主要组织相容性复合体及其编码分子知识点
五主要组织相容性复合体及其编码分子
目 录
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（一）作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答 经典的MHCI、MHCⅡ类分子通过提呈抗原肽而激活T细胞，参与适应性 免疫应答。未成熟T细胞在胸腺内的发育过程中，首先经历阳性选择，即 不能识别自身MHC分子或亲和力过高的T细胞被淘汰。通过阳性选择，在 T细胞通过TCR识别MHC提呈的抗原肽时，要同时通过CD4或CD8分子识别 自身的MHC分子(CD8识别MHCI类分子、CD4分子识别MHCⅡ类分子)，T细 胞才能被激活，这种双重识别称作MHC限制性( MHC restriction)(图55)。 而后在胸腺中的T细胞经历阴性选择，即能与MHC-自身抗原高度结合的T 细胞也会被淘汰，从而实现自身抗原耐受性。
MHC限制性解释
1.Tc-APC的 MHC 不相同. 2.CD8与MHC的 α3不匹配
Tc
B strain
CD8
不识别,不 杀伤
A strain
APC
MHC限制性解释
(二)作为调节分子参与固有免疫应答 HLA中的免疫功能相关基因参与固有免疫应答的调控。如HLAⅢ类基因为 补体成分编码，参与对病原体的杀伤、炎症反应及调理作用等，与免疫疾 病的发生有关。非经典的HLAI与MCA基因产物作为配体，以不同亲和力结 合激活性和抑制性受体，调节NK细胞和部分杀伤细胞的活性。炎症相关基 因参与启动和调节炎症反应，并在应激反应中发挥作用。
第五章 主要组织相容 性复合体及其编码分子
目 录
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3
HLA分子的功能
4
代表个体特异性的引起移植排斥 反应的同种异型抗原，叫组织相容性 抗原/移植抗原（splantation antigen）
MHC的基因结构和遗传特点 主要组织相容性复合体( major histocompatibility complex， MHC)是一组紧密连锁的基因群，其表达蛋白称为主要组 织相容性抗原，决定移植组织是否相容，并与免疫应答密 切相关。人的MHC称为人类白细胞抗原( human leukocyte antigen，HLA)基因复合体，其编码产物为HLA分子。 小鼠为H-2系统。
医学免疫学培训课件-主要组织相容性复合体及其编码分子(一)
医学免疫学培训课件-主要组织相容性复合体及其编码分子(一)医学免疫学是研究人机体内外的免疫系统的组成、结构、功能以及免疫反应的调节、控制和疾病的诊治等方面的学科。
而医学免疫学培训课件之一的主题为“主要组织相容性复合体及其编码分子”，下面为大家详细介绍。
一、主要组织相容性复合体（MHC）主要组织相容性复合体（MHC）是人类和其他脊椎动物体内一类相对特殊的基因家族，主要编码一些与免疫系统相关的蛋白质，包括MHC分子和T细胞受体。
MHC分子是一类具有高度多态性的肽类分子，其形成的MHC类似于人类血型抗原（HLA）。
目前已经确定的MHC有三类：I 类、II类和III类，其中I类和II类最为常见。
二、MHC编码分子MHC编码分子是MHC分子的代表性化合物之一，其主要编码副分子分为三部分：免疫球蛋白重链、免疫球蛋白轻链和膜天冬氨酸氨基转移酶（DMA）。
这些分子包含一些受体配体，可以识别和结合各种不同的多肽抗原，并将其展示在细胞表面以被免疫系统识别。
因此，MHC编码分子在免疫系统中具有极其重要的功能。
三、MHC分子的多态性MHC分子的多态性指的是它们的编码序列在不同个体之间的差异性。
这种差异性往往与免疫反应的诱导和发展相关联。
人类的MHC-I类、MHC-II类基因等常染色体上的异位多态性是诱导和调节免疫反应的一项重要保护机制。
MHC分子的多态性确保了免疫系统能够识别、捕获和消灭各种病原微生物和异基因组状况下的异常细胞。
