《医学免疫学》课程教学资源（精要讲义）第八章 主要组织相容性复合体

第八章主要组织相容性复合体【学习要求】掌握：HLA基因复合体的结构，HLA分子的分布，HLA与临床医学。熟悉：MHC的遗传特点，HLA分子的结构和功能。了解：免疫功能相关基因。【学习精要】主要组织相容性复合体（majorhistocompatibilitycomplex，MHC）是一组与免疫应答密切相关、决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群，编码主要组织相容性抗原。人的MHC称为HLA基因复合体，位于人第6号染色体短臂上。其编码产物称为人类白细胞抗原（humanleucocyteantigen，HLA）。口决：基因群，MHC，组织相容复合体，IIIIⅢI类分仔细。I类广布有核C，组织移植诱排斥，ⅡI类抗原细胞少，巨噬B活化T，调节免疫有限制。第一节MHC结构及其遗传特性MHC的多基因性，是指HLA基因复合体由多个紧密相邻的基因座位组成，编码产物具有相同或相似的功能。一、经典的HLAI类基因和II类基因HLA基因位于人类第6号染色体短臂上，I类基因在远离着丝点一端，包括B、C、A三个座位，产物称为HLAI类分子。IⅡI类基因靠近着丝点，包括DP、DQ、DR三个亚区。其产物具有抗原提呈功能，显示极为丰富的多态性，参与T细胞的激活和分化，参与适应性免疫应答。二、免疫功能相关基因分布于HLA复合体I类、IⅡI类和I类基因区，包括补体成分编码基因、抗原加工提呈相关基因、非经典I类基因、炎症相关基因，主要参与调控固有免疫应答，不显示或仅显示有限的多态性。三、MHC的遗传特点（一）MHC的多态性多态性指群体中一个基因座位上存在多个等位基因的现象。对于特定的某个基因座位，一个个体只有两个等位基因，分别来自父母的同源染色体。已知HLA复合体是人体多态性最

第八章 主要组织相容性复合体 【学习要求】 掌握：HLA 基因复合体的结构，HLA 分子的分布，HLA 与临床医学。 熟悉：MHC 的遗传特点，HLA 分子的结构和功能。 了解：免疫功能相关基因。 【学习精要】 主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）是一组与免疫应答 密切相关、决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群，编码主要组织相容性抗原。 人的 MHC 称为 HLA 基因复合体，位于人第 6 号染色体短臂上。 其编码产物称为人类 白细胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）。 口诀：基因群，MHC，组织相容复合体，ⅠⅡⅢ类分仔细。 Ⅰ类广布有核 C，组织移植诱排斥， Ⅱ类抗原细胞少，巨噬 B 活化 T，调节免疫有限制。 第一节 MHC 结构及其遗传特性 MHC 的多基因性，是指 HLA 基因复合体由多个紧密相邻的基因座位组成，编码产物具 有相同或相似的功能。 一、经典的 HLA I 类基因和Ⅱ类基因 HLA 基因位于人类第 6 号染色体短臂上，I 类基因在远离着丝点一端，包括 B、C、A 三个座位，产物称为 HLA I 类分子。II 类基因靠近着丝点，包括 DP、DQ、 DR 三个亚区。 其产物具有抗原提呈功能，显示极为丰富的多态性，参与 T 细胞的激活和分化，参与适应 性免疫应答。 二、免疫功能相关基因 分布于 HLA 复合体Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类基因区，包括补体成分编码基因、抗原加工提呈 相关基因、非经典 I 类基因、炎症相关基因，主要参与调控固有免疫应答，不显示或仅显示 有限的多态性。 三、MHC 的遗传特点 （一）MHC的多态性 多态性指群体中一个基因座位上存在多个等位基因的现象。对于特定的某个基因座位， 一个个体只有两个等位基因，分别来自父母的同源染色体。已知HLA复合体是人体多态性最

