本世纪切即已发理，在不同种属或同种不同系的动物个体间讲行正堂组成肿移植会出现挂反它是供者与受者组织不相容的反映。其 后证明，排斥反应本质上是一种免疫反应，它是由组织表面的同种异型抗原诱导的。这种代表 种抗原称为组织兼客性抗 排斥反应者称为主要组织兼容性抗原，其编码基因是一组紧密连锁的基因群， 称为主要组织兼容性复。 ,现已证明，控制机体免疫应答能力与调节功能的基因 内。因此 MH 不仅与部棉天反庄有关也广参与应的诱与 不同种属的哺乳类动物其MHC及编码 的原系统有不同的 于有繁殖快 易于饲养等特点成为进行MHC研究的最重要动物。迄今对人类MHC的认识在很大程度上也来自 第一节MHC基因结构 一、小鼠H2基因复合体 (一)H-2复合体的结构 本世纪30年代，Gore在鉴定近交系小鼠血型抗原时曾发现4组红细胞抗原，命名为抗原1、Ⅱ、Ⅲ和V。其中抗原只存在于某些品系而不 存在于另一些品系小鼠中，其后，S等用近交系小鼠中生长的肿瘤分别移植于其杂交子代，肿摇只能在抗原Ⅲ阳性小鼠体内生长，在抗原山 阴性小鼠体内则被排拆，证明了抗原是一种组织兼容性抗原，故称小国的组织兼容性抗原为H.2 histocompatibility antiger2,H2.以后，相 继证明编码H2抗原的基因定位于小鼠第17对染色体上，并证明是由多基因座组成，故称此基因群为主要组织相容性基因复合体。 这是一组紧密连锁的基因群，位于第17对染色体上的一个狭窄的区段内，它是由4个遗传区域(u©go)组成，即K区.1区、S区和D区. 其中1区又可分为二个亚区(subrugion)即-A和-B亚区，在每区或亚区内至少包括一个基因座，如K区基因称为H-2K座，D区至少含有二个 座，即H2D座和H-2L座。-A亚区含有Aa和BB二个座，1-E亚区含E-a和E-B二个座，S区含有6个座. K和D区基因可编码H.2抗原系，1区基因编码的分子称为1区相关抗原或Ia抗原系(-region associated antigen,.la)。S区基因可分别编码补 体成分(C4和B因子等)、性限制蛋白(sex-limited protem,SIP以及TNF等因子（图5.l) 第17号染色号 -MC-I 图5-1小鼠H,2复合体结构示意图 (仁)H2复合体的功能 Kei于1981年按其功能将MHC基因座分为4类，即1类座包括K、D和L座，其编码的分子称为类分子，即K、D和L分子.Ⅲ类座其编码的 分子称为川类分子即I抗原，Ⅲ类座其编码的分子称为Ⅲ类分子（包，括血清因子.补体分子及TNF等），V类座位于D座右侧，是否属于H-2复 合体尚未确定，但与H-2连锁，它包括座和Qa座，其编码的分子称为IV类分子(Ta分子和Qa分子)· 1.1类基因(H2K,H-2D基因)Scll于50年代偶然发现H-2基因座不是由一个基因组成，他观察到二个品系小鼠(kk和d/d)条交的子代 (F1:d)鼠能接受第三个品系小鼠，(/a)的肿检移植，他对这种意外结果解释为H2基因座含有二个基因(KD),a/h品系小屈具有来自kk 小鼠的一个基因(K)和来自d/小鼠的另一个基因(D)·这种组合衍生自二个染色体上的相应位置分别称为K座(K1ocus)和D座(DLocus), 二个座分别偏码不同的H2抗原(K分子和T分子)即1类分子. 在不同的品系中，K和D分子可能具有不同的抗原特异性称之为特有抗原(prviate antigen)),在K和D分子之间也存在一引些共同的抗原特 异性称之为共有抗原《publ1 c antigen).不同的抗原特异性可用编码抗原基因座名称和按检出顺序标明之，如K35.D2等。 在一条染色体上K和D座存在的基因总合称为H-2的单体型(haplotyp心)不同的单体型可用小写字母表示之，如C57BL品系小鼠的H.2单体 型为H2b,它的二个基因座编码的抗原特异性为K33和D2。 2.Ⅱ类基因（免疫应答基因）近年来对免疫应答的遗传控制进行了系统研究，证明运动对许多抗原的免疫应答是受常染色体显性基因控 制，称此基因为免疫应答基因(mmune response gene,r基因)，MeDevitt等研究了小鼠对人工合成多肽体抗原的免疫应答，首先证明了Ir基 因与H-2复合体呈连锁关系，定位于H-2K和H-2D座之间，因与免疫应答相关，故称此区段为1区。 通过不同品系小鼠之间交配获得一种具有相同K和D基因的特殊重组体。有这种重组体小鼠进行相互免疫，惊奇地发现在K和D基因之间的 染色体区段也控制细胞膜表面的同种异型抗原，将这种新发现的同种异型抗原称为1区相关抗原，即1a抗原。这种抗原与K和分子不同，它主 要存在于B细胞、巨噬细胞、树突状细胞以及活化的T细跑上，而在其它组织上均未能发现Ia抗原的存在，其后证明a分子与多肽抗原呈递相
