主要组织相容性复合体majorhistocompatibilitycomplex预防兽医学:周游主要内容•MHC复合体(H-2、HLA、SLA)•MHC分子结构与生物学作用•MHC分子结合抗原肽与呈递•MHC与疾病主要组织相容性复合体(MHC)是存在于动物或人的某对染色体的特定区域,具有高度多态性的紧密连锁的基因区。不同种类哺乳动物MHC及其编码产物的名称各异,如人类的MHC基因编码产物主要表达在白细胞上,称为人类白细胞抗原(humanleukocyteantigen,HLA)所以,人类的MHC则称为HLA复合体。猪—SLA犬—DLA牛—BoLA鸡—B基因座(locus,loci):又称座位。基因在染色体上所占的位置。在分子水平上,是有遗传效应的DNA序列。形象地说,一对染色体可想象为两条平行线,染色体上一个给定的位置,好比两平行线上的一点或一段,叫做基因座。小鼠H-2系统1939年Gorer在鉴定近交系小鼠血型抗原时在红细胞表面提取出4种抗原,后证实第Ⅱ组抗原与肿瘤及移植物的排斥密切相关,就将之重新命名为H-2即histocompatibility-2。因而现今,H-2代表了小鼠的MHC复合体。H-2复合体的结构定位:小鼠第17号染色体,大约3000kb。构成:K、I、S、D、L根据编码分子不同分成三类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III类基因:S区(位于I区和D区之间),编码C4、C2、B因子和TNF等I-A亚区—编码II类分子的Aα链和Aβ链I-E亚区—编码II类分子的Eα链和Eβ链HLA复合体的结构定位:第6号染色体短臂6p21.3区域,3600-4000kb,包含12个主要区域,每个区域含有多个基因,目前发现共有200多个不同的编码基因。根据编码分子不同分成三类I类基因:经典:A、B、C——免疫应答非经典:E、F、G、——母胎免疫、MIC-A、MIC-BII类基因:经典:DP、DQ、DR——免疫应答非经典:DN、DM(DO)——抗原加工相关基因III类基因:C2、C4、Bf座编码相应的补体成分,肿瘤坏死因子基因(TNFA、B)以及热休克蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)基因。HLA基因的多态性多态性:当一个基因在在群体中有多个亚型存在时,称为复等位活多态性基因。———1个基因座位有2个以上的基因产物HLA-A、A1、A3、A4、A8典型:ABO血型MHC分子的结构及分布•MHC分子:指的是由MHC基因所编码的基因产物,又称为主要组织相容性抗原,因为这些抗原在器官移植中代表供受双方的组织相容程度,故而亦称为移植抗原或相容性抗原。MHCI类分子HLA-A、B、C分子异二聚体:αβ2mα:α1、α2、α3β2m分布:所有的有核细胞表面肽结合区α1、α2结合抗原肽(多肽区)免疫球蛋白样区α3、β2m构型,结合CD8(单肽区)跨膜区固定胞质区?(可能与某些信号传导有关)MHCII类分子HLA-DP、DQ、DR分子异二聚体:αβα:α1、α2β:β1、β2分布:有限表达,APC表面、DC、M、B淋巴细胞、以及活化的T细胞表面肽结合区α1、β1结合抗原肽(多肽区)免疫球蛋白样区α2、β2构型,结合CD8(单肽区)跨膜区固定胞质区?生物学功能(一)提呈抗原,参与适应性免疫应答•提呈抗原供T细胞识别,启动特异性应答•介导T细胞在胸腔中的分化成熟•疾病易感个体的主要决定者•调控机体的免疫功能APC呈递抗原识别MHCTB应答(二)参与固有免疫应答•补体基因——补体•非经典I类基因——调节母胎免疫、调控NK细胞活性•炎症相关基因——调控炎症反应•TNF基因——炎症反应中的重要介质MHC分子与抗原肽的相互作用锚定位:并非所有的氨基酸残基都能与MHC分子结合,能结合的称为锚定位锚定残基:锚定位上的氨基酸残基共同基序:不同的抗原肽与MHC分子结合,实际上是与相同的锚定残基相结合,不同抗原肽的共同锚定位残基称为共同基序MHC基因及其产物的极端多样性抗原的处理与呈递LMP(巨大多功能蛋白酶体)包括:LMP2和LMP7基因编码的分子存在:胞浆功能:水解蛋白质成适合与MHCI类分子结合的肽段TAP(转运蛋白)异二聚体由A、B、C转运体基因TAP1、TAP2编码存在:内质网功能:转运抗原肽片段至内质网组成MHCI类分子-抗原肽复合物内源性抗原呈递途径内源性抗原(如病毒抗原、肿瘤抗原)↓被细胞内蛋白酶体酶解抗原肽(含8-13个aa)↓经抗原肽转运体(TAP)转运至内质网形成抗原肽-MHC-Ⅰ分子复合物↓转运至APC表面提呈给CD8+T细胞识别外源性抗原呈递途径Ii链(不变链):帮助MHC-II类分子装配,帮助转运,阻止MHC-II分子在内质网与内源性肽结合CLIP:Ii链的一段序列HLA-DM:使MHC-Ⅱ分子的抗原结合槽与CLIP解离、而与抗原肽结合.MHC-Ⅱ类途径外源性抗原内体溶酶体蛋白酶作用形成10-30aa的抗原肽(内质网)新合成MHC-II类分子恒定链(Ii)抗原结合槽为Ii所占据Ii被降解并暴露MHC-II类分子抗原结合凹槽抗原肽-MHC-II类分子复合物表达与APC表面,供CD4+T细胞识别MIICHLA与疾病•1.HLA与器官移植HLA分型(typing)交叉配合(cross-match)•2.HLA分子异常表达和临床疾病•3.HLA和疾病关联•4.HLA与亲子鉴定和法医学HLA与器官移植•进行组织器官移植时,往往因供受者之间的HLA型别不同而发生移植排斥反应,其排斥反应的强弱依次为:无亲缘关系者亲属同胞同卵孪生儿>>>HLA-Ⅰ类分子的表达降低与肿瘤的发生有关肿瘤MHC分子↓逃避APC自身免疫病MHC分子↑超出自身,错误的呈递自身抗原HLA-Ⅱ类分子表达异常与自身免疫病的发生有关HLA分子异常表达和临床疾病亲子鉴定要点•概念:主要组织相容性复合体MHC、MHC分子、H-2、SLA、HLA•小鼠H-2系统•MHC分子的生物学作用•HLA分子的功能•抗原的处理与呈递•MHC与疾病