而如果MHC分子的多态性受到损害，免疫系统就可能出现对多种异种性受体的免疫耐受反应，导致新生儿剂量效应和自身免疫病。
因此，MHC分子的多态性对于维护健康和治疗疾病具有重要意义。
综上所述，医学免疫学培训课件上的MHC分子及其编码分子作为免疫反应的关键部分，对人体的免疫功能有着非常重要的作用。
以下需要注意的是，了解MHC分子的热点问题、多态性等，对于一个医学实践者，或者是一位从事生命科学或免疫学领域的科研人员，均具有重大的研究价值和学术意义。
主要组织相容性复合体及其编码分子
与肿瘤发生发展的关系
肿瘤免疫逃逸
主要组织相容性复合体的某些基因变异可以影响肿瘤细胞与 免疫细胞之间的相互作用，使肿瘤细胞能够逃避免疫系统的 攻击。
肿瘤发生风险
主要组织相容性复合体的基因型可以影响个体对肿瘤的易感 性，如HLA-B*5701基因与Hodgkin淋巴瘤的风险相关联。
与遗传性疾病的关系
MHC III类分子
结构与I、II类分子不同，主要与补体分子相 关。
编码分子的功能和作用
01
02
03
抗原提呈
T细胞激活的共刺激
免疫调控
MHC分子能从细胞内抗原中捕获 降解的肽段，并将其呈递给T细 胞，启动免疫应答。
MHC分子能与T细胞受体（TCR ）结合，提供激活T细胞的共刺 激信号。
MHC分子参与免疫应答的调控， 如免疫耐受的形成等。
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特性
MHC分子具有高度多态性，即不同个 体之间存在多种不同的MHC分子类型 。
结构和功能
结构
MHC分子由α和β两条多肽链组成，通过非共价键连接，形成异二聚体。
功能
MHC分子主要功能是结合并呈递抗原肽，参与T细胞识别和激活，调控免疫应答。
分布和表达
分布
MHC分子主要分布在抗原提呈细胞表面，如巨噬细胞、树突状细胞等。
随着科技的发展，未来将进一步揭示MHC分子的精细结构和功能机制，为疾病防治提 供新的思路。
发展新型免疫疗法
基于MHC分子的免疫应答机制，开发新型免疫疗法，提高疾病治疗效果。
拓展MHC基因多态性的应用
进一步研究MHC基因多态性与人类进化的关系，以及在人类生物学、行为学等方面的 作用，拓展其在生物信息学、人类遗传学等领域的应用。
主要组织相容性复合体及其编码抗原系统
主要组织相容性复合体及其编码抗原系统主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex，MHC）是一组基因团，这些基因编码抗原呈递细胞表面上的重要配体。
MHC对于机体的免疫系统起着至关重要的作用。
它是免疫相关基因区域（Immune-Related Gene Region）中的一个重要组分，位于人类染色体6号上。
MHC分子既可以与抗原片段相结合，也可以与T细胞受体结合，从而介导细胞免疫和体液免疫反应。
MHC分子包括I 型、II型和III型。
MHC I型分子MHC I型分子主要分布在大多数核细胞和可移动细胞表面，例如血清蛋白，肺泡巨噬细胞，与百分之95的常见白细胞系统。
MHC I型分子是由聚体组成的，由三个不同的分子组成：MHC I、β2微球蛋白和细胞性的抗原片段（peptide）。
MHC I型分子是识别并介导细胞毒性T淋巴细胞（CD8+ T细胞）的重要分子，从而消灭体内的感染和突变细胞。
MHC II型分子MHC II型分子主要分布在专业抗原呈递细胞表面，例如髓样磷脂质巨噬细胞（macrophages）、树突状细胞（dendritic cells ）、B淋巴细胞（B cells ）和某些T细胞亚群。
MHC II型分子由两个分子组成：MHC II分子和其中的抗原片段。
MHC II型分子通过识别并介导辅助T淋巴细胞（CD4+ T细胞）的激活，从而提高体液免疫反应的效率，并增加机体对外部抗原的清除能力。
MHC III型分子MHC III型分子是与MHC I型和II型有关的一类基因产品，但与它们不同的是，MHC III型分子的表达主要由调节因子的控制。
MHC III型分子的编码基因包括一些调节因子和多种免疫分子，如组胺和补体成分。
这些免疫分子对于机体的免疫反应也起着重要的作用。
