请通过本章学习,回答下列问题:
[1]MHC和HLA的定义?
[2]HLA分子的分类、分布、结构和功能?
[3]简述HLA与临床医学的关系?
第一节 人类MHC结构及其遗传特性
1. 主要组织相容性复合体(MHC):一组决定移植组织是否相容、与免疫应答密切相关、紧密连锁的基因群,人类MHC称为人白细胞抗原(HLA)基因复合体,基因位于人第6号染色体短臂,6p21.31(2区1带3亚带1次亚带),全长3600kb,共224个基因座位,其中128个为功能性基因。
2. MHC的类型
(1)经典的Ⅰ类基因和经典的Ⅱ类基因:参与调控适应性免疫应答,特点是产物具有抗原提呈功能,具有丰富的多态性,可直接参与T细胞的激活和分化。①经典的HLAⅠ类基因,远离着丝点,包括B、C、A三个座位,编码相似的HLAⅠ类分子;经典HLA的Ⅱ类基因,靠近着丝点,由DP、DQ、DR三个亚区组成,每一亚区包括两种基因,分别编码HLAⅡ类分子的α和β两条链,三个亚区可编码相似的HLA类分子。
(2)传统的Ⅲ类基因和某些新功能基因:参与调控固有免疫应答或参与抗原加工,特点是多态性不明显。
3. 人类MHC的遗传特点
(1)多基因性:基因复合体有多个紧密相邻的基因座位组成,可编码相同或相似功能的产物。
(2)多态性:群体中单个基因座位存在两个以上不同等位基因的现象。
(3)共显性表达:同一个体中,一个基因座位上的同源染色体的两个等位基因都表达。
(4)单体型遗传:同一染色体上紧密连锁的HLA等位基因的组合,在遗传过程中座位一个完整的遗传单位由秦代传给子代。
(5)基因频率:群体中某一等位基因的数目占该座位各等位基因数目总和的比例,HLA等位基因并不以相同的频率出现,称非随机性表达。
(6)连锁不平衡:两个或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。
第二节 人类MHC产物——HLA分子
1. HLA分子的分类:根据编码基因的不同,可分为HLAⅠ类分子和HLAⅡ类分子。
2. HLA分子的分布
(1)Ⅰ类分子分布于所有有核细胞表面,可用于对内源性抗原的提呈。
(2)Ⅱ类分子仅分布于一些特定细胞,主要为抗原提呈细胞(B细胞、巨噬细胞、树突状细胞)、胸腺上皮细胞、活化的T细胞等,可用于对外源性抗原的提呈。
3. HLA分子的结构:Ⅰ类分子和Ⅱ类分子都为跨膜蛋白,可分为四个区,包括抗原结合区、免疫球蛋白样区、跨膜区和胞内区,二者的主要区别如下。
(1)Ⅰ类分子主要由HLAⅠ类基因编码的α链组成,可分为α1、α2和α3三个结构域。
①α1和α2共同构成抗原结合槽,可容纳8~10个氨基酸残基的内源性抗原肽;
②而α3可结合T细胞上的CD8分子,从而激活CD8+杀伤性T细胞。
(2)Ⅱ类分子由HLAⅡ类基因编码的α链和β链组成,两条链都有两个结构域,分别为α1、α2和β1、β2。
①α1和β1共同构成抗原结合槽,可容纳13-17个氨基酸残基的外源性抗原肽;
②而β2可结合T细胞上的CD4分子,从而激活CD4+辅助性T细胞。
4. HLA分子的功能
(1)作为抗原提呈分子,参与适应性免疫应答。①决定了T细胞识别抗原的MHC限制性;②参与T细胞在胸腺中的选择和分化;③决定疾病易感性的个体差异;④参与构成种群基因结构的异质性。
(2)作为调节分子,参与固有免疫应答。①经典的Ⅲ类基因可以编码补体成分,参与炎症反应;②非经典类基因可以调节NK细胞和其他杀伤细胞的活性;③炎症相关基因参与启动和调控炎症反应。

第三节 HLA与临床医学
1. HLA与器官移植:器官移植时,为判定组织相容性程度,需进行HLA分型和交叉配型试验。
2. HLA分子的异常表达和临床疾病:①HLAⅠ类分子表达减弱或缺失,不能有效激活杀伤性T细胞,造成肿瘤逃逸;②HLAⅡ类分子表达过量,可引起免疫细胞活化过度,造成组织损伤。
3. HLA和疾病关联:特定的HLA等位基因或单体型个体易患某一疾病,称为阳性关联,目前已知关联疾病达500多种。如HLA-B27抗原在强直性脊柱炎(AS)患者人群中阳性率达到58%~97%;类风湿性关节炎(RA)与DR4关联。
4. HLA与亲子鉴定和法医学:由于HLA系统的多基因性和多态性,两个无亲缘关系个体之间,所有HLA基因座位上拥有相同等位基因的几率几乎为零,每个人拥有的HLA等位基因型可作为个体性的遗传标志。

