第六章
主要组织相容性复合体
抗原
?
免疫系统 抗原肽－ MHCⅡ /Ⅰ 分子复合物
? ?
免疫应答 CD4+/CD8+T细胞
（细胞免疫、体液免疫）
?
抗原性异物排除
◆ MHC分子为 T细胞分化发育所必需
◆ MHC分子为免疫应答的启动和调节所必需
第一节 概 述
组织相容性抗原 (histocompatibility antigen)：
通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原。
主要组织相容性抗原系统 (major histocompatibility
antigen system,MHS)：
能引起较强移植排斥反应的抗原。
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility
complex,MHC)：
编码主要组织相容性抗原系统的紧密连锁的基
因群。
人类白细胞抗原 (human leukocyte antigen,HLA)：
人类主要组织相容性抗原。
第二节 MHC的基因构成
一, 小鼠 H-2复合体
定位：第 17号染色体
构成,K,I,S,D/L等位基因
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 I-A亚区 --- 编码 Ⅱ 类分子 Aα和 Aβ链
I-E亚区 --- 编码 Ⅱ 类分子 Eα和 Eβ链
III类基因：
S区（ I区与 D区之间） --- 编码 C4,C2,B因子及
TNF等
Ir基因 （免疫应答基因,immune response gene）：
位于 Ⅰ 区
Ia抗原（ I区相关抗原,I region associated antigen）：
Ir基因编码产物
二, 人类 HLA复合体
定位：第 6号染色体短臂（ 6p21,3）
分成三类基因区：
Ⅰ 类基因,经典,B,C,A位点
非典型,E,F,G位点等
Ⅱ 类基因,经典,DP,DQ,DR位点
非典型,DN,DM,DO位点等
Ⅲ 类基因,C4,C2,B因子,TNF,HSP70等
第三节 HLA分子结构与功能
一, HLA-Ⅰ 类分子的分布、结构和功能
1,分布：有核细胞 (含血小板和网织红细胞 )表面。
存在形式：
膜结合：不同的组织细胞表达 Ⅰ 类分子量不同，
如：淋巴细胞 (最多 )，肾、肝脏及心脏
(其次 )，神经组织 (很少 ) 。
可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。
2,结构：
二条多肽链 (非共价键连接的糖蛋白,Ig超家族成
员 )：
◆ ?链（重链）：
340个氨基酸残基，分子量 44kDa,MHC-Ⅰ
类基因编码，具有高度多态性。
胞外区 --- ?1,?2功能区，抗原结合部位；
?3功能区,CD8分子结合部位；
跨膜区
胞内区
◆ ?2-微球蛋白（ ?2m ）：
分子量 12kDa，由 15号染色体基因编码。
3,生物学功能：
（ 1）参与内源性抗原的递呈（诱导对病毒感染细胞
和肿瘤细胞的杀伤和溶解）；
（ 2）作为 CD8+T细胞的识别分子（ CD8的配体）；
（ 3）参与胸腺内 T 细胞的分化、发育；
（ 4）参与 NK 细胞的活化或抑制；
（ 5）诱导同种移植排斥反应。
二, HLA-Ⅱ 类分子的分布、结构和功能
1,分布,
（ 1） APC --- B细胞、单核 /巨噬细胞、树突状细
胞；
（ 2）激活的 T细胞，精子和血管内皮细胞。
2,结构：
两条异质多肽链 (非共价键连接的糖蛋白,Ig超
家族成员 )：
?链,?1和 ?2功能区
?链,?1和 ?2功能区
?1和 ?1 ---抗原肽结合部位，决定 Ⅱ 类分子
的多态性；
?2 --- CD4分子结合部位。
3,生物学功能：
（ 1）参与外源性抗原的递呈；
（ 2）作为 CD4+T细胞的识别分子（ CD4的配体）；
（ 3）参与胸腺内 T 细胞的分化、发育；
（ 4）参与免疫应答调节 --- Ir基因产物调节；
（ 5）诱导同种移植排斥反应。
第六节 HLA在医学上的意义
一, 器官移植
移植成败的关键是供受者间主要组织相容性
抗原的相容程度。
HLA配型：组织相容性试验对供、受者 HLA
进行鉴定。
例：肾移植 --- HLA－ DR, B, A 。
二, 免疫应答
1,抗原提呈（供 T细胞识别抗原所必需）：
抗原 ? APC ? HLAⅠ 类分子 -抗原肽复合物
?表达于细胞膜表面 ?CD8+T细胞识别；
