《医学免疫学教学资料》8.mh.ppt

,主要见于：1.家庭纠纷，或未婚先孕，怀疑子女不是亲生。2.怀疑医院产房或育婴室调错新生婴儿。3.失散多年的家庭成员认亲。4.移民公证，需确定要求移民者与某人有无亲生关系。5.涉及计划生育政策，怀疑将亲生子女作为收养儿或将超胎子女给他人抚养等。6.遗产继承纠纷要确定亲生关系，或试管婴儿的生父认定。应用医学、生物学和遗传学的理论和技术，判断有争议的父母与子女之间是否有亲生关系。亲子鉴定又称亲权鉴定、父权鉴定。,亲子鉴定,主要组织相容性复合体及其编码分子(MHC),金 容免疫系T细胞研究室Tel:82801436,同种异体移植排斥反应,Graft versus host disease移植物抗宿主病,Baruj Benacerraf:USA,Harvard Medical School George D.Snell:USA,Jackson Laboratory Jean Dausset:France,Universit de Paris,Laboratoire Immuno-Hmatologie,1980诺贝尔生理或医学奖获得者：,基本概念,组织相容性抗原（histicompatibility antigen)代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原，叫，也称移植抗原。主要组织相容性抗原系统（major histocompatibility antigen)在众多的组织相容性抗原系统中，能引起强烈而迅速排斥反应的抗原系统，称为，也叫主要组织相容性系统主要组织相容性抗原复合体（major histocompatibility complex,MHC)编码MHAg的基因在同一染色体上呈一组紧密连锁的基因群，将这一连锁群统称为。其编码产物为主要组织相容性抗原,小鼠的MHC称为H-2复合体，人的MHC称为HLA人类白细胞抗原MHC位于同一染色体上，具有控制同种移植排斥反应、免疫应答和免疫调节等功能。其中小鼠的H-2位于17号染色体上，而人类的HLA则位于第6号染色体上。,基本特点,Gene：人类MHC HLA复合体HLA基因Molecules：人MHCMHC分子（抗原）HLA分子（抗原）,MHC复合体基本结构,一、MHC结构及其多基因性特征,二、MHC多态性,三、MHC分子与抗原肽,四、MHC的生物学功能,五、HLA与临床医学,MHC复合体,定位：第6号染色体短臂多基因（128个功能基因），故分成三类基因区：类基因区：经典：A、B、C位点 非经典：E、F、G位点等 类基因区：经典：DP、DQ、DR位点 非经典：DN、DM、DO位点等 类基因区：C4、C2、B因子、TNF、HSP70等,基因组成,第一节 MHC结构及其多基因性特征,1、肽结合区：结合多肽2、免疫球蛋白样区：结合CD4或CD83、跨膜区：锚定在细胞膜上4、胞内区：信号传递,MHC-类和类抗原的分子结构,I类抗原分子 II类抗原分子,肽结合区：结合多肽免疫球蛋白样区：结合CD4或CD8跨膜区：锚定在细胞膜上胞内区：信号传递,CD8,CD4,内源性Ag,外源性Ag,（所有有核细胞表面）（APC，活化T细胞）,小结:MHCI/II类抗原的结构、分布与功能,免疫相关功能基因Class-III,一、MHC结构及其 多基因性特征,二、MHC多态性,三、MHC分子与抗原肽,四、MHC的生物学功能,五、HLA与临床医学,MHC复合体,第二节 MHC多态性,多态性：指位于一对染色体上同一个基因座位上存在着多个等位基因(allele)群体概念；对于某一基因座位，一个个体最多只能有两个等位基因，分别来自父母方的同源染色体。,（一）多态性机制（1）复等位基因,群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在差别，一个基因座位上存在多个等位基因(allele)即复等位基因 截至2006年7月统计:HLA复合体等位基因总数已达到2641个 最多的座位是HLA-B（805个）HLA-DRB1（527个）,（一）多态性机制（1）复等位基因,HLA-I类复等位基因数,C B A,复等位基因,基因座,A*0101-0102 0201-0217 0301-0302 1101-1103 2301 2402-2410 2501 2601-2608 2901-2902 31012 3201 3301-3303 3401-3402 3601 4301 6601-6602 6801-6803 6901 7401 8001,B*0702-0706 0801-0803 1301-1303 1401-1402 1501-1531 1801-1803 2701-2710 3501-3518 3701-3702 3801-3802 3901-3904 4001-4008 4101-4102 4201-4202 4402-4407 4501,4601 4701 4801-4802 4901,5001 5101-5107 5301,5401 5501-5503 5601-5602 5701-5704 5801-5802 5901,6701 7301 7801-7802 8101,8201,Cw*0102-0103 0202 0302-0304 0401-0403 0501 0602 0701-0705 0801-0803 1202-1203 1301 1402-1403 1502-1505 1601-1602 1701-1702,256,805,478,家族,II类HLA等位基因数,B2A2B1A1 B A,DP DM,B2A2 B1 A1,DQ,DR,B1 B2 B3 B4 B5 A,DPB1*,DRB1*,DRB3*23,复等位基因,基因座,DPA1*,DQA1*,DRB4*0101-0103 01011 01012N,DRB5*0101-0105 0201-0203,125,34,73,23,527,星号(*)前为基因座位,星号后为等位基因。