本世纪初即已发现，在不同种属或同种不同系的动物个体间进行正常组织或肿瘤移植会出现排斥，它是供者与受者组织不相容的反映。其 后证明，排斥反应本质上是一种免疫反应，它是由组织表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同种抗原称为组织兼容性抗原 （histocompatibility antigen）或移植抗原（transplantation antigen）。机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上，其中能引起强而迅速 排 斥 反 应 者 称 为 主 要 组 织 兼 容 性 抗 原 ， 其 编 码 基 因 是 一 组 紧 密 连 锁 的 基 因 群 ， 称 为 主 要 组 织 兼 容 性 复 合 体 （ major histocompatibilitycomplex,MHC）。现已证明，控制机体免疫应答能力与调节功能的基因（immune uesponse gene,Ir gene ）也存在于MHC 内。因此，MHC不仅与移植排斥反应有关，也广泛参与免疫应答的诱导与调节。不同种属的哺乳类动物其MHC及编码的抗原系统有不同的命 名，小鼠的主要组织相容性抗原系统称为H-2系统，人的则称为人白细胞抗原系统（human leucocyte antigen,HLA）。但它们的组成结构、分 布和功能等却很相似。小鼠由于具有繁殖快、易于饲养等特点成为进行MHC研究的最重要动物。迄今对人类MHC的认识在很大程度上也来自 对小鼠MHC即H-2复合体的研究。 第一节 MHC基因结构 一、小鼠H-2基因复合体 （一）H-2复合体的结构 本世纪30年代，Gorer在鉴定近交系小鼠血型抗原时曾发现4组红细胞抗原，命名为抗原Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。其中抗原Ⅱ只存在于某些品系而不 存在于另一些品系小鼠中。其后，Snell等用近交系小鼠中生长的肿瘤分别移植于其杂交子代，肿瘤只能在抗原Ⅱ阳性小鼠体内生长，在抗原Ⅱ 阴性小鼠体内则被排斥，证明了抗原Ⅱ是一种组织兼容性抗原，故称小鼠的组织兼容性抗原为H-2(histocompatibility antigen-2,H-2)。以后，相 继证明编码H-2抗原的基因定位于小鼠第17对染色体上，并证明是由多基因座组成，故称此基因群为主要组织相容性基因复合体。 这是一组紧密连锁的基因群，位于第17对染色体上的一个狭窄的区段内，它是由4个遗传区域（uegion）组成，即K区、I区、S区和D区。 其中I区又可分为二个亚区（subrugion）即I-A和I-B亚区。在每区或亚区内至少包括一个基因座，如K区基因称为H-2K座。D区至少含有二个 座，即H-2D座和H-2L座。I-A亚区含有Aα和Bβ二个座，I-E亚区含E-α和E-β二个座，S区含有6个座。 K和D区基因可编码H-2抗原系，I区基因编码的分子称为I区相关抗原或Ia抗原系（I-region associated antigen,Ia）。S区基因可分别编码补 体成分（C4和B因子等）、性限制蛋白(sex-Iimited protem,SIP)以及TNF等因子（图5-1） 图5-1小鼠H-2复合体结构示意图 （二）H-2复合体的功能 Kiein于1981年按其功能将MHC基因座分为4类，即Ⅰ类座包括K、D和L座，其编码的分子称为Ⅰ类分子，即K、D和L分子。Ⅱ类座其编码的 分子称为Ⅱ类分子即Ia抗原。Ⅲ类座其编码的分子称为Ⅲ类分子（包括血清因子、补体分子及TNF等）。Ⅳ类座位于D座右侧，是否属于H-2复 合体尚未确定，但与H-2连锁，它包括Tla座和Qa座，其编码的分子称为Ⅳ类分子（Tla分子和Qa分子）。 1．Ⅰ类基因（H-2K，H-2D基因） Snell于50年代偶然发现H-2基因座不是由一个基因组成，他观察到二个品系小鼠(k/k和d/d)杂交的子代 （F1：k/d）鼠能接受第三个品系小鼠，(a/a)的肿瘤移植，他对这种意外结果解释为H-2基因座含有二个基因（K/D）,a/a品系小鼠具有来自k/k 小鼠的一个基因（K）和来自d/d小鼠的另一个基因（D）。这种组合衍生自二个染色体上的相应位置分别称为K座（K locus）和D座(DLocus), 二个座分别编码不同的H-2抗原（K分子和T分子）即Ⅰ类分子。 在不同的品系中，K和D分子可能具有不同的抗原特异性称之为特有抗原（prviate antigen）。在K和D分子之间也存在一引些共同的抗原特 异性称之为共有抗原(public antigen)。不同的抗原特异性可用编码抗原基因座名称和按检出顺序标明之，如K33、D2等。 在一条染色体上K和D座存在的基因总合称为H-2的单体型（haplotype）,不同的单体型可用小写字母表示之。如C57BL品系小鼠的H-2单体 型为H-2b,它的二个基因座编码的抗原特异性为K33和D2。 2．Ⅱ类基因（免疫应答基因）近年来对免疫应答的遗传控制进行了系统研究，证明运动对许多抗原的免疫应答是受常染色体显性基因控 制，称此基因为免疫应答基因（immune response gene,Ir基因）。McDevitt等研究了小鼠对人工合成多肽体抗原的免疫应答，首先证明了Ir基 因与H-2复合体呈连锁关系，定位于H-2K和H-2D座之间，因与免疫应答相关，故称此区段为I区。 通过不同品系小鼠之间交配获得一种具有相同K和D基因的特殊重组体。有这种重组体小鼠进行相互免疫，惊奇地发现在K和D基因之间的 染色体区段也控制细胞膜表面的同种异型抗原，将这种新发现的同种异型抗原称为I区相关抗原，即Ia抗原。这种抗原与K和D分子不同，它主 要存在于B细胞、巨噬细胞、树突状细胞以及活化的T细胞上，而在其它组织上均未能发现Ia抗原的存在。其后证明Ia分子与多肽抗原呈递相 关
