两类抗原异同表 分布
功能
I 类 抗 原
肽结合区： α 1和α 2组成，是与抗原肽结 合的部位；是同种异
型抗原决定簇区域 Ig样区：与 CD8结合 跨膜区：
胞质区：
1.有核细胞、 网织红、血
小板膜表面 2.体液中存在 可溶 性的分
子
1.识别和提呈内源性多肽 2.与辅助受体CD8结合，对CTL
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第四章 MHC 5
一、概述
•小鼠的MHC：H-2；人的MHC：HLA •概念区分：
MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原 ◆组织相容性抗原：与移植物存活有关的组织抗原。 ◆主要组织相容性抗原系统(MHS)：引起强移植排斥反应
第四章 MHC 18
3
三、MHC的基因表达与调控
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 19
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第四章 MHC 20
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 21
四、小鼠MHC（H-2）系统
•定位：第17号染色体。 •构成：K、I、S、D/L等位点基因。 • 根据编码分子不同分成三类：
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第四章 MHC 27
• （一）HLA-Ⅰ类抗原的检测
– 用于血清型的检测
• （二）HLA-Ⅱ类抗原的检测
– 用于血清型的检测。 – 1、单向混合淋巴细胞反应(MLR) – 2、预致敏淋巴细胞分型法(PLT)
• （三）HLA基因定型法
– 1、限制性内切酶片断长度多态性(RFLP)检测法：PCR-RFLP – 2、PCR-ASO法：等位基因特异性寡核苷酸(ASO)探针；顺序特
第四章 MHC 15
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第四章 MHC 16
3、肽与MHC分子结合的结构基础
三、MHC的基因表达与调控
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第四章 MHC 17
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相对危险性RR＝
P+×CP-×C+
– P+、P-分别代表具有某种抗原或不带某种抗原的病人数；C+、C-分 别代表带此抗原或不带此抗原的正常对照组人数
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第四章 MHC 29
• 五、 HLA与临床医学
– HLA与器官移植 – HLA分子的异常表达和临床疾病 – HLA与疾病的关联 – HLA与亲子鉴定和法医学
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第四章 MHC 7
二、MHC分子的结构、分布与功能
•定义：主要组织相容性抗原是指由MHC编码的一类膜蛋白分子，在蛋
白质抗原信号传递中起重要作用。
•分类：按分子结构和功能
–Ⅰ类分子：表达于所有有核细胞表面 –Ⅱ类分子：仅表达于部分细胞表面，如APC、B细胞、T细胞、内皮细胞
3、肽与MHC分子结合的结构基础
•肽与 MHC分子结 合是非共价 键的，亲和 力较抗原和 抗体结合低得 多 •MHC-Ⅰ类分子和肽结合速度较慢，但是解离速度也较慢，有时甚至 需要破坏β2m与α链的联系才能将肽分开。 •T细胞识别肽-MHC复合物是高度特异的。 •MHC基因及其产物的极端多样性，造成不同MHC分子结构上的差 异，这些差异主要集中于 MHC分子的肽结合槽，从而决定了特定型别 的 MHC分子和抗 原肽的结合 具有一定的 选择性。 •MHC分子高亲和力与抗原肽结合成为复合物，这是保证MHC分子有 效递呈抗原的重要前提。
五、人类MHC（ HLA ）系统
• 定位：第6号染色体短臂（6p21,3）。 • 分成三类基因区：
– Ⅰ类基因：经典：B、C、A位点； 非典型：E、F、G位点等。
– Ⅱ类基因：经典：DP、DQ、DR位点 非典型：DN、DM、DO位点等。
– Ⅲ类基因：C4、C2、B因子、TNF、HSP70等。
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第四章 MHC 14
3、肽与MHC分子结合的结构基础
3、肽与MHC分子结合的结构基础
• MHC分子-抗原肽复合物的生物学意义： – 若某种蛋白质缺乏适合这些MHC分子结合的序列基 序，该个体将不对这种蛋白质产生免疫应答。 – 为设计多肽疫苗提供线索
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2、HLA-Ⅱ类分子的分布、结构和功能 分布 ：(1)APC --- B细胞、单核/巨噬细胞、树突状细胞； (2)激活的T细胞，精子和血管内皮细胞。 结构：两条异质多肽链(非共价键连接的糖蛋白)：--- Ig超家族成员 α链：α1和 α2功能区 β链：β1和 β2功能区
