6免疫学mhc主要组织相容性基因复合体.
MHC
HLAⅠ类和Ⅱ类抗原的分子结构、组 织分布和功能特点
HLA 抗原 类别 分子结 肽结 构 合结 构域 表达 特点 共显 性 组织分 功 能 布 所有有 识别和提呈内源 核细胞 性抗原，与辅助 表面 受体CD8结合，对 CTL的识别起限制 作用 APC， 识别和提呈外源 活化的 性抗原，与辅助 T细胞 受体CD4结合，对 Th的识别起限制 作用
MHC分子与抗原肽的相互作用
Ⅰ类分子：凹槽两端封闭，接纳的抗原 肽长度有限，为8-10个氨基酸。 Ⅱ类分子：凹槽两端开放，进入槽内的 抗原肽长度变化较大，为13-17个氨基酸 甚至更多。
MHC分子和抗原肽的相互作用
抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础： 不同HLA等位基因产物以特定的共同基序 选择性地结合抗原肽 抗原肽和MHC分子相互作用的特点： MHC分子对抗原肽的识别并不严格，其 包容性使同一类型的MHC可识别带有特 定共同基序的一群肽段，提呈多种抗原
HLAⅡ类基因由DP、DQ、DR三个亚区组 成，编码α链和β链，形成DRα-DRβ (对 应小鼠Eβ-Eα)，DQα- DQβ(对应小鼠AβAα)和DPα-DPβ三种异二聚体
Ⅰ类Ⅱ类基因表达产物—HLA分子
HLA Ⅰ类分子 Ⅰ类分子由重链（α链）和β2-m组成 氨基端胞外多肽结合区:α1和α2 胞外Ig样区:α3和β2m组成 跨膜区: 胞浆区:
非经典Ⅰ类基因(HLAⅠb)
HLA-E：产物与NK的凝集素型抑制性受 体CD94/NKG2结合，抑制NK等杀伤活性 表达于各种细胞，在羊膜和滋养层细胞 表面高表达 HLA-G：产物与NK等杀伤细胞抑制性受 体结合，发挥抑制活性。 主要分布于母胎界面绒毛外滋养层细胞
炎症相关基因
肿瘤坏死因子基因家族：包括TNF(TNF α)、LTA(TNFβ)、LTB三个座位，产物参 与炎症、抗病毒和抗肿瘤免疫应答。
主要组织相容性复合体
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• 胞质区
– 参与跨膜信号的传递
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二、HLA-Ⅱ类分子的结构
• HLA-DP、DQ、DR等Ⅱ类分子， αβ异二聚体 • 由Ⅱ类基因编码α链、β链
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• α链、β链以非共价键连接的异二聚体 • α链、β链分为胞外区、跨膜区和胞内区，胞外区各 含α1、α2，β1、β2两个结构域
4
• H-2复合体
– 小鼠的主要组织相容性复合体（MHC） – 存在于17号染色体的一组紧密连锁的基因群 – 编码小鼠主要组织相容性抗原（H-2抗原）
• H-2抗原
– 小鼠的主要组织相容性抗原（MHC分子）
5
• HLA复合体
– 人类的主要组织相容性复合体（MHC） – 位于第6号染色体的一组紧密连锁的基因群 – 编码人类的主要组织相容性抗原（HLA）
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肽结合区
结合外源性抗原肽 免疫球蛋白样区
跨膜区
胞质区
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• 肽结合区
– – – – α1、β1组成抗原肽结合槽 螺旋和β片层组成的槽状结构 两端开放，容纳10-30aa的抗原肽 多态性区
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• 免疫球蛋白样区
– α2、β2组成 – 维持Ⅱ类分子构型 – β2参与和T细胞CD4 分子结合
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2
• 主要组织相容性抗原系统：
(major histocompatibility antigen system, MHS) 能引起强而快的移植排斥反应的抗原。
• 次要组织相容性抗原系统
(minor histocompatibility antigen system, mHS) 引起弱而慢的移植排斥反应的抗原。
口腔执业医师资格考试辅导《医学免疫学》第九章主要组织相容性复合体MHC
第九章主要组织相容性复合体MHC本章根据考纲重点应该掌握HLAI,II类抗原的结构，分布，主要功能，医学意义一、基本概念1.HLA抗原（人类白细胞抗原）由于首先在人外周血白细胞表面发现，故称人类白细胞抗原。
是人的主要组织相容性抗原系统。
是主要组织相容性复合体MHC基因（或称为HLA复合体）编码的产物，该基因定位于人类第6号染色体短臂。