Ⅲ类类基（系指H2s区的基因）此区含有6个座，包括C4、C2.B1、Sp、TNF等基因。分别编码C4分子、C2分子、补体B因子，性限 制蛋白及肿瘤环死因子(TNF)等。 二、人类HLA基因复合体 对人主要组织兼容性抗原系统及其基因复合体的认识比小鼠约晚10年，法国学者Daus5e在1958年首先发现，胃移植后出现排斥反应的患者 以及多次输血的患者血清中含有能与供者白细胞发生反应的抗体，后者所针对的抗原即人类主要组织相溶性抗原。由于该抗原首先在白细胞表 面被发现且含量最高，而且白细跑抗原(human leucocyte antigen,HAL:人类MHC,即编码HLA的基因群自然数为HAL复合体. (一)HLA复合体定位及结构 HLA复合体位于人第6号染色体的短臂上，该区DNA片段长度约3.5-4.0×千个碱基对，占人体整个基因组的1/3000.图5-2显示HLA复合 体结构。HL八复合体共有数十个座，传统上按其产物的结构、表达方式、组织分布与功能可将这些基因座分为三类， 第六号要角么 图5.2人类HLΛ复合体结构示意图 ,HLA类基因在1基因区内存在多达31个有关的类基因座，其中LAA,HLAB和LA:C为经典的HLA类基因其它基因的产物分布有 限，且其功能不明另外还有许多伪基因 2.HLA-Ⅱ类基因HLA类基因区包括近0个基因座，其中经典的Ⅲ类基因一般指DR,DP和DQ,它们编码的产物均为双肽链(a、B)分 子。近年来，陆续发现了 些位于类基因区的新基因座，其中某些基因的产物与内源性抗原的处理与呈递有关。 3.HLAⅢ类基因HLAⅢ类基因区域至少已发现36个基因座，其中C2、C4、B座编码相应的补体成分，另外还有21羧化基因 (CYP21A,B)肿棕坏死因子基因(TNFA,B)以及热休克重白70(heat shock protein70,HSP70)基因.补体C4由二个不同的基因(C4A与 C4B)编码.HLA-I类基因区结构见图5-3. 用子a HS学0 的命名 会发布的 类座(A,B.C.DR DQ DP)等位基 an: 只别的HLA特异性 根据该委 会制定的命名原则 凡确定新的HLA抗原特异性都要明确其DN 序列. 后加W（wo 表51已识 A210(a (7)
3．Ⅲ类类基（系指H-2S区的基因）此区含有6个座，包括C4、C2、Bf、Slp、TNF等基因。分别编码C4分子、C2分子、补体B因子，性限 制蛋白及肿瘤坏死因子（TNF）等。 二、人类HLA基因复合体 对人主要组织兼容性抗原系统及其基因复合体的认识比小鼠约晚10年，法国学者Dausset在1958年首先发现，肾移植后出现排斥反应的患者 以及多次输血的患者血清中含有能与供者白细胞发生反应的抗体。后者所针对的抗原即人类主要组织相溶性抗原。由于该抗原首先在白细胞表 面被发现且含量最高，而且白细胞抗原(human leucocyte antigen,HAL)；人类MHC，即编码HLA的基因群自然数为HAL复合体。 （一）HLA复合体定位及结构 HLA复合体位于人第6号染色体的短臂上。该区DNA片段长度约3.5～4.0×千个碱基对，占人体整个基因组的1/3000。图5-2显示HLA复合 体结构。HLA复合体共有数十个座，传统上按其产物的结构、表达方式、组织分布与功能可将这些基因座分为三类。 图5-2 人类HLA复合体结构示意图 1．HLA-Ⅰ类基因在Ⅰ基因区内存在多达31个有关的Ⅰ类基因座,其中HLA-A、HLA-B和HLA-C为经典的HLA-Ⅰ类基因,其它基因的产物分布有 限,且其功能不明,另外还有许多伪基因. 2.HLA-Ⅱ类基因 HLA-Ⅱ类基因区包括近30个基因座,其中经典的Ⅱ类基因一般指DR、DP和DQ，它们编码的产物均为双肽链（α、β）分 子。近年来，陆续发现了一些位于Ⅱ类基因区的新基因座，其中某些基因的产物与内源性抗原的处理与呈递有关。 3．HLA-Ⅲ类基因 HLA-Ⅲ类基因区域至少已发现36个基因座，其中C2、C4、Bf座编码相应的补体成分，另外还有21羧化酶基因 （CYP21A、B）肿瘤坏死因子基因（TNFA、B）以及热休克蛋白70（heat shock protein70,HSP70）基因。补体C4由二个不同的基因（C4A与 C4B）编码。HLA-Ⅲ类基因区结构见图5-3。 图5-3 HLA-Ⅲ基因区结构示意图 （二）HLA等位基因及编码产物的命名 按WHO-HLA命名委员会发布的资料，仅经典的HLA-Ⅰ、Ⅱ类座（A、B、C、DR、DQ、DP）等位基因即达279个。表5-1列出了至1991年 11月已识别的HLA特异性。根据该委员会制定的命名原则，凡确定新的HLA抗原特异性都要明确其DNA序列。此外，下列几种情况在HLA特 异性编号后加W（work shop）标记。 表5-1 已识别的HLA特异性（1991） A B C D DR DQ DF A1 B5 B51（5） Cw1 Dw1 DR1 DQ1 DPw A2 B7 B5102 Cw2 Dw2 DR103 DQ2 DPw A210（2） B703 B5103（7） Cw3 Dw3 DR2 DQ3 DPw A3 B8 B52（5） Cw4 Dw4 DR3 DQ4 DPw A9 B12 B53 Cw5 Dw5 DR4 DQ5(1) DPw A10 B13 B54（22） Cw6 Dw6 DR5 DQ6(1) A11 B14 B55（22） Cw7 Dw7 DR6 DQ7 A19 B15 B54（22） Cw8 Dw8 DR7 DQ18(3) A23（9） B16 B57（17） Cw9(w3) Dw10 DR8 DQ19(3) A24（9） B17 B54（17） Cw1(w3) Dw11(w7) DR9 A2403（9） B18 B59 Dw12 DR10 A25（10） B21 B60（40） Dw13 DR11(5) A26（10） B22 B61（40） Dw14 DR12(5) A28 B27 B62（15） Dw15 DR13(5) A29（19） B35 B63（15） Dw16 DR13(6) A30（19） B37B64k（14） Dw17(w7) DR14(6) A31（19） B38（16 B65（14） Dw18(w6) DR1403 A32（19） B39（16） B67 Dw19(w6) DR1404 A33（19） B40 B70 Dw20 DR15(2) A34（10） B4005(21) B71(70) Dw21 DR16(2)
