計算機應(yīng)用課件學(xué)習(xí).ppt

主要組織相容性復(fù)合體,機體內(nèi)與排斥反應(yīng)有關(guān)的抗原系統(tǒng)多達20種以上，其中能引起強而迅速排斥反應(yīng)者稱為主要組織相容抗原，其編碼基因是一組緊密連鎖的基因群，稱為主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex, MHC）。 控制機體免疫應(yīng)答能力與調(diào)節(jié)功能的基因（immune response gene, Ir gene）也存在于MHC內(nèi)。 因此MHC不僅與移植排斥反應(yīng)有關(guān)，也參與免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)與調(diào)節(jié)。,主要組織相容抗原,小鼠的主要組織相容抗原稱為，H-2系統(tǒng)（histocompatibility antigen-2, H-2）。 人的則稱為人白細胞抗原系統(tǒng)，(human leucocyte antigen, HLA)。,第一節(jié) MHC基因結(jié)構(gòu),一、小鼠H-2基因復(fù)合體,H-2（histocompatibility antigen-2, H-2）的基因定位于小鼠第17對染色體上，并證明是由4個遺傳區(qū)域（region）組成，即K區(qū)，I區(qū)，S區(qū)，D區(qū)。其中I區(qū)又可分為二個亞區(qū)，I-A和I-B，每個區(qū)或亞區(qū)內(nèi)至少包括一個基因座。 K區(qū)基因稱為H-2K座。 D區(qū)分為H-2D座和H-2L座。,H-2基因復(fù)合體,I-A亞區(qū)有A和A二個座，I-B亞區(qū)含B和B二個座，S區(qū)含有6個座。 K和D區(qū)基因可編碼H-2抗原系 I區(qū)基因編碼I區(qū)相關(guān)抗原或Ia抗原 (I-region associated antigen, Ia) S區(qū)基因可分別編碼補體成分（C4和B因子等）性限制蛋白 (sex-limited protein, Slp)以及TNF。,二、H-2復(fù)合體的功能,1981年Klein按其功能將MHC基因座分為4類。 I類基因（I類分子）即K，D和L分子（H-2K，H-2D基因）在不同的品系中K和D分子可能具有不同的抗原特異性稱之為特有抗原（private antigen）。在K和D分子之間也存在一些共同的抗原特異性稱之為共有抗原（public antigen）。 II類基因（免疫應(yīng)答基因，即Ia基因I-region associated antigen）。 III類基因（系指H-2S區(qū)基因，包括血清因子, 補體分子及TNF等）。 VI類基因位于D座右側(cè)（尚不十分明白）。,三、人白細胞抗原復(fù)合體的遺傳特點,1.單倍型遺傳 2.高度的多態(tài)性 3.邊鎖不平衡性,單倍型遺傳,HLA復(fù)合體是緊密連鎖的，連鎖在一條染色體上的等位基因稱為一個單倍型（haplotype），而其表達的抗原產(chǎn)物為表現(xiàn)型（phenotype），又可簡稱為表型。 每一基因都是顯性基因，都編碼相應(yīng)抗原，因此，子代個體的細胞表面有兩個單倍型表達的抗原，當親代的遺傳信息傳給子代的時候，HLA單倍型作為一個單位遺傳下去，子女的HLA染色體中，其中一個單倍型與父親相同，另一個與母親相同。,單倍型遺傳,高度的多態(tài)性,多態(tài)性（Ploymorphism）是指處于隨機婚配的群體中，同一基因座位可存在兩種以上的基因產(chǎn)物，有些可多達幾十種，即存在兩種或兩種以上的基因型，根據(jù)目前已知的各座位上等位基因總數(shù)（7個座位共有148個）來估算單倍型可以在群體中表達高于3.8108個，個體表現(xiàn)型和基因型則更多，遠遠超過全世界總?cè)丝跀?shù)，很難找到一個單倍型完全相同的人。 HLA的高度多態(tài)不僅對維持種群的生存具有重要的生物學(xué)意義，同時也對器官移植帶來很大困難。,邊鎖不平衡性,HLA復(fù)合體上各復(fù)等位基因都有各自的基因頻率。,四、HLA分布、結(jié)構(gòu)和功能,I類抗原,I類抗原是由HLA-A、B、C座位上的基因編碼的抗原。 I類抗原是一種膜糖蛋白，存在于所有核細胞的膜上，以淋巴細胞上的密度最多，也分布于血清、尿液、初乳等體液中，分布十分廣泛。,II類抗原,II類抗原是由HLA-D區(qū)（DR，DQ，DP）座位所編碼的抗原。 II類抗原是由兩條糖基化的跨膜多肽鏈構(gòu)成，主要表達在某些細胞表面，如B細胞、巨噬細胞和其他抗原細胞，不如I類抗原分布廣泛。 II類抗原與免疫應(yīng)答及免疫調(diào)節(jié)有關(guān)，II類抗原的存在是T細胞活化的必需信號。