2.MHC（主要组织相容性复合体）：位于脊椎动物某一对染色体特定区域的、一组高度,多态性紧密连锁的基因群编码主要组织相容性抗原，产物主要分布在细胞膜表面。
人的MHC称HLA复合体（单指人的）。
具有控制同种移植排斥反应，免疫应答，免疫调节等复杂功能。
3.MHC的单元型、基因型、表现型（一）单元型和单元型遗传,连锁不平衡单元型:单元型遗传：HLA遗传连锁不平衡：（二）基因型（三）表现型4.HLA的结构及作用：MHC基因复合体编码HLA结构复杂，其多样性由MHC的多基因性和多态性决定。
HLA结构包括从外到内有：胞外区，跨膜区，胞内区（或称胞浆区）（1）胞外区：肽结合区和免疫球蛋白区统称为胞外区1）抗原肽结合区（胞外区最外层）：是同种异型抗原决定簇存在的部位；也是HLA分子和相应的抗原肽结合的区域。
首先明确抗原肽和MHC上的相互作用部位：抗原肽上和MHC相作用的部位锚定位：锚定残基：MHC上和抗原肽结合的部位:共同基序：再来看一下MHC分子结合抗原肽的特点：（1）MHC高度多态性决定两者结合的专一性：（2）具有相对的包容性：注意非严格一对一,任意抗原肽只要具有适合于特定MHC分子结合的锚定位和锚定残基，也可以和其结合。
所以表现为相对的包容性.2）HLA免疫球蛋白（Ig）样区（胞外区次外层）：识别CD4或CD8分子的区域（2）HLA跨膜区：将HLA 分子锚定在细胞膜上（3）分子胞内区/HLA胞浆区：5.H-2复合体（H-2系统）：老鼠的MHC（编码小鼠的主要组织相容性抗原。
），定位于17号染色体。
MHC
2. MHCⅠ、II类分子的结构
1. MHC-Ⅱ类分子：由两条多肽链组成 ①重链：α链，HLA-Ⅱ基因编码 ②轻链：β链，HLA-Ⅱ基因编码
由两条以非共价键连接的多肽链（α，β）组成，
由四个区组成。
（1）肽结合区：由a1和β1构成抗原肽结合的裂隙，
是TcR识别的主要部位。 （2）Ig样区：是CD4分子识别部位。a2β2组成，同源 性。
二、启动、调节免疫应答
1.形成MHC-抗原肽-TCR复合物，启动免疫应答 在TCR特异性识别APC所提呈的抗原肽过程中， 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细胞激活的第一信号
4、连锁不平衡
HLA多基因座位组成单元型时，连锁的基因不是
随机组合在一起的，而是某些基因总是较经常在 一起出现，而另一些又较少地在一起出现。这种 单元型基因非随机分布的现象称为连锁不平衡。
例如，在北欧白人中HLA-A1和HLA-B8频率分别为
0.17和0.11。若随机组合，则单体型A1-B8的预期 频率应为0.17×0.11=0.019 。但实际所测得的A1B8单体型频率是0.088，即A1-B8处于连锁不平衡。
2）HLA-Ⅱ类基因
在Ⅱ类基因区包括约30个基因座位。 经典的Ⅱ类基因一般指HLA-DP、-DQ和-DR，它们也具有高度多态性，
编码HLA-Ⅱ类分子。
主要生物学功能是递呈外源性抗原
所谓经典HLA基因乃指其编码产物直接参与抗原提呈并决定个体组织相容性。 本章除特别注明外，一般所指即为经典HLA。
Ⅲ类基因
HLA复合体中约有100个座位，按其编码产物 的结构、表达方式、组织分布与功能可将这 些基因分为三类：
第6章 MHC
• 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（MHC分子）。
基本概念：
• MHC：是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、 控制免疫细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的 基因群
四、MHC的生物学功能
• 加工、递呈抗原 • 启动、调节免疫应答 • 诱导T细胞的成熟-----功能性T细胞库的形成
（T细胞在胸腺内的分化成熟） • 诱导同种免疫
（一）对蛋白质抗原的处理与加工
• HLA-I类分子：内源性抗原的递呈分子 • HLA-II类分子：外源性抗原的递呈分子
（二）启动、调节免疫应答
二、HLA分子的结构及其分布
• HLA Ⅰ类分子 • HLA Ⅱ类分子
（一）HLA Ⅰ类分子
• HLA-I类分子由α链和β2m非共价结合组成 • 分为胞外区、跨膜区和胞内区 • α链的胞外区有α1 、α2、α3三个结构域 • α1 和α2组成肽结合区（结合抗原肽） • α3和β2m组成免疫球蛋白样区 • α3和T细胞表面的CD8分子结合
• 1）复等位基因 位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称
为等位基因（allele）；由于群体中的突变，同一座 的基因系列称为复等位基因。HLA复合体的每一座 存在为数众多的复等位基因，由于各个座位基因是 随机组合的，故人群中的基因型可达千万之多。