时w S A7A(19) B-26 DR53 ①Bw4和Bw6作为表位以其它B座等位基因个区别：②C座的特异性加w,以与补体相区分：③由经典细孢学分型方法鉴定D和DP特异性加 W. (三)HLA复合机遗传特征 L八复合体具备某些有别于其它真核基因系统的特征。 1.单体型速传方式HLA复合体是一组系密连锁的基因群。这些连锁在一条染色体上的等位基因很少发生同源染色体间的交换，构成一个 单体型(haplotype)。在速传过程中，HLA单体型作为一个完整的遗传单位由亲代传给子代.有必要区分HLA表型、基因型与单体型这三个概 念，某一个体HLA抗原特异性型别称为表型(phenotype):HLA基因在体细胞两条染色体上的组合称为基因型(genotype));HLA基因在同 一条染色体上的组合称为单体型(haplotype)(表5-2). 甲 受检者 B8 B12 B8B12 址因 可 HLAB8、B12 LA-B8、B12 HLA-B8、B 单体型 倍体 p生 细狗均有两个同源染色体组 分别来自父母双方.故子女的A体 来自父方 个来白母片 在同的 间比校A单体型型别只会出现T =种可能性 个单体型完全相同或完 不同的机妻客占2影 个单体型相同的机率 至于亲代与子代之 则必妖右 个单体型相同 也只能有一个单体型相同（540。这 遇传 在 的选泽以及法医 子鉴定 得到 · 图5·4HLA单体型进传示意图 注a,b.c、d代表单体型 A1、B8、A2.B3S等代表HLA基因座等位基因 2.多态性现象多态性(polymorphism)是指在一随机婚配的群体中，染色体同一基因座有两种以上基因型。即可能编码二种以上的产 物。HLA复合体是迄今已知人体最复杂的基因复合体，有高度的多态性，HLA的多态性现象乃由于下列原因所致：①复等位基因(mupl alleles):位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因(alec):由于群体中的突变，同一座的基因系列称为复等位基因。前已 述及，HLA复合体的每一座均存在为数众多的复等位基因，这是HL八高度多态性的最主要原因。由于各个座位基因是随机组合的，故人群中的 基因型可达10g之多.②共显性(codominance);一对等位基因同为显性称为共显性.HLA复合体中每一个等位基因均为共显性，从而大大增加 了人群中HLA表型的多样性，达到107数量级。因此，除了回卵双生外，无关个体间HLA型别全相同的可能性极小. HL,八的高度多态性显示了遗传背暴的多样性，这可能是高等动物抵御不利环境因素的一种话应性表现，从而维持种属的生存与延续具有重 要的生物意义，但也对组织移植过程中寻找配型合的供体带来很大的困难， 3.连锁不平衢HLΛ复合体各等位基因均有其各自的基因频率，基因领率是指某一特定等位基因与该基因座中全部等位基因总和的比例， 随机婚配的群体中，在无新的突变和自然选择的情况下，基因频率可以代代维持不变，由于HA复合体和各基因座是紧密连锁的，若各座的等 位基因随机组合构成单体型，则某一单体型型别的出现频率应等于该单体型各基因比其它基因能史多或更少地连锁在起，从而出现连锁不平衡 (linkage disepuilibrium),例如，在北欧白人中HLA-A1和HLA-B8频率分别为0.17和0.1l.若随机组合，则单体型A1-B8的预期须率为 0.17×0.11-0.019.但实际所测行的A1-B8单体型领率是0.088故A1-B8处于连锁不平衡，实测频率与预期频率间的差值(a0.088-0.19-0.069) 为连锁不平衡参数，在HLA复合体中已发现有50对以上等位基因显示连锁不平衡。产生连锁不平衡的机制尚不清楚。 第二节MHC抗原
A36 B41 B72(70) Dw22 DR17(3) A43 B42 B73 Dw23 DR18(3) A66（10） B44(12) B75(15) DR51 A68（28） B45(12) B76(15) Dw24 A69（28） B46 B77(15) Dw25 DR52 A74（19） B47 B7801 B-26 DR53 B48 B49（21） Bw4 B50（21） Bw6 ①Bw4和Bw6作为表位以其它B座等位基因个区别；②C座的特异性加w,以与补体相区分；③由经典细胞学分型方法鉴定D和DP特异性加 W。 （三）HLA复合机遗传特征 HLA复合体具备某些有别于其它真核基因系统的特征。 1．单体型遗传方式 HLA复合体是一组紧密连锁的基因群。这些连锁在一条染色体上的等位基因很少发生同源染色体间的交换，构成一个 单体型（haplotype）。在遗传过程中，HLA单体型作为一个完整的遗传单位由亲代传给子代。有必要区分HLA表型、基因型与单体型这三个概 念。