α1和β1 ---抗原肽结合部，决定Ⅱ类分子的多态性； β2 --- 结合CD4分子。
的组织相容性抗原。 ◆主要组织相容性复合体(MHC)：编码MHS的基因群。 ◆人类白细胞抗原( HLA)：人类主要组织相容性抗原。
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第四章 MHC 6
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一、概述
•主要组织相容性复合物的作用： Ø重要的免疫应答基因；启动、调节免疫应答 Ø介导机体器官移植产生排斥反应 Ø与机体免疫应答强度和能力相关，致使机体对疾病的易感性和抗
性不同
Ø 加工、递呈抗原：重要的抗原递呈功能；直接参与 APC对内源性
或外源性抗原处理和加工
Ø 在TCR特异性识别 APC所递呈的抗原肽过程中 ，必须同时识别与
抗原肽结合成复合物的 MHC分子，才能产生T细胞激活的信号
Ø 诱导T细胞的成熟 ---功能性T细胞库的形成(在胸腺内的分化成熟 ) Ø诱导同种免疫
功能： (1)诱导同种移植排斥反应；
(2)CD4+T细胞的识别标志, 参与外源性抗原的递呈； (3)参与免疫应答调节 --- Ir基因产物调节。
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第四章 MHC 26
补充内容
MHC的检测原理及应用
★MHC的检测包括表型检测和基因型检测。 ★对MHC及其产物的检测对临床分析、实际 应用、免疫遗传学研究都有重要价值。
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第四章 MHC 30
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பைடு நூலகம்
本节小结
J主要组织相容性复合物的概念 J主要组织相容性复合物主要组成 J主要组织相容性复合物生物学作用
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第四章 MHC 31
基因编码；具有高度多态性。 胞外区--- α1、α2功能区，结合抗原； α3功能区，结合CD8分子(T
细胞)。 跨膜区 胞内区
◆β2-微球蛋白（β2M）：分子量12kDa，由15号染色体基因编码。
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第四章 MHC 24
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第四章 MHC 23
五、人类MHC（ HLA ）系统
•1、HLA-Ⅰ类分子的分布、结构和功能
–分布：有核细胞(含血小板和网织红细胞)。 –存在形式：
☻膜结合：不同的组织细胞表达Ⅰ类分子量不同。如：淋巴细胞(最
多)，肾、肝脏及心脏(其次)，神经组织(很少) 。
☻可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液。
–结构：二条多肽链(非共价键连接的糖蛋白, Ig超家族成员)： ◆ α链（又称重链）： 340个氨基酸残基，分子量44kDa，MHC-Ⅰ类
★Ⅰ类基因：K、D、L位点
•--- 编码Ⅰ类 分子的α链；
★Ⅱ类基因：I位点
•I-A亚区 --- 编码Ⅱ类分子Aα和Aβ链 •I-E亚区 --- 编码Ⅱ类分子Eα和Eβ链
★III类基因：S区（I区与D区之间）
•--- 编码C4、C2、B因子及TNF等
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第四章 MHC 22
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第四章 MHC 4
一、概述
•负责识别某一组织是同源的并予以接收，是外来的则 加以排斥的基因被称为组织相容性抗原基因，表达这 些抗原的基因就是组织相容性复合物。 •由于不同个体之间MHC存在高度多态性，不同个体对 抗原的免疫应答强度和能力也存在一定的差异，因而 对疾病的易感性和抗性也不同。
五、人类MHC（ HLA ）系统
–生物学功能： （1）诱导同种移植排斥反应； （2）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； （3）参与胸腺内T 细胞的发育； （4）参与NK 细胞的活化或抑制。
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第四章 MHC 25
五、人类MHC（ HLA ）系统
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第四章 MHC 8
1、 MHC-Ⅰ类分子的结构、分布与功能
• 结构：
–α-链，重链： –β-链，轻链：由非MHC基因编码