复等位基因和共显性导致了HLA的多态性。
• 2）共显性表达 一对等位基因同为显性称为共显性。在杂
• HLA分子与抗原肽的结合是选择性的、低特 异性的
CDR1、2 CDR3
CDR2、1
MHC的-螺旋
MHC-Petide
(完整版)医学免疫学(第八版)MHC
*经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR 参与递呈外源性抗原
*非经典II类基因: LMP、TAP、tapasin、 HLA-DM、HLA-DO， 参与抗原的加工和转运
3. HLA-Ⅲ类基因 * 包括编码补体C4、Bf、C2的基因 * 编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因
(二) HLA抗原表达异常与疾病 * 多种肿瘤细胞HLA-I类抗原表达减少或缺如； * 自身免疫病的靶细胞异常表达HLA-II类抗原。
强直性脊柱炎
ankylosing spondylitis (B27),
(三) HLA与同种器官移植 * 供、受者间组织相容性主要取决于HLA型别相合程度。
(四) HLA与法医 * HLA型别分析应用于个体识别和亲子鉴定。
和beta-2 microglobulin (beta-chain) ( ** 15# )组 合. 共同表达在细胞表面(几乎所有有核细胞)
a2 a1 a3 b2m
Class II
Region II of HLA genes
RING
DP
DM LMP2 LMP7
DQ
DR
B2 A2 B1A1 A B TAP1 TAP2 B2 A2 B3 B1 A1
HSC
T祖细 胞
进入 胸腺
双阴性T细 胞
DN(double negative cell)
CD4+CD 8+TCR+
CD3+
CD8 双阳性T细胞 DP(double
TCR positive cell)
CD4
获得功能性TCR 的表达
阳性选择： 双阳性T细胞TCR与胸腺皮质内上皮细胞
主要组织相容性复合物
Section 1 Structure and Genetics of MHC
Genes Associated with Antigen Processing and Presenting
Section 1 Structure and Genetics of MHC
位上存在多个等位基因（具有高度多态性）。 分别编码化学机构相似但抗原特异性不同的 HLA-B、HLA-C、HLA-A肽链，形成HLAⅠ 类分子的α链。 3、α链与15号染色体编码的β2m共同组成 HLAⅠ类分子。
Section 1 Structure and Genetics of MHC
（二）经典HLA Ⅱ基因
MHC
第六章 主要组织相容性复合体
及其编码分子
(major histocompatibility complex, MHC)
MHC
全球首例自体干细胞人造气管移植 手术实施成功
2011年07月25日15:06 来源： 《广州日报》
2011年6月9日意大利干细胞专 家保罗·马基亚利尼领导的科 研团队在瑞典卡罗林斯卡大学 医院对一名患气管癌的36岁男 子安德米拉姆·泰克莱森伯 特·贝耶内实施了该移植手术。 将病人自己的干细胞种“ 植”在 支架上，两天后再将其移植入Fra bibliotekMHC
第1节 HLA复合体 Structure and Genetics of HLA
MHC
Structure of Human Leukocyte Antigen (HLA) Complex
图6-1 人类HLA复合体（第6号染色体） P55
Section 1 Structure and Genetics of MHC
医学免疫学 7 主要组织相容性复合体
7 主要组织相容性复合体一.名词解释1.主要组织相容性复合体（MHC）：1）是由多个功能相近的基因座位紧密连锁在一起构成的一个复合体，2）是一组具有高度多态性的基因群，3）与宿主的免疫应答和免疫调节功能密切相关，4）其编码的主要组织相容性抗原决定着宿主的组织相容性。
2.共同基序：不同型别的MHC分子能结合的抗原肽片段存在共同序列，该共同序列称为共同基序。
3.MHC限制性：T细胞识别抗原肽的时，须识别自身MHC分子，只能与含同类MHC分子的细胞相互作用。
CD4+T细胞受MHCⅡ类分子限制，CD8+T细胞受MHCⅠ类分子限制二.基本概念1.锚着残基：抗原肽上两个及其以上专司和MHC抗原结合槽结合的特定部位上的氨基酸残基即锚着残基。
2.锚着位：MHC上与锚着残基结合的部位。
3.APC与Th细胞之间：MH CⅡ类分子限制。
CTL与病毒感染细胞之间：MH CⅠ类分子限制。
4.与HLA-B27抗原相关的疾病：强直性脊柱炎。