MHC分子的编码抗原系统MHC分子编码抗原系统可以分为A、B、C、DR、DQ、DP等六个大的编码基因群，它们直接参与与免疫系统相关的事件、越一般的MHC 与抗原高度特异的吻合程度越低。
第八章主要组织相溶性复合体及其编码分子
胞内区
跨膜区
HLA-Ⅱ类基因的编码产物（HL A-Ⅱ类分子）
α链
β链
BA B A
抗原结合槽
BBA
α1
SS SS
β1
DP DQ DR
HAL分子分布于APC，
………………… Igsf结构α区…2 ……SS……SS ……β2
活化的T细胞表面，识别 细胞膜
和提呈外原性抗原肽，
β2与辅助受体CD4结合， 对Th细胞起限制作用
多基因型是指复合体是由多个紧密连锁的基因 座位所组成，编码产物具有相同或相似的功能。 1、经典的Ⅰ、Ⅱ类基因，其产物具有抗原提 呈功能，此类基因具有极高的多态性，参与T 细胞的激活和分化，参与调控适应性免疫应答；
• 2、免疫功能相关基因，多态性差，主要参与
固有性免疫应答。
一、经典的MHCⅠ类和Ⅱ类基因
HLA-Ⅰ类基因的编码产物（HLA-Ⅰ类分子）
B CA
抗原肽结合槽
HLAⅠ分布于所 有有核细胞表面，
识别和提呈内原 性抗原肽， α3区 与辅助受体CD8 结合，对CTL的 识别起限制作用
细胞膜
α1
α2 CD8识别部位
-------------------
β2m
α3
免疫求蛋白超 家族结构域
---------------------
3、HLA-DM基因（DMA和DMB），编码的产 物与APC对外源性抗原的加工提呈，使容酶体中 的抗原片段进入MHC-Ⅱ类分子的抗原结合槽。
MHC I类分 子
+++ +++ +++ +++
MHC II类分子
+/-活化T细胞 +++ ++ +++
组织相容性复合体
DRA DRB DQA DQB DPA DPB Dw
等位基因数 2 227 20 43 18 87
抗原特异性数 24
9
6 26
（3）共显性遗传： HLA复合体中每个等位基因均为显性基
因。
多态性的生物学意义
• 适应环境的能力 • 调控免疫应答的能力 • 个体的终身遗传标志 • 器官移植供体选择的依据
一、HLA复合体的结构
1. 经典的HLA基因
HLA Ⅰ类基因：A、B、C——HLA Ⅰ类分子 HLAⅡ类基因：DP、DQ、DR——HLA Ⅱ类分子
2. 免疫功能相关基因
血清补体成分编码基因：编码C2、C4a、C4b、 B因子，位于 HLA Ⅲ类基因
(2) 抗原加工提呈相关基因 ：位于HLA Ⅱ类基因区域 (3) 非经典Ⅰ类基因：位于经典HLA I类基因 (4) 炎症相关基因：位于HLA Ⅲ类基因区内
的基因群。 三、人类白细胞抗原
(human leukocyte antigen, HLA) 人类主要组织相容性抗原系统。编码该抗原 的基因也称HLA。
第一节、主要组织相容性复合体
人的MHC通常称为HLA (human leukocyte antigen)
一、人类MHC－HLA复合体 定位于第6号染色体短臂（6p21,3）
（1）参与抗原的加工和提呈
内源 性抗原 APC 抗原肽+MHC-I CD8T细胞识别
外源 性抗原 APC 抗原肽+MHC-II CD4T细胞识别
（2）免疫细胞相互作用的限制性
Mφ－Th B－－Th Th－－Tc Tc－－靶细胞
细胞间的作用受MHC的限制 TCR对抗原肽和MHC的双识别
在免疫应答的T-B、T-T、T-APC细胞的相互作用中，T细 胞除识别抗原物质外，还必须同时识别与之作用细胞表面 的MHC分子，这一现象称为MHC限制性。
【医学】【免疫学总结】主要组织相容性复合体及其编码分子
【免疫学总结】主要组织相容性复合体及其编码分子主要组织相容性复合体及其编码分子主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)是一组紧密连锁的基因群，其编码的产物称MHC分子，生物学功能是提呈抗原肽，调控免疫应答，在特异性免疫应答中起重要作用。
人的MHC称为HLA基因（复合体），其产物称为 HLA分子或HLA抗原。