丰富的基因系统。（二）单体型和连锁不平衡单体型指同一染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合。单体型作为一个完整的遗传单位由亲代遗传给子代。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机率，高于随机出现的频率。第二节HLA分子（一）HLA分子的结构HLAI类分子由a链和β2m组成。a链由HLAI类基因编码，具高度多态性，胞外区a1和a2构成抗原肽结合槽，结合8~10个氨基酸残基，a3是T细胞CD8分子结合部位。β2m由第15号染色体基因编码。HLAIⅡI类分子由a链和β链组成，均由HLAII类基因编码。胞外区a1和β1构成抗原肽结合槽，结合13~17个氨基酸残基，β2是T细胞CD4分子结合部位。（二）HLA分子的分布HLAI类分子分布于所有有核细胞表面，HLAII类分子仅表达于专职抗原提呈细胞（B细胞、巨噬细胞、树突状细胞）、胸腺上皮细胞和活化的T细胞等。（三）HLA分子的功能1.作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答这是MHC的主要生物学功能。T细胞通过TCR实现对抗原肽和MHC分子的双重识别（MHC限制性）：参与T细胞在胸腺中的选择和分化（中枢免疫耐受）；决定疾病易感性的个体差异；参与移植排斥反应。2.作为调节分子参与固有免疫应答免疫功能相关基因编码产物编码补体成分，调节NK细胞活性，参与启动和调控炎症反应。第三节HLA与临床医学一、HLA与器官移植器官移植的成败主要取决于供者、受者间的组织相容性，以HLA等位基因的匹配程度最为重要。二、HLA分子的异常表达和临床疾病

丰富的基因系统。 （二）单体型和连锁不平衡 单体型指同一染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合。单体型作为一个完整的遗 传单位由亲代遗传给子代。 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机 率，高于随机出现的频率。 第二节 HLA 分子 （一）HLA分子的结构 HLA I 类分子由α链和β2m 组成。α链由 HLAⅠ类基因编码，具高度多态性，胞外区 α1 和α2 构成抗原肽结合槽，结合 8~10 个氨基酸残基，α3 是 T 细胞 CD8 分子结合部 位。β2m 由第 15 号染色体基因编码。 HLAⅡ类分子由α链和β链组成，均由 HLAⅡ类基因编码。胞外区α1 和β1 构成抗 原肽结合槽，结合 13~17 个氨基酸残基，β2 是 T 细胞 CD4 分子结合部位。 （二）HLA 分子的分布 HLA I 类分子分布于所有有核细胞表面，HLA II 类分子仅表达于专职抗原提呈细胞（B 细胞、巨噬细胞、树突状细胞）、胸腺上皮细胞和活化的 T 细胞等。 （三）HLA 分子的功能 1.作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答 这是 MHC 的主要生物学功能。T 细胞通过 TCR 实现对抗原肽和 MHC 分子的双重识别 （MHC 限制性）； 参与 T 细胞在胸腺中的选择和分化（中枢免疫耐受）；决定疾病易感性 的个体差异；参与移植排斥反应。 2.作为调节分子参与固有免疫应答 免疫功能相关基因编码产物编码补体成分，调节 NK 细胞活性，参与启动和调控炎症反 应。 第三节 HLA 与临床医学 一、HLA 与器官移植 器官移植的成败主要取决于供者、受者间的组织相容性，以 HLA 等位基因的匹配程度 最为重要。 二、HLA 分子的异常表达和临床疾病