某一个体HLA抗原特异性型别称为表型（phenotype）；HLA基因在体细胞两条染色体上的组合称为基因型（genotype）；HLA基因在同 一条染色体上的组合称为单体型（haplotype）（表5-2）。 受检者 甲 A1 A2 B8 B12 乙 A1 A1 B8 B12 丙 A1 A1 B8 B8 表型 HLA-A1、2：B8、12 HLA-A1：B8、12 HLA-A1、B8 基因型 HLA-A1、A2 HLA-B8、B12 HLA-A1、A1 HLA-B8、B12 HLA-A1、A1 HLA-B8、B8 单体型 HLA-A1、B8/A2、B12 HLA-A1、B8/A1、B12 HLA-A1、B8/A1、B8 二倍体（diploid）生物的每一细胞均有两个同源染色体组，分别来自父母双方。故子女的HLA单体型也是一个来自父方，一个来自母方。 在同胞之间比较HLA单体型型别只会出现下列三种可能性：二个单体型完全相同或完全不同的机率各占25%；有一个单体型相同的机率占 50%。至于亲代与子代之间则必然有一个单体型相同，也只能有一个单体型相同（图5-40。这一遗传特点在器官移植供者的选择以及法医的亲 子鉴定中得到了应用。 图5－4 HLA 单体型遗传示意图 注：a、b、c、d代表单体型 A1、B8、A2、B35等代表HLA基因座等位基因 2．多态性现象 多态性（polymorphism）是指在一随机婚配的群体中，染色体同一基因座有两种以上基因型，即可能编码二种以上的产 物。HLA复合体是迄今已知人体最复杂的基因复合体，有高度的多态性。HLA的多态性现象乃由于下列原因所致：①复等位基因（multiple alleles）：位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因（allele）；由于群体中的突变，同一座的基因系列称为复等位基因。前已 述及，HLA复合体的每一座均存在为数众多的复等位基因，这是HLA高度多态性的最主要原因。由于各个座位基因是随机组合的，故人群中的 基因型可达108之多。②共显性(codominance)；一对等位基因同为显性称为共显性。HLA复合体中每一个等位基因均为共显性，从而大大增加 了人群中HLA表型的多样性，达到107数量级。因此，除了同卵双生外，无关个体间HLA型别全相同的可能性极小。 HLA的高度多态性显示了遗传背景的多样性，这可能是高等动物抵御不利环境因素的一种适应性表现，从而维持种属的生存与延续具有重 要的生物意义，但也对组织移植过程中寻找配型合的供体带来很大的困难。 3．连锁不平衡 HLA复合体各等位基因均有其各自的基因频率。基因频率是指某一特定等位基因与该基因座中全部等位基因总和的比例。 随机婚配的群体中，在无新的突变和自然选择的情况下，基因频率可以代代维持不变，由于HLA复合体和各基因座是紧密连锁的，若各座的等 位基因随机组合构成单体型，则某一单体型型别的出现频率应等于该单体型各基因比其它基因能更多或更少地连锁在起，从而出现连锁不平衡 （linkage disepuilibrium）。例如，在北欧白人中HLA-A1和HLA-B8频率分别为0.17和0.11。若随机组合，则单体型A1-B8的预期频率为 0.17×0.11=0.019。但实际所测行的A1-B8单体型频率是0.088故A1-B8处于连锁不平衡，实测频率与预期频率间的差值（△0.088-0.19=0.069） 为连锁不平衡参数。在HLA复合体中已发现有50对以上等位基因显示连锁不平衡。产生连锁不平衡的机制尚不清楚。 第二节 MHC抗原
一、HLA抗原的分子结构 1987年Biorkman等首先借助X线品体行射技术弄清了HLA·A2分子的立体结构.其后，其它HLA-1.Ⅱ类分子结构的研究也取得了进展，从 而对这些分子的生物学功能提供了较确切的辉释。 (一)HLA类分子 所有的HLA,类分子均含有二条分离的多肽链，一条是由MHC基因编码的链或称重链(44kD),根据对HLA,A2和Aw68分子的品体结构 分析，【类分子可分为四个区：（图55）：@氨基端跑外多肽结合区：该区由二个相似的各包括90个氨基酸残基的片段组成，分别称为：1和 2。该功能区含有与抗原结合的部位。后者星深槽状，其大小与形状适合于已处理的抗原片段，约容纳8~10个氨基酸残基.1类分子的多态性 残基也位于该区域。②胞外g样区：该区又称为重链的3片段，包括90个氨基酸残基，与免疫球蛋白的恒定区具有同源性，1类分子与TC细胞 表面CD8分子的结合部位即在3片段。I类分子的B饰又称B2微球蛋白，也结合于该区。B镇由第15号染色体的基因编码，它不插入细胞膜而游 离于细胞外，2微球蛋白与α1、α2、α3片段的相互作用对组持类分子于然构型的稳定性及其分子表达有重要意义，③跨模区：该区氨基酸残 基形成螺旋状穿过浆膜的脂质双层，将类分子锚定在膜上，④抱浆区：该区位于胞浆中，可能与细胞内外信息传递有关。 跨蒙区 萄黎区 图55HA类分子结构示意图 (二)HLA-I类分子 所有的类分子均由二条以非共价键连接的多肽链（口.）组成。二条链的基本结构相似，但分别由不同的MHC基因编码，且均具有多态 性。虽然Ⅲ类分子的品体行射结构尚未得到，但光诺分析已证明与类分子具有某种相似性。Ⅲ类分子二条多肽链也可分为四个区，见（图10 6):@肽结合区：：链与B链的抱外部位均可再分为二个各含90个氨基酸残基的片段，分别称为1、2和耶1、B2。