抗原 ? APC ? HLAⅡ 类分子 -抗原肽复合物
?表达于细胞膜表面 ?CD4+T细胞识别。
2,MHC限制性（ T细胞发挥效应所必需）：
特定 T细胞识别特定类别的自身 MHC分子而发
挥免疫学效应的现象。
3,决定免疫应答能力 - - - HLA Ⅱ 类分子
三, HLA与疾病的关系
R.R (relative risk，相对危险率 )
=
R.R值越大相关性越强。
举例：（ 1）强直性脊柱炎与 B27
（ 2）胰岛素依赖性糖尿病
（ IDDM）与 DR3,DR4
某些基因的存在反映了个体易感或抵抗某些疾
病的倾向，而这些基因不一定是直接引起疾病的遗
传因素。
病人（ Ag+/Ag-）
对照（ Ag+/Ag-）
四, HLA与肿瘤的关系
恶性肿瘤细胞 --- HLA-Ⅰ 类分子表达减少或缺
乏，肿瘤细胞逃逸免疫监视 。
实际应用,INF-??促进肿瘤细胞 HLA-Ⅰ 类分
子表达 ?增强 CD8+CTL细胞的特异
性杀伤 。
五, HLA检测在法医学上的应用
在基因和所编码产物二个水平同时检测 HLA
基因型，可进行亲子关系及死亡者身份等方面的法
医学鉴定。
六, HLA分型在人类学研究方面的应用
HLA基因遗传的连锁不平衡，导致不同人种、
民族或不同地域的人群的 HLA单元型基因表达特
点不同。
如：中国人和日本人中 A1极少 ; 白种人极多；
黑种人独具 AW43，却无 A11及 B27 。
第四节 HLA多态性的遗传基础
多态性：指随机婚配的群体中存在两种以上的等位编
码基因，在群体中可以编码多种抗原分子。
A基因 --- 约 27种；
B基因 --- 约 50种；
C基因 --- 约 10种；
DR基因 --- 约 23种；
DQ基因 --- 约 9种；
DP基因 --- 约 6种。
第五节 HLA分型
分型方法：血清学、细胞学、分子生物学方法
1,血清学分型法
--- 补体介导的微量细胞毒试验
原理：
抗体 (HLA分型 ) + 淋巴细胞 (受者 ) + 补体
?淋巴细胞受损 ?判定结果（细胞死亡百分
率）
主要应用：检测 HLA-A,B,C抗原
2,细胞学分型法
--- 混合淋巴细胞培养法（ MLC)
分为：单向法和双向法
原理：
单向法：淋巴细胞 (供者,X 线或丝裂霉素
处理 ) + 淋巴细胞 (受者 ) ?培养 ?
淋巴母细胞 (判定结果 )；
双向法：淋巴细胞 (供者 ) + 淋巴细胞 (受者 )
?培养 ?淋巴母细胞 (判定结果 )。
主要应用：检测 DR抗原
3,基因分型法 --- 分子生物学技术
原理：比较供、受者编码 HLA抗原基因的 DNA序
列，判定供、受者间的相似程度。
主要方法：
(1) RFLP (限制性片段长度多态性 )法
(2) PCR- RFLP法
(3) PCR-SSO(顺序特异性寡核苷酸 )法
(4) PCR-SSCP(单链构象多态性）法
本章提要
在组织细胞表面存在引起移植排斥反应的抗原。
其中引起较强移植排斥反应的抗原称为主要组织相容
性抗原系统 (major histocompatibility antigen system,
MHS)；
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility
complex,MHC),位于脊椎动物某一对染色体的特定
区域、紧密连锁的基因群 。
根据 HLA的分子结构和生物学功能，将 HLA分
为 Ⅰ 类和 Ⅱ 类分子。
HLA－ I类分子：
HLA－ A,B,C编码的分子产物，由一条 α链和一
条 β2m以非共价键形式结合而成，链有胞外区、跨膜
区和胞内区三部分组成，呈现高度多态性；
广泛分布于体内各种有核细胞表面；
具有提呈内源性抗原的作用；
是 CD8分子识别的标记；
为诱导同种移植排斥反应的主要抗原。
HLA－ II类分子：
HLA－ DR,DQ,DP编码的分子产物，由两条非共价键
连接的异源多肽链 α 链和 β 链组成；
主要表达在抗原提呈细胞以及激活的 T细胞表面；
参与外来抗原提呈过程；
是 CD4分子识别的标志；
可诱导同种移植排斥反应，包括宿主抗移植物与移植
物抗宿主反应的主要抗原。
本章学习要点：
1,MHC,HLA的概念；
2,HLA复合体的定位 ﹑ 结构及其编码
的产物；
3,HLA-I﹑II 类抗原的分子结构 ﹑ 分布和
主要功能；
4,HLA的医学意义。
思考题：
1 HLA-I﹑II 类分子结构 ﹑ 分布和功能有何异
同？
2 HLA与临床医学有什么关系？
主要组织相容性复合体
抗原
?