第一节 MHC结构及其多基因特性MHC结构复杂，显示多基因性、多态性多基因性指复合体由多个紧密相邻的基因座位所组成，编码产物具有相同或相似的功能多态性指一个基因座位上存在多个等位基因一、经典的MHCⅠⅡ类基因经典HLAⅠ类基因集中在远离着丝点的一端，按序包括BCA三个座位经典HLAⅡ类基因在复合体中靠近着丝点，结构复杂，顺序由DP、DQ、DR三个压区组成二、ⅠⅡ类基因的表达产物——HLA分子第二节 MHC的多态性一、多态性的基本概念多态性指一个基因座位上存在多个等位基因，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HLA等位基因及其产物结构上存在的差异亦即多态性，主要表现在构成抗原结合槽的氨基酸残基在组成和序列上不同二、连锁不平衡和单体型连锁不平衡指分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单体型指染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合MHC多态性从基因的储备上，造就了不同个体对病原体的反应性和易感性不同。
这一现象的群体效应，赋予物种极大的应变能力。
第三节 MHC分子和抗原肽的相互作用MHCⅠⅡ类分子接纳抗原肽的结构，是位于该分子远膜端的抗原结合槽，Ⅰ类分子凹槽两端封闭Ⅱ两端开放一、抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础能与HLA结合的抗原都带有两个或两个以上与MHC分子凹槽相结合的特定部位，称为锚定位，该位置的氨基酸残基称为锚定残基二、抗原肽和MHC分子相互作用的特点①特定MHC分子可凭借所需要的共用基序选择性地结合抗原肽，有一定的专一性②一种类型的MHC分子可以识别一群带有特定共同基序的肽段，由此构成包容性第四节 MHC的生物学功能一、提呈抗原、参与适应性免疫应答（1）提呈抗原供T 细胞识别，启动特异性免疫应答。
免疫学重点
第八章主要组织相容性复合体及其编码分子名词解释1.主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex MHC）：是存在于人和脊椎动物体内，编码主要组织相容性抗原的一组紧密连锁的基因群，其主要功能是以其产物提呈抗原肽进而激活了T淋巴细胞，启动适应性免疫应答。
2.人类白细胞抗原（human leukocyte antigen HLA）：是人类的只要组织相容性抗原，因其首先在人白细胞表面发现而命名。
根据结构和功能分为HLAⅠ类分子和HLAⅡ类分子两种。
3.HLA I类分子：由重链（α链）和β2m组成的异二聚体，分布于所有有核细胞表面，是加工提呈内源性抗原的关键分子。
4.HLA ‖类分子：由α链和β链组成，主要表达于专职抗原提呈细胞表面，是加工提呈外源性抗原的关键分子。
5.共显性（co-dominance）：即同源染色体对应座位上的两个等位基因都能得到表达，HLA 基因具有共显性特点，所以一个免疫细胞的表面通常可以检测到分别来自于父母双方的6对共12种HLAⅠ类和Ⅱ类分子。
6.MHC多态性（MHC polymorphism）：是一个群体概念，指一个基因座上存在多个等位基因，即群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在差别。
7.连锁不平衡（linkage disequilibrium）：指分属于两个或两个以上基因座位的等位，同时出现在一条染色体上的概率高于随机出现的概率。
8.HLA单体型（HLA haplotype）：指染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合。
9.锚定残基（anchor residue）:抗原肽往往带有两个或两个以上和HLA分子凹槽相结合的特定部位，称为锚定位，该位置上的氨基酸残基称为锚定残基。