肽结合区包括a1和B1片设， 该二片段构成肽结合的裂晾()，约可容纳14个氨基酸残基.尖分子的多态性残基主要集中在l和B1片段，这种多态性决定了多肽结合 部位的生化结构，也决定了与肽类结合以及T细胞识别的特异性和亲和力.②1g样区：此区由2和B2片段组成，两者均含链内二硫键，并属于 1g基因超家族。在抗原呈递过程中，TH细胞的CD4分子与Ⅱ类分子结合的部位即位于该1g样非多肽态区域.③跨谟区和胞浆区：该二区与1类分 子α链的相应区域结构相似。 二、HLA抗原的组织分布 各类LA抗原的组织分布不同。类抗原广泛分布于体内各种有核细胞表面，包括血小和网织红细跑。除某些特殊血型者外，成熟的红细 胸一般不表达类抗原。不同的组织细胞表达1类抗原的密度各异，外周血白细胞和淋巴结，牌细胞所含类抗原量最多，其次为肝、皮肤，主动 脉和肌内，但神经细和成熟的滋养层细跑不表达类抗原，Ⅲ类抗原主要表达在某些免疫细胞表面，如B细胞、单核/巨噬细跑，树突状细 别活的：细的笔。内皮细跑幻其些组织的上皮细地可出日 抗原，另外 主分布在细胞表面，但也可能现于体液中，血洁。 灵液通液 精液及乳汁中均已检出可溶性HLA,类抗原HⅢ类抗原一般指几 补体成分，它们均分布于血清中， 三、HLA抗原表达的调控 在各类型细胞表面A分子表达与否以及表达的密度，可以受不同的因素调节。一般认为，调控A分子表达的主要环节是转录速率。可 能影响HL八分子表达的因素有：组织细胞的分化阶段：HLΛ分子是适血干细胞和某些免疫细跑的分化抗原，在细跑分化、成熟的不同阶段 各类HLA抗原的表达可有改变。例如HLDQ分子是人单核细跑的成熟标记类抗原仅表达在激活的T细胞表面。某些疾病状态：某些传染 性疾病、免疫性疾病 造血系统疾病以及肿密均可影响HLA抗原表达，如A DS病思者单核细胞HLAⅡ类抗原表达明显减少，某些肿瘤细胞表 面HLA-l类抗原表达减少。③生物活性物质：某些细抱因子，例如三类干扰素（、B、Y)以及TNF、THF均可增强不同类型细胞HLAI类折 原表达：具有I类抗原诱生能力的细胞因子包括IFNy、TNFa、L6及GM-CSF等。此外，某些激素、某些神经递质和神经肽也可影响HLA分子 表达. LΛ分子在免疫应答与免疫调节中是一类关键的分子，故各种因素对HL分子表达的调控可能是体内免疫调节网络的重要组成部分.同 时，受各种调节因子的影响，HLA分子的异常表达也参与某些疾病的发病机制， 第三节MHC分子的功能
一、HLA抗原的分子结构 1987年Bjorkman等首先借助X线晶体衍射技术弄清了HLA-A2分子的立体结构。其后，其它HLA-Ⅰ、Ⅱ类分子结构的研究也取得了进展，从 而对这些分子的生物学功能提供了较确切的解释。 （一）HLA-Ⅰ类分子 所有的HLA-Ⅰ类分子均含有二条分离的多肽链，一条是由MHC基因编码的α链或称重链（44kD）。根据对HLA-A2和Aw68分子的晶体结构 分析，Ⅰ类分子可分为四个区：（图5-5）：①氨基端胞外多肽结合区：该区由二个相似的各包括90个氨基酸残基的片段组成，分别称为α1和 α2。该功能区含有与抗原结合的部位。后者呈深槽状，其大小与形状适合于已处理的抗原片段，约容纳8～10个氨基酸残基。Ⅰ类分子的多态性 残基也位于该区域。②胞外lg样区：该区又称为重链的α3片段，包括90个氨基酸残基，与免疫球蛋白的恒定区具有同源性。Ⅰ类分子与TC细胞 表面CD8分子的结合部位即在α3片段。Ⅰ类分子的β链又称β2微球蛋白，也结合于该区。β链由第15号染色体的基因编码，它不插入细胞膜而游 离于细胞外。β2微球蛋白与α1、α2、α3片段的相互作用对维持Ⅰ类分子于然构型的稳定性及其分子表达有重要意义。③跨膜区：该区氨基酸残 基形成螺旋状穿过浆膜的脂质双层，将类分子锚定在膜上。④胞浆区：该区位于胞浆中，可能与细胞内外信息传递有关。 图5-5 HLA-Ⅰ类分子结构示意图 （二）HLA-Ⅱ类分子 所有的Ⅱ类分子均由二条以非共价键连接的多肽链（α、β）组成。二条链的基本结构相似，但分别由不同的MHC基因编码，且均具有多态 性。虽然Ⅱ类分子的晶体衍射结构尚未得到，但光谱分析已证明与Ⅰ类分子具有某种相似性。Ⅱ类分子二条多肽链也可分为四个区，见（图10- 6）：①肽结合区：α链与β链的胞外部位均可再分为二个各含90个氨基酸残基的片段，分别称为α1、α2和β1、β2。肽结合区包括α1和β1片段， 该二片段构成肽结合的裂隙（cleft），约可容纳14个氨基酸残基。Ⅱ类分子的多态性残基主要集中在α1和β1片段，这种多态性决定了多肽结合 部位的生化结构，也决定了与肽类结合以及T细胞识别的特异性和亲和力。②lg样区：此区由α2和β2片段组成，两者均含链内二硫键，并属于 lg基因超家族。在抗原呈递过程中，TH细胞的CD4分子与Ⅱ类分子结合的部位即位于该lg样非多肽态区域。③跨膜区和胞浆区：该二区与Ⅰ类分 子α链的相应区域结构相似。 二、HLA抗原的组织分布 各类HLA抗原的组织分布不同。Ⅰ类抗原广泛分布于体内各种有核细胞表面，包括血小板和网织红细胞。除某些特殊血型者外，成熟的红细 胞一般不表达Ⅰ类抗原。不同的组织细胞表达Ⅰ类抗原的密度各异。外周血白细胞和淋巴结、脾细胞所含Ⅰ类抗原量最多，其次为肝、皮肤、主动 脉和肌肉。但神经细胞和成熟的滋养层细胞不表达Ⅰ类抗原。Ⅱ类抗原主要表达在某些免疫细胞表面，如B细胞、单核/巨噬细胞，树突状细胞， 激活的t 细胞等，内皮细胞和某些组织的上皮细胞也可检出HLA-Ⅱ抗原。