5.HLA即人类MHC分子，是人类白细胞抗原。
其编码基因：HLA复合体，即人类MHC。
6.人类主要组织相容性复合体（MHC）包括：MHCⅠ、MHCⅡ、MHCⅢ（某些补体）。
7.经典HLAⅠ类基因位于6号染色体短臂三.重要概念1.MHCⅠ类分子：基因：经典HLAⅠ类基因A、B、C座位编码α链（重链）。
15号染色体编码β2m链（轻链）。
结构：肽结合区，抗原结合槽（多态区）：α1α2；两端封闭，容纳抗原肽较短。
免疫球蛋白样区（非多态区）：α3，可与CD8结合；β2m未插入细胞膜而游离于细胞外，对维持Ⅰ类分子稳定性及分子表达有重要意义。
跨膜区：锚定Ⅰ类分子于胞膜细胞质区：信息传递功能：参与内源性提呈。
分布：所有有核细胞（成熟红细胞之外）表面，包括血小板、网织血细胞。
2. MHCⅡ类分子：基因：经典HLAⅡ类基因的DP、DQ、DR座位编码α、β链结构：肽结合区，抗原结合槽（多态区）：α1β1；两端开放，容纳抗原肽较长。
主要组织相容性复合体
基酸残基
氨基酸残基
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抗原肽与HLA分子相互作用的特点： 一定的专一性，但非严格的一对一。 包容性：一种类型HLA分子识别一群带有特定 共同基序的肽段。
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等位基因
抗原肽氨基酸残基组成
残基数 抗原肽来源
HLA-A* 0201 （I 类）
1 23 4 5 6 789 S L L P A I VEL
a2
b2
a2和b 2区----可结合T 细胞上CD4分子。
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二、HLA分子的结构及其与抗原肽的相互作用 抗原肽与HLA分子相互作用的分子基础：
抗原肽的锚定氨基酸 与HLA分子的抗原结合沟槽
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HLA分子的肽结合沟槽
HLA-I类分子凹
HLA-II类分子凹
槽接纳8-10个氨
槽接纳13-17个
3
概述
一、MHC分子的发现： 1939年，Snell发现小鼠红细胞血型抗原II与 皮肤组织移植排斥有关，称为H-2分子. 1958年Dausset发现肾移植排斥的患者血清出 现抗供者白细胞的抗体，用此抗体首次检测出 人类移植抗原,并称为人类白细胞抗原（HLA分 子）。
4
5
主要组织相容性复合体 （major histocompatibility complex，MHC）
第八章 主要组织相容性复合体
免疫学教研室
主要内容
1、 人类MHC结构及其遗传特性 2、人类MHC产物-HLA分子 3、HLA与临床医学
2
教学要求
掌握：1、HLA的多态性 2、HLA的生物学功能
熟悉：1、HLA的基因结构及多基因特性 2、HLA分子和抗原肽的相互作用
了解：HLA与临床医学的关系
MHC
HLA－I类分子结构 HLA－
1.由重链α,轻链β 构成的异源二聚体。 由重链α,轻链 构成的异源二聚体。 由重链α,轻链β 细胞外区(α1,α2, 细胞外区(α1,α2, α3) 2. α链 α2 α1 跨膜区 胞内区 3. α1,α2功能区形成抗原结合凹槽(肽结合区) α1,α2功能区形成抗原结合凹槽(肽结合区) 功能区形成抗原结合凹槽 2个α螺旋 个 α3 β2 壁 底 (1) 8条β折叠 条
多态性(Polymorphism)：在随机婚配群体中， 多态性(Polymorphism)：在随机婚配群体中， (Polymorphism) 染色体同一个HLA基因座位上存在两个或两个以 染色体同一个HLA基因座位上存在两个或两个以 一个HLA基因座位上存在 等位基因（复等位基因） 上等位基因（复等位基因）,可编码两种以上的 产物。 产物。 人群中可能出现的HLA基因型达10 之多。 人群中可能出现的HLA基因型达108－1010之多。 HLA基因型达 共显性（Co-dominance)：在杂合子状态下， 共显性（Co-dominance)：在杂合子状态下，同 一基因座位上的两个等位基因均表达出相应产 物。HLA复合体每一对基因均为共显性。 HLA复合体每一对基因均为共显性 复合体每一对基因均为共显性。
肽结合区
Ig样区 Ig样区 跨膜区 胞浆区
结合内源性抗原肽★ 结合内源性抗原肽★ (2) HLA－ 类分子被T HLA－I类分子被T细胞识别的部位 4. Ig样区是与TC细胞CD8分子结合的 Ig样区是与 细胞CD8 样区是与T CD8分子结合的 部位。 部位。 TM 胞 内 区
HLA－II 类分子结构 － 类似于I类分子 类分子） （类似于 类分子）
Ag
HLA－ HLA－I类分子的组织表达