免疫系统 抗原肽－ MHCⅡ /Ⅰ 分子复合物
? ?
免疫应答 CD4+/CD8+T细胞
（细胞免疫、体液免疫）
?
抗原性异物排除
◆ MHC分子为 T细胞分化发育所必需
◆ MHC分子为免疫应答的启动和调节所必需
第一节 概 述
组织相容性抗原 (histocompatibility antigen)：
通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原。
主要组织相容性抗原系统 (major histocompatibility
antigen system,MHS)：
能引起较强移植排斥反应的抗原。
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility
complex,MHC)：
编码主要组织相容性抗原系统的紧密连锁的基
因群。
人类白细胞抗原 (human leukocyte antigen,HLA)：
人类主要组织相容性抗原。
第二节 MHC的基因构成
一, 小鼠 H-2复合体
定位：第 17号染色体
构成,K,I,S,D/L等位基因
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 I-A亚区 --- 编码 Ⅱ 类分子 Aα和 Aβ链
I-E亚区 --- 编码 Ⅱ 类分子 Eα和 Eβ链
III类基因：
S区（ I区与 D区之间） --- 编码 C4,C2,B因子及
TNF等
Ir基因 （免疫应答基因,immune response gene）：
位于 Ⅰ 区
Ia抗原（ I区相关抗原,I region associated antigen）：
Ir基因编码产物
二, 人类 HLA复合体
定位：第 6号染色体短臂（ 6p21,3）
分成三类基因区：
Ⅰ 类基因,经典,B,C,A位点
非典型,E,F,G位点等
Ⅱ 类基因,经典,DP,DQ,DR位点
非典型,DN,DM,DO位点等
Ⅲ 类基因,C4,C2,B因子,TNF,HSP70等
第三节 HLA分子结构与功能
一, HLA-Ⅰ 类分子的分布、结构和功能
1,分布：有核细胞 (含血小板和网织红细胞 )表面。
存在形式：
膜结合：不同的组织细胞表达 Ⅰ 类分子量不同，
如：淋巴细胞 (最多 )，肾、肝脏及心脏
(其次 )，神经组织 (很少 ) 。
可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。
2,结构：
二条多肽链 (非共价键连接的糖蛋白,Ig超家族成
员 )：
◆ ?链（重链）：
340个氨基酸残基，分子量 44kDa,MHC-Ⅰ
类基因编码，具有高度多态性。
胞外区 --- ?1,?2功能区，抗原结合部位；
?3功能区,CD8分子结合部位；
跨膜区
胞内区
◆ ?2-微球蛋白（ ?2m ）：
分子量 12kDa，由 15号染色体基因编码。
3,生物学功能：
（ 1）参与内源性抗原的递呈（诱导对病毒感染细胞
和肿瘤细胞的杀伤和溶解）；
（ 2）作为 CD8+T细胞的识别分子（ CD8的配体）；
（ 3）参与胸腺内 T 细胞的分化、发育；
（ 4）参与 NK 细胞的活化或抑制；
（ 5）诱导同种移植排斥反应。
二, HLA-Ⅱ 类分子的分布、结构和功能
1,分布,
（ 1） APC --- B细胞、单核 /巨噬细胞、树突状细
胞；
（ 2）激活的 T细胞，精子和血管内皮细胞。
2,结构：
两条异质多肽链 (非共价键连接的糖蛋白,Ig超
家族成员 )：
?链,?1和 ?2功能区
?链,?1和 ?2功能区
?1和 ?1 ---抗原肽结合部位，决定 Ⅱ 类分子
的多态性；
?2 --- CD4分子结合部位。
3,生物学功能：
（ 1）参与外源性抗原的递呈；
（ 2）作为 CD4+T细胞的识别分子（ CD4的配体）；
（ 3）参与胸腺内 T 细胞的分化、发育；
（ 4）参与免疫应答调节 --- Ir基因产物调节；
（ 5）诱导同种移植排斥反应。
第六节 HLA在医学上的意义
一, 器官移植
移植成败的关键是供受者间主要组织相容性
抗原的相容程度。
HLA配型：组织相容性试验对供、受者 HLA
进行鉴定。
例：肾移植 --- HLA－ DR, B, A 。
二, 免疫应答
1,抗原提呈（供 T细胞识别抗原所必需）：
抗原 ? APC ? HLAⅠ 类分子 -抗原肽复合物
?表达于细胞膜表面 ?CD8+T细胞识别；