,五、HLA抗原的表達與調(diào)控,在各種類型細胞表面HLA分子表達與否以及表達的密度,可以受不同的因素調(diào)節(jié),一般認為,調(diào)控HLA分子表達的主要環(huán)節(jié)是轉(zhuǎn)錄速率。,可能影響HLA表達的因素有：,組織細胞分化階段，成熟的不同階段，其表達可有改變。 某些疾病狀態(tài)（傳染性疾病、免疫性疾病、造血系統(tǒng)疾病及腫瘤）。 生物活性物質(zhì)，如某些細胞因子、IFN、TNF等可增強不同類型細胞HLA-I類抗原表達。,六、MHC分子功能,MHC分子作為代表個體特異性的主要組織抗原，在排斥反應(yīng)中起重要作用。,主要組織抗原的作用,參與對抗原處理： 外源性抗原在APC內(nèi)被降解成免疫原性多肽，并與MHC-II類分子結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物，從而保證了多肽不被進一步降解為氨基酸。 約束免疫細胞間的相互作用： 具有同一MHC類型的免疫細胞才能有效地相互作用，又稱為MHC限制性（MHC restriction）,主要組織抗原的作用,參與對免疫應(yīng)答的遺傳控制 機體對某種抗原物質(zhì)是否產(chǎn)生應(yīng)答以及應(yīng)答的強弱是受遺傳控制的?？刂泼庖邞?yīng)答的基因稱為Ir基因，一般認為位于HLA-II類基因區(qū)內(nèi)。 誘導(dǎo)自身或同種淋巴細胞反應(yīng)。 參與T細胞分化過程。,第二節(jié) HLA的醫(yī)學(xué)意義,一、HLA與疾病相關(guān)性,不同個體對疾病易感性的差異在很大程度上是由遺傳因素所決定的，在群體調(diào)查中比較患者與正常人某些特定等位基因及其產(chǎn)物的頻率，這是研究遺傳決定的對疾病易感性的主要方法。,疾病與特定的HLA型呈非隨機分布關(guān)聯(lián),60年代末發(fā)現(xiàn)了某些疾病與特定的HLA型呈非隨機分布，其中91%以上的北美白人強直性脊柱炎患者帶有HLA-B27抗原，這種二個遺傳學(xué)性狀在群體中同時出現(xiàn)呈非隨機分布，稱為關(guān)聯(lián)（association）。,危險性指數(shù),特定疾病與某種HLA型別的相關(guān)性可通過相對危險性（relative risk，RR）來評估，其公式為： P+C- RR = P-C+ P+為具有某種抗原的病人數(shù)；C-為不帶此抗原的對照組人數(shù)； P-為不帶此抗原的病人數(shù)； C+為具有此抗原的對照組人數(shù)。,疾病與某種HLA型別的相關(guān)性,二、HLA表達異常與疾病的關(guān)系,HLA-I類抗原表達異常 在小鼠及許多人類腫瘤或腫瘤衍生的細胞株均已發(fā)現(xiàn)MHC-I類抗原表達缺失或密度降低。 HLA-II類抗原表達異常 器官特異性自身免疫疾病的靶細胞可異常表達HLA-II類抗原。如：I型糖尿病患者的胰島細胞、原發(fā)性膽管肝硬化患者的膽管上皮細胞。,三、HLA與排斥反應(yīng),移植物存活率很大程度上取決于供者和受者之間HLA型別相合的程度。,四、HLA與法醫(yī),由于HLA復(fù)合體的高度多態(tài)性，在無關(guān)個體間HLA表型全相同的機率極低，故HLA復(fù)合體被看作是伴隨個體終生的特異性遺傳標記。被應(yīng)用在法醫(yī)上的個體識別和鑒定親子關(guān)系上。,第三節(jié) HLA分型技術(shù),一、血清學(xué)分型技術(shù),HLA-I類抗原檢測（微量淋巴細胞毒試驗，補體依賴的細胞毒試驗）。 原理為取已知HLA抗血清加入待測外周的血淋巴細胞，作用后加入兔補體，充分作用后加入染料，觀察細胞死亡。 HLA-DR、DQ抗原檢測 待測細胞為B細胞，抗血清先用血小板吸收以除去對I類抗原的抗體后使用同上述。,二、細胞學(xué)分型技術(shù),判斷淋巴細胞在識別HLA抗原決定簇后發(fā)生的反應(yīng)。 純合子分型細胞 (homozygote typing cell, HTC) 預(yù)致敏淋巴細胞實驗 (primed lymphocyte test, PLT),三、HLA的DNA分型技術(shù),（一）限制性片段長度多態(tài)性檢測技術(shù),個體間抗原特異性來自氨基酸順序的差別，后者由編碼基因的堿基順序不同所決定，這種堿基順序的差別造成限制性內(nèi)切酶，識別位置及酶切位點數(shù)目的不同，從而產(chǎn)生的數(shù)量和長度不一的DNA酶切片段。 用特異性探針以整個基因組DNA酶切片段進行雜交，即可分析限制性長度片段多態(tài)性（restriction fragment length polymorphism, RFLP）。,（二）PCR/SSO技術(shù),用人工合成HLA特異的寡核苷酸（sequence specific oligonucleotide, SSO）作為探針，與待檢細胞經(jīng)PCR擴增的HLA基因片段雜交，從而確定HLA型別。