例如:HLA-DRB1*1102 代表类基因DRB1座位第1102号等位基因 1102是DRB1座位第11主型第2号等位基因 A*0103是A座位第1主型第3号等位基因,命名原则:,人类HLA分子多样性数字,基因型数（2n）A B C DR DQ DP 478805256553107148=2 8.6 1013,单倍型(haplotype)：连锁于同一染色体片段上的若干基因座位上的等位基因组成；指染色体上MHC不同座位等位基因的特定组合。,（1）单倍型遗传,二、HLA复合体的遗传特征,Diversity of MHC molecules in the individual,HAPLOTYPE 1,HAPLOTYPE 2,单元型遗传方式,子女与父母一条相同，同胞间一条相同几率50%，两条完全相同或完全不相同几率均为25%（,HLA单倍型遗传：以单元型作为遗传基本单位，将MHC遗传信息由亲代遗传给子代。意义：可用于选择移植供者和亲子鉴定。,（2）共显性,（2）共显性,同源染色体对应座位上的两个等位基因皆能得到表达,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实际机率高于随机出现的频率，可显示人种和地理族的群体基因结构特点 例如:HLA-DRB1*0901和DQB1*0701 随机机率:0.1560.2190.034 3.4%实际机率:11.3%为理论值3.3倍,(3)连锁不平衡(linkage disequilibrium),三、MHC多态性的意义,维持种族的繁衍,一、MHC结构及其 多基因性特征,二、MHC多态性,三、MHC分子与抗原肽,四、MHC的生物学功能,五、HLA与临床医学,MHC复合体,第三节 MHC分子和抗原肽的相互作用,1.MHC分子与抗原肽的相互作用的分子基础：锚定残基与抗原结合槽,HLA-,类分子抗原肽复合物的三维图,8-10aa,13-17aa,锚定残基与抗原结合槽,锚定残基 与MHC结合的抗原肽往往带有两个或两个以上专司和MHC分子肽结合槽相结合的位点，该位置的氨基酸残基称为锚定残基。,Y：酪氨酸 V：缬氨酸 I：异亮氨酸 L：亮氨酸 F：苯丙氨酸,同一MHC分子提呈的不同抗原肽具有共同的基序,2.抗原肽和HLA分子相互作用的特点1）专一性：特定的MHC分子凭借所需要的锚定残基选择性结合抗原肽，使二者的结合具有一定程度的专一性。2）包容性：一类MHC分子可识别并结合含有共同基序的一群抗原肽。,一、MHC结构及其 多基因性特征,二、MHC多态性,三、MHC分子与抗原肽,四、MHC的生物学功能,五、HLA与临床医学,MHC复合体,第四节 MHC的生物学功能,一）作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答1.TCR对抗原肽和MHC分子的双重识别,CD8,二种提呈抗原途径的比较,MHC类途径,MHC类途径,Ag主要来源,内源性抗原,外源性抗原,降解抗原的酶结构,蛋白酶体,溶酶体,处理抗原的细胞,所有有核细胞,APC,参与MHC分子,MHC分子,MHC 分子,提呈对象,CD4+T细胞,CD8+T细胞,2.制约免疫细胞间相互作用-MHC限制性,3.诱导T细胞在胸腺内的分化,4.引发移植排斥反应,同种异型抗原:MHCI/II反应细胞：CD8+CTL/CD4+Th1/Ab,二）作为调节分子参与固有免疫应答,1.经典的III类基因为补体成分编码，参与炎症反应、对病原体的杀伤和免疫性疾病的发生2.非经典I类基因和MICA基因产物作为配体调节NK细胞活性3.炎症相关基因参与启动和调控炎症反应，并在应急反应中发挥作用,一、MHC结构及其 多基因性特征,二、MHC多态性,三、MHC分子与抗原肽,四、MHC的生物学功能,五、HLA与临床医学,MHC复合体,第五节 HLA与临床医学,1.HLA与同种器官移植 供受体间HLA的相似性越强，器官移植的成活率越高。通常最佳的移植物配对关系顺序为同卵双生同胞兄妹近亲远亲无亲缘者。2.HLA分子的异常表达和临床疾病 肿瘤细胞下调表达I类分子肿瘤逃逸 胰岛细胞异常表达II类分子自身免疫病,3.HLA与疾病的关联,HLA是人体对疾病易感的主要免疫遗传学成分,ankylosing spondylitis(B27),强直性脊柱炎,是与疾病关联的原发成分,HLA与疾病关联的机制的研究,分析特定HLA等位基因分子参与提呈疾病相关抗原肽的机制。寻找自身抗原的T细胞表位和B细胞表位分析不同MHC等位基因产物在T细胞抗原受体库的发育和中枢耐受中的作用分析调节性T细胞数量和活性改变与疾病易感基因间的关系。,4.HLA与亲子鉴定和法医学,利用HLA的多基因性和多态性现象进行亲子鉴定，对死亡者验明正身。-非亲缘个体间HLA等位基因完全相同的几率是零；-HLA是伴随终身的遗传标志。,血清学分型技术 微量细胞毒实验（HLA I类，II类的DR、DQ）细胞学分型技术 混合淋巴细胞培养HLA-DP DNA分型技术,*MHC检测方法,PCR/SSO（sequence specific oligonucleotide,序列特异的寡核苷酸）PCR/SSP（sequence specific primer,序列特异引物）PCR-SSCP（single-strand conformation polymorphrism,单链构象多态性）,DNA分型技术,DNA分型技术-亲子鉴定方法,2)对死亡者验明正身或认定嫌疑人身份,本章重点,1.掌握HLA和H-2基因复合体的基本结构，掌握MHC多态性概念。2.掌握MHC I类和II类分子的结构，组织细胞分布和与抗原肽相互作用特点。3.掌握蛋白质抗原处理和提呈的基本途径4.了解MHC遗传学特征及意义,