抗原 ? APC ? HLAⅡ 类分子 -抗原肽复合物
?表达于细胞膜表面 ?CD4+T细胞识别。
2,MHC限制性（ T细胞发挥效应所必需）：
特定 T细胞识别特定类别的自身 MHC分子而发
挥免疫学效应的现象。
3,决定免疫应答能力 - - - HLA Ⅱ 类分子
三, HLA与疾病的关系
R.R (relative risk，相对危险率 )
=
R.R值越大相关性越强。
举例：（ 1）强直性脊柱炎与 B27
（ 2）胰岛素依赖性糖尿病
（ IDDM）与 DR3,DR4
某些基因的存在反映了个体易感或抵抗某些疾
病的倾向，而这些基因不一定是直接引起疾病的遗
传因素。
病人（ Ag+/Ag-）
对照（ Ag+/Ag-）
四, HLA与肿瘤的关系
恶性肿瘤细胞 --- HLA-Ⅰ 类分子表达减少或缺
乏，肿瘤细胞逃逸免疫监视 。
实际应用,INF-??促进肿瘤细胞 HLA-Ⅰ 类分
子表达 ?增强 CD8+CTL细胞的特异
性杀伤 。
五, HLA检测在法医学上的应用
在基因和所编码产物二个水平同时检测 HLA
基因型，可进行亲子关系及死亡者身份等方面的法
医学鉴定。
六, HLA分型在人类学研究方面的应用
HLA基因遗传的连锁不平衡，导致不同人种、
民族或不同地域的人群的 HLA单元型基因表达特
点不同。
如：中国人和日本人中 A1极少 ; 白种人极多；
黑种人独具 AW43，却无 A11及 B27 。
第四节 HLA多态性的遗传基础
多态性：指随机婚配的群体中存在两种以上的等位编
码基因，在群体中可以编码多种抗原分子。
A基因 --- 约 27种；
B基因 --- 约 50种；
C基因 --- 约 10种；
DR基因 --- 约 23种；
DQ基因 --- 约 9种；
DP基因 --- 约 6种。
第五节 HLA分型
分型方法：血清学、细胞学、分子生物学方法
1,血清学分型法
--- 补体介导的微量细胞毒试验
原理：
抗体 (HLA分型 ) + 淋巴细胞 (受者 ) + 补体
?淋巴细胞受损 ?判定结果（细胞死亡百分
率）
主要应用：检测 HLA-A,B,C抗原
2,细胞学分型法
--- 混合淋巴细胞培养法（ MLC)
分为：单向法和双向法
原理：
单向法：淋巴细胞 (供者,X 线或丝裂霉素
处理 ) + 淋巴细胞 (受者 ) ?培养 ?
淋巴母细胞 (判定结果 )；
双向法：淋巴细胞 (供者 ) + 淋巴细胞 (受者 )
?培养 ?淋巴母细胞 (判定结果 )。
主要应用：检测 DR抗原
3,基因分型法 --- 分子生物学技术
原理：比较供、受者编码 HLA抗原基因的 DNA序
列，判定供、受者间的相似程度。
主要方法：
(1) RFLP (限制性片段长度多态性 )法
(2) PCR- RFLP法
(3) PCR-SSO(顺序特异性寡核苷酸 )法
(4) PCR-SSCP(单链构象多态性）法
本章提要
在组织细胞表面存在引起移植排斥反应的抗原。
其中引起较强移植排斥反应的抗原称为主要组织相容
性抗原系统 (major histocompatibility antigen system,
MHS)；
主要组织相容性复合体 (major histocompatibility
complex,MHC),位于脊椎动物某一对染色体的特定
区域、紧密连锁的基因群 。
根据 HLA的分子结构和生物学功能，将 HLA分
为 Ⅰ 类和 Ⅱ 类分子。
HLA－ I类分子：
HLA－ A,B,C编码的分子产物，由一条 α链和一
条 β2m以非共价键形式结合而成，链有胞外区、跨膜
区和胞内区三部分组成，呈现高度多态性；
广泛分布于体内各种有核细胞表面；
具有提呈内源性抗原的作用；
是 CD8分子识别的标记；
为诱导同种移植排斥反应的主要抗原。
HLA－ II类分子：
HLA－ DR,DQ,DP编码的分子产物，由两条非共价键
连接的异源多肽链 α 链和 β 链组成；
主要表达在抗原提呈细胞以及激活的 T细胞表面；
参与外来抗原提呈过程；
是 CD4分子识别的标志；
可诱导同种移植排斥反应，包括宿主抗移植物与移植
物抗宿主反应的主要抗原。
本章学习要点：
1,MHC,HLA的概念；
2,HLA复合体的定位 ﹑ 结构及其编码
的产物；
3,HLA-I﹑II 类抗原的分子结构 ﹑ 分布和
主要功能；
4,HLA的医学意义。
思考题：
1 HLA-I﹑II 类分子结构 ﹑ 分布和功能有何异
同？
2 HLA与临床医学有什么关系？