,（三）PCR/SSP技術(shù),目前常規(guī)的HLA-DNA分型技術(shù)（PCR/RFLP、PCR/SSO），最終均需用標記的特異性探針與擴增產(chǎn)物進行雜交，再分析結(jié)果。 PCR/SSP方法乃設(shè)計出一整套等位基因組特異性引物（sequence specific primer, SSP），借助PCR技術(shù)獲得HLA型別特異的擴增產(chǎn)物，可通過電泳直接分析帶型決定HLA型別，從而大大簡化了實驗步驟。,第二部分 白細胞分化抗原,細胞間的相互作用,機體免疫系統(tǒng)是由中樞淋巴器官、外周淋巴器官、免疫細胞和免疫分子所組成。 免疫應(yīng)答過程有賴于免疫系統(tǒng)中細胞間的相互作用，包括細胞間直接接觸和通過釋放細胞因子或其它介質(zhì)間接的作用。,細胞間相互識別,免疫細胞間或介質(zhì)與細胞間相互識別的物質(zhì)基礎(chǔ)是免疫細胞膜分子，包括細胞表面的多種抗原、受體和其它分子，細胞膜分子通常也稱為細胞表面標記（Cell surface marker）。 免疫細胞膜分子的研究對于深入了解免疫應(yīng)答的本質(zhì)以及臨床某些疾病的診斷、預(yù)防和治療具有十分重要的意義。,免疫細胞膜分子的種類,免疫細胞膜分子的種類相當繁多，主要有T細胞抗原識別受體（TCR），B細胞抗原識別受體（BCR），主要組織相容性抗原，白細胞分化抗原，粘附分子，促分裂原受體，細胞因子受體，免疫球蛋白的Fc段受體，以及其它受體和分子。,一、白細胞分化抗原,白細胞分化抗原是白細胞（還包括血小板、血管內(nèi)皮細胞）在正常分化成熟不同譜系（lineage）和不同階段以及活化過程中，出現(xiàn)或消失的細胞表面標記。它們大都是穿膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外區(qū)，穿膜區(qū)和胞漿區(qū)。,白細胞分化抗原參與機體重要的生理和病理過程：,免疫應(yīng)答過程中免疫細胞的相互識別，免疫細胞抗原識別，活化，增殖和分化，免疫效應(yīng)功能的發(fā)揮。 造血細胞的分化和造血過程的調(diào)控 炎癥發(fā)生 細胞的遷移,二、粘附分子,粘附分子（adhesion molecules, AM）是指介導(dǎo)細胞與細胞間或細胞與基質(zhì)間相互接觸和結(jié)合的一類分子，大都為糖蛋白，分布于細胞表面或細胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECX）中。,粘附分子的作用,粘附分子以配體受體相對應(yīng)的形式發(fā)揮作用，導(dǎo)致細胞與細胞間、細胞與基質(zhì)間或細胞基質(zhì)細胞之間的粘附。 參與細胞的信號傳導(dǎo)與活化，細胞的伸展和移動，細胞的生長及分化，腫瘤轉(zhuǎn)移、創(chuàng)傷愈合等一系列主要生理和病理過程。,粘附分子的分類,按粘附分子的結(jié)構(gòu)特點，可將其分為粘合素超家族的粘附分子，免疫球蛋白超家族的粘附分子，選擇凝集素家族粘附分，鈣離子依賴的細胞粘附素家族粘附分子及其它未歸類的粘附分子。,三、促有絲分裂原受體,有絲分裂原（mitogen）來自植物的糖蛋白或細菌產(chǎn)物，它能與多種細胞膜糖類及寡糖基分子結(jié)合，后者為促有絲分裂原受體，結(jié)合后能促使細胞活化和誘導(dǎo)細胞分裂。,有絲分裂原受體,由于細胞膜含有不同糖基，因之結(jié)合的分裂原亦不相同。分裂原以非特異方式刺激眾多細胞膜分裂增殖，無特異性，故可以認為是多克隆活化劑，它與抗原特異性的克隆活化是不同的。,四、Ig Fc受體,Ig分為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE五類，各類Ig的不同功能主要與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。機體內(nèi)許多細胞表面具有不同類，Ig Fc的受體，通過Fc受體與Ig Fc的結(jié)合，參與Ig介導(dǎo)的生理功能或病理損傷過程。 目前已鑒定明確的 Fc受體有FcR、 FcR和FcR。,五、細胞因子受體,免疫細胞表面表達多種細胞因子受體（cytokine receptor），不同免疫細胞表達細胞因子受體和種類、密度和親和力有所差別。,六、羊紅細胞受體,人T細胞表面有能與綿羊紅細胞結(jié)合的受體，稱為E受體，E受體在體外可與綿羊紅細胞表面的配體在一定條件下結(jié)合，可在T細胞表面形成花環(huán)狀，稱為E花環(huán)。,E花環(huán),用這個方法可以檢測人外周血液T細胞的相對百分數(shù)，可作為判斷人T細胞免疫功能指標之一。,E receptor (ER) T細胞可