HLAI类分子表达异常：肿瘤细胞表达HLAI类分子减弱甚至缺失，使CD8+T不能识别。HLAⅡI类分子表达异常：正常不表达HLA-I类分子的细胞，可被诱导表达，如IDDM的胰岛β细胞、乳糜泻的肠道细胞。三、HLA和疾病关联某些特定HLA型别的个体对特定疾病表现为易感性或抵抗某些疾病的倾向。达500余种，多为自身免疫病。如强直性脊柱炎与HLA-B27抗原。四、HLA与亲子鉴定和法医学由于HLA复合体的多基因性和多态性，个体的HLA等位基因可视为个体终生的特异性遗传标记。HLA基因分型已在法医学上广泛用于亲子鉴定和对死者的身份鉴定。【习题】（一）问答题1.HLAI类和I类分子的分布如何？2.HLA与临床医学的关系如何？【答案】（一）问答题1.答题要点：HLAI类分子分布于所有有核细胞表面，HLAI类分子仅表达于专职抗原提呈细胞（B细胞、巨噬细胞、树突状细胞）和活化的T细胞等。2.答题要点：（1）HLA与器官移植：器官移植的成败主要取决于供者、受者间的组织相容性，以HLA等位基因的匹配程度最为重要。（2）HLA分子的异常表达和临床疾病：所有有核细胞表达HLAI类分子，但恶变细胞I类分子的表达减弱或缺如，而不能有效激活CD8+CTL，导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。（3）HLA和疾病的关联：HLA是人体对疾病易感的主要免疫遗传学成分：带有某些特定HLA基因的个体易患HLA某些疾病（阳性关联），或对某些疾病具有较强的抵抗力（阴性关联），称为HLA和疾病关联。（4）HLA与亲子鉴定和法医学：HLA所显示的多基因性和多态性，即在两个无血缘关系的个体间，在所有HLA基因座位上拥有相同等位基因的机会几乎为零，而且每个人所拥有的HLA等位基因型别一般终生不变，意味着HLA等位基因及表达产物可作为个体性的遗传标志，在法医学上用于亲子鉴定和对死亡者“验明正身

HLAⅠ类分子表达异常：肿瘤细胞表达 HLAⅠ类分子减弱甚至缺失，使 CD8+T 不能识 别。 HLAⅡ类分子表达异常：正常不表达 HLA-Ⅱ类分子的细胞，可被诱导表达， 如 IDDM 的胰岛β细胞、乳糜泻的肠道细胞。 三、HLA 和疾病关联 某些特定 HLA 型别的个体对特定疾病表现为易感性或抵抗某些疾病的倾向。达 500 余 种，多为自身免疫病。如强直性脊柱炎与 HLA-B27 抗原。 四、HLA 与亲子鉴定和法医学 由于 HLA 复合体的多基因性和多态性，个体的 HLA 等位基因可视为个体终生的特异 性遗传标记。HLA 基因分型已在法医学上广泛用于亲子鉴定和对死者的身份鉴定。 【习题】 （一）问答题 1.HLA I 类和 II 类分子的分布如何？ 2.HLA 与临床医学的关系如何？ 【答案】 （一）问答题 1.答题要点: HLA I类分子分布于所有有核细胞表面，HLA II类分子仅表达于专职抗原提 呈细胞（B细胞、巨噬细胞、树突状细胞）和活化的T细胞等。 2. 答题要点:（1）HLA与器官移植：器官移植的成败主要取决于供者、受者间的组织 相容性，以HLA等位基因的匹配程度最为重要。（2）HLA分子的异常表达和临床疾病：所 有有核细胞表达HLA I类分子，但恶变细胞I 类分子的表达减弱或缺如，而不能有效激活 CD8+CTL，导致肿瘤细胞逃脱免疫监视。（3）HLA和疾病的关联：HLA是人体对疾病易感 的主要免疫遗传学成分：带有某些特定HLA基因的个体易患HLA某些疾病（阳性关联），或 对某些疾病具有较强的抵抗力（阴性关联），称为HLA和疾病关联。（4）HLA与亲子鉴定和 法医学：HLA所显示的多基因性和多态性，即在两个无血缘关系的个体间，在所有HLA基 因座位上拥有相同等位基因的机会几乎为零，而且每个人所拥有的HLA等位基因型别一般终 生不变，意味着HLA等位基因及表达产物可作为个体性的遗传标志，在法医学上用于亲子鉴 定和对死亡者“验明正身