10.MHC包容性（MHC flexibility）:HLA分子对抗原肽的识别并非呈现严格的一对一关系，而是一种类型的HLA分子可以识别一群带有特定共用基序的肽段。
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主要组织相容性复合体及其编码分子知识点大纲要求
一、基本概念：MHC、MHC分子
二、HLA复合体及其产物
三、HLAⅠ类抗原
四、HLAⅡ类抗原
五、HLA在医学上的意义
一、基本概念
（一）主要组织相容性抗原
在组织细胞表面存在的一组能引起强烈而迅速移植排斥反应的抗原系统。
（二）主要组织相容性复合体（MHC）
是位于同一染色体上的编码主要组织相容性抗原的一群紧密连锁的基因群。
具有控制同种移植排斥反应、免疫应答和免疫调节等复杂功能。
人类主要组织相容性抗原又称人类白细胞抗原（HLA）；人类MHC又称为HLA复合体。
小鼠MHC称为H-2复合体。
MHC分子的主要生理功能为：
提呈抗原肽
↓
激活T细胞
↓
启动特异性免疫应答
二、HLA复合体及其产物
（一）HLA复合体的定位和结构
HLA复合体位于第6号染色体短臂上，全长3600kb，共有224个基因座位（其中128个为功能性基因，96个为假基因）。
分为三个区域，即Ⅰ类基因区、Ⅱ类基因区、Ⅲ类基因区。
HLA复合体结构
（二）HLA复合体的分类
经典HLAⅠ类和Ⅱ类基因
免疫功能相关基因
（三）HLA复合体的遗传特征
1.多基因性：同一个体，MHC由多个基因组成
2.多态性：群体中，染色体同一基因座位上存在多个复等位基因，但对不同个体而言在一个基因座位只能选择两个复等位基因。
HLA复合体是迄今已知最复杂的基因复合体，有高度多态性，也是同种异体移植困难之所在！
三、HLAⅠ类抗原
（一）HLAⅠ类抗原分子结构
HLAⅠ类分子由重链（α链）、轻链（β2微球蛋白，β2m）组成。
α链为经典HLAⅠ类基因编码的产物；β2m则由第15号染色体上相应基因编码。
（二）分布：分布体内所有有核细胞和血小板表面。
（三）主要功能：识别和提呈内源性抗原肽，与辅助受体CD8结合，激活CD8+Tc细胞。
HLAⅠ类分子分区及各区主要功能
肽结合区（α1、α2结构域）：结合内源性抗原肽；决定HLAⅠ类分子多态性；
Ig样区（α 3、β2m）：α3结构域结合CTL细胞表面CD8分子；β2m维持HLAⅠ类分子结构稳定性；
跨膜区：锚定
胞质区：信息传递
四、HLAⅡ类抗原
（一）HLAⅡ类抗原分子结构
HLAⅡ类分子由α链、β链以非共价键连接组成。
均为经典HLAⅡ类基因编码产物。
（二）分布：仅表达于专职APC（B细胞、巨噬细胞、树突状细胞）和活化T细胞。
（三）主要功能：识别和提呈外源性抗原肽，与辅助受体CD4结合，激活CD4+Th细胞。
HLAⅡ类分子分区及各区主要功能
肽结合区（α1、β1结构域）：结合外源性抗原肽；决定HLAⅡ类分子多态性；Ig样区（α2、β2结构域）：β2结构域结合Th细胞表面CD4分子；
跨膜区：锚定
胞质区：信息传递
HLAⅠ类和HLAⅡ类抗原结构、组织分布和功能特点
注：β2m编码基因位于第15号染色体。
五、HLA在医学上的意义
（一）HLA与同种器官移植：HLA-A、B，HLA-DR
（二）HLA与非溶血性输血反应
（三）HLA与疾病相关性：
例：HLA-B27与强直性脊柱炎
（四）HLA与法医学：
HLA高度多态性：用于个体识别
HLA单倍型遗传：用于亲子鉴定
例题
不表达HLAⅠ类分子的细胞是（）。
A.淋巴细胞
B.成熟红细胞
C.血小板
D.网织红细胞
E.粒细胞
[答疑编号700544090101]
【正确答案】B
例题
HLA复合体不编码（）。
A.HLAⅠ类分子的重链
B.HLAⅠ类分子的轻链
C.HLAⅡ类分子的α链
D.HLAⅡ类分子的β链
E.B因子
[答疑编号700544090102]
【正确答案】B
例题
关于HLAⅡ类抗原分子正确的是（）。
A.由α链和β2m组成
B.提呈外源性抗原
C.分布于所有有核细胞表面
D.由HLA-A、B、C基因编码
E.可与CD8分子结合。
[答疑编号700544090103]
【正确答案】B。