另外，某些组织细胞在病理情况下也可异常表达Ⅱ类抗原。Ⅰ、Ⅱ类抗原 主要分布在细胞表面，但也可能现于体液中，血清、尿液、唾液、精液及乳汁中均已检出可溶性HLA-Ⅰ、Ⅱ类抗原。HLA-Ⅲ类抗原一般指几种 补体成分，它们均分布于血清中。 三、HLA抗原表达的调控 在各类型细胞表面HLA分子表达与否以及表达的密度，可以受不同的因素调节。一般认为，调控HLA分子表达的主要环节是转录速率。可 能影响HLA分子表达的因素有：①组织细胞的分化阶段：HLA分子是造血干细胞和某些免疫细胞的分化抗原，在细胞分化、成熟的不同阶段， 各类HLA抗原的表达可有改变。例如HLA-DQ分子是人单核细胞的成熟标记；Ⅱ类抗原仅表达在激活的T细胞表面。②某些疾病状态：某些传染 性疾病、免疫性疾病、造血系统疾病以及肿瘤均可影响HLA抗原表达。如AIDS病患者单核细胞HLA-Ⅱ类抗原表达明显减少，某些肿瘤细胞表 面HLA-Ⅰ类抗原表达减少。③生物活性物质：某些细胞因子，例如三类干扰素（α、β、γ）以及TNFα、THFβ均可增强不同类型细胞HLA-Ⅰ类抗 原表达；具有Ⅱ类抗原诱生能力的细胞因子包括IFNγ、TNFα、IL-6及GM-CSF等。此外，某些激素、某些神经递质和神经肽也可影响HLA分子 表达。 HLA分子在免疫应答与免疫调节中是一类关键的分子，故各种因素对HLA分子表达的调控可能是体内免疫调节网络的重要组成部分。同 时，受各种调节因子的影响，HLA分子的异常表达也参与某些疾病的发病机制。 第三节 MHC分子的功能
MHC最初是在研究排斥反应的过程中发现的。MHC分子作为代表个体特异性的主要组织抗原，在排斥反应中起重要作用。自从60年代发 现了I基因，T0年代发现了细胞毒性T细跑与靶细胞间相互作用的MHC限制性后，对MHC的生物学作用有了更深入的认识。MHC的主要功能包 括： 一、参与对抗原处理 MHC分子在多个环节参与对抗原处理。外源性抗原在APC内被降解成免疫原性多肽，并与MHC-Ⅱ类分子结合成稳定的复合物，从而保证 了多肽不被进一步降解为氨基酸。80年代未还发现，内源性抗原在靶细抱中须与胞浆中的一种蛋白酶体(pr0te4s0m)结合才能进一步分解为 免疫原性多肽片段，后者再在一种肽链转运蛋白的参与下被转运到内质网腔与新合成的MHC分子结合。已证明蛋白酶体相关基因及肽转运 基因均位于MHC类基因区内. 二、约束免疫细胞间相互作用 70年代中期2ike nagl等发现，细陶毒性T细跑只杀伤具有时 MHC表型的病毒感染的无细泡。这意味着 T细跑 的 还 细跑上的 象 (M (Me 多肽片段的表位 以及MH - 决 性决定 由此启动免疫应答 只有 类 分子识 子阳 面的病毒抗原以及MHC-类分子2和B2功能区的多 态性决定簇。同时 分子a3区的非多态性决定 三.参与时免疫应答的贵传控制 机体对某种抗原物质是否产生应答以及应答的强弱是受遗传控制的。控制免疫应答的基因称为：基因。小鼠基因位于H2区内。人的基 因定位目前尚无直接证据，但一般认为也位于HLAⅡ类等位基因的个体，其对特定抗原的免疫应答能力各异. 四、诱导自身或洞种淋巴细胞反应 MHC分子可作为自身或同种反应的刺激分子从而诱导免疫应答或参与免疫调节 1,参与免疫调节非T细跑(M.B细跑等)在体外能诱导自身T细跑发生塔殖反应，此即自身混合淋巴细胞反应(autologous mixe ymphocyte reaction,AMLR),在AMLR中非T细胞表面的刺激决定簇是HLA-DQ(小鼠H-2-A)分子.自身反应性T细胞塔殖后可表达 HLA-DR（小鼠HAL-E)抗原，后者又作为刻激分子激活某些T细胞，此T-TAMLR,AMLR代表体内免疫细胞间的 种酒节机制，有助于维 持免疫自稳，故MHCI类分子通过诱发AMLR而参与免疫调节， 2.诱导免疫反应MHC分子是一种同种异型抗原，可诱导同种反应的发生，典型的例子是体外的同种异型混合淋巴细抱反应和体内同种移 植排斥反应。在这两种情况下，反应性T细狗对非已MHC抗原的识别不受自身MHC限制。 五、参与细胞分化过程 的过程 伴随考 一系列表面标志的变化。MHC分子对细胞的分化发育起着重要作用，早期T细院 接触才能分别分化成CD8+或CD4+T细范 第四节HLA的医学意义 LA领域的研究工作在医学实践中有十分重受的意义.。 一、HLA与疾病相关性 不同个体对疾病易感性的差异在很大程度上是由速传因素所决定。在群体调查中比较束者与正常人某些特定等位基因及其产物的频率，这 是研究遗传决定的对疾病易感性的主要方法。 HLA是目前已知的具有最复杂多态性的人类基因系统，且基因正位于HLA复合体内，因此考虑到HLA与某些免疫性疾病可能存在相关 性。60年代未通过对患者与正常人HLA抗原频率的群体调查，发现了某些疾病与特定的HLA型分别呈非随机分布。最典型的例子是91%以上的 北美白人强直性脊柱炎思者带有HLA-B27抗原。这种现象，即二个遗传学性状在群体中同时出现呈非随机分布，称为关联(association)】 HLA是第一个被发现与疾病有明确联系的速传系统。迄今已发现60余种疾病与LA有关联，这些多属于病因或发病机制未知、与免疫异常有 关，或有家族倾向及环境诱发因素的疾病。特定疾病与某种HLA型别的相关性可通过相对危验性(lav©sk,RR)来评估，其计算公式为： RR=P+xC一JPxC+ 式中P+为且有某种抗原的病人数：C一为不带此抗原的对照组人数：P一为不带此抗原的病人数：C+为且有此抗原的对照组人数，RR表示 带某种HA抗原的人与无此种抗原的人在患某种疾病的危险性上的比值。RR=时，两者无关联；若RR>4,则认为此病与某种HLA抗原肯定 有关联：RR值越大，表示带此抗原的人患某病的危险性越大。反之，若RR《1,表示带此抗原者某病有抵抗性
MHC最初是在研究排斥反应的过程中发现的。MHC分子作为代表个体特异性的主要组织抗原，在排斥反应中起重要作用。自从60年代发 现了Ir基因，70年代发现了细胞毒性T细胞与靶细胞间相互作用的MHC限制性后，对MHC的生物学作用有了更深入的认识。MHC的主要功能包 括： 一、参与对抗原处理 MHC分子在多个环节参与对抗原处理。外源性抗原在APC内被降解成免疫原性多肽，并与MHC-Ⅱ类分子结合成稳定的复合物，从而保证 了多肽不被进一步降解为氨基酸。80年代末还发现，内源性抗原在靶细胞中须与胞浆中的一种蛋白酶体（proteasome）结合才能进一步分解为 免疫原性多肽片段，后者再在一种肽链转运蛋白的参与下被转运到内质网腔与新合成的MHC-Ⅰ分子结合。已证明蛋白酶体相关基因及肽链转运 基因均位于MHC-Ⅱ类基因区内。 二、约束免疫细胞间相互作用 70年代中期Zinkernagel等发现，细胞毒性T细胞只杀伤具有同一MHC表型的病毒感染的靶细胞。这意味着T细胞识别细胞表面抗原决定簇 的同时，还须识别细胞上的MHC分子。以后证实，不仅TC靶细胞间，而且Mφ-TH，TH-B以及TH-TC间的相互作用也受MHC约束。这一现 象，即具有同一MHC表型的免疫细胞才能有效地相互作用，称为MHC限制性（MHC restriction）。 巨噬细胞（Mφ）与TH细胞间的相互作用受MHC-Ⅱ类抗原的约束。TH的TCR联合识别免疫原性多肽片段的表位（ epitope）以及MHC-Ⅱ 分子α1、β1功能区的多态性决定簇。同时，TH细胞表面的CD4分子识别MHC-Ⅱ类分子α2、β2功能区的非多肽性决定簇，由此启动免疫应答。 因此，只有MHC-Ⅱ类分子阳性细胞才具有抗原呈递能力，且细胞表面Ⅱ类分子密度与其抗原呈递能力呈正相关。 TC与病毒感染的靶细胞相互作用受MHC-Ⅰ类抗原的约束。TC的TCR联合识别靶细胞表面的病毒抗原以及MHC-Ⅰ类分子α2和β2功能区的多 态性决定簇。同时，TC表面的CD8分子识别Ⅰ类分子α3区的非多态性决定簇。 三、参与对免疫应答的遗传控制 机体对某种抗原物质是否产生应答以及应答的强弱是受遗传控制的。控制免疫应答的基因称为Ir基因。小鼠Ir基因位于H-2Ⅰ区内。人的Ir基 因定位目前尚无直接证据，但一般认为也位于HLA-Ⅱ类等位基因的个体，其对特定抗原的免疫应答能力各异。 四、诱导自身或同种淋巴细胞反应 MHC分子可作为自身或同种反应的刺激分子从而诱导免疫应答或参与免疫调节。 1．参与免疫调节 非T细胞（Mφ、B细胞等）在体外能诱导自身T细胞发生增殖反应，此即自身混合淋巴细胞反应（autologous mixed Iymphocyte reaction,AMLR）。在AMLR中非T细胞表面的刺激决定簇是HLA-DQ（小鼠H-2I-A）分子。自身反应性T细胞增殖后可表达 HLA-DR（小鼠H-A I-E）抗原，后者又作为刺激分子激活某些T细胞，此T-T AMLR。AMLR代表体内免疫细胞间的一种调节机制，有助于维 持免疫自稳，故MHC-Ⅱ类分子通过诱发AMLR而参与免疫调节。 2．诱导免疫反应 MHC分子是一种同种异型抗原，可诱导同种反应的发生，典型的例子是体外的同种异型混合淋巴细胞反应和体内同种移 植排斥反应。在这两种情况下，反应性T细胞对非已MHC抗原的识别不受自身MHC限制。 五、参与T细胞分化过程 早期T细胞在胸腺中发育为成熟T细胞的过程中，伴随着一系列表面标志的变化。MHC分子对T细胞的分化发育起着重要作用，早期T细胞 必须与表达MHC-Ⅰ或Ⅱ类抗原的胸腺上皮细胞接触才能分别分化成CD8+或CD4+T细胞。 第四节 HLA的医学意义 HLA领域的研究工作在医学实践中有十分重要的意义。 一、HLA与疾病相关性 不同个体对疾病易感性的差异在很大程度上是由遗传因素所决定。在群体调查中比较患者与正常人某些特定等位基因及其产物的频率，这 是研究遗传决定的对疾病易感性的主要方法。 HLA是目前已知的具有最复杂多态性的人类基因系统，且Ir基因正位于HLA复合体内，因此考虑到HLA与某些免疫性疾病可能存在相关 性。60年代末通过对患者与正常人HLA抗原频率的群体调查，发现了某些疾病与特定的HLA型分别呈非随机分布。最典型的例子是91%以上的 北美白人强直性脊柱炎患者带有HLA-B27抗原。这种现象，即二个遗传学性状在群体中同时出现呈非随机分布，称为关联（association）。 HLA是第一个被发现与疾病有明确联系的遗传系统。迄今已发现60余种疾病与HLA有关联，这些多属于病因或发病机制未知、与免疫异常有 关，或有家族倾向及环境诱发因素的疾病。特定疾病与某种HLA型别的相关性可通过相对危险性（relative risk,RR）来评估，其计算公式为： RR=P+×C―/P―×C+ 式中P+为具有某种抗原的病人数；C―为不带此抗原的对照组人数；P―为不带此抗原的病人数；C+为具有此抗原的对照组人数。RR表示 带某种HLA抗原的人与无此种抗原的人在患某种疾病的危险性上的比值。RR=1时，两者无关联；若RR＞4，则认为此病与某种HLA抗原肯定 有关联；RR值越大，表示带此抗原的人患某病的危险性越大。反之，若RR＜1，表示带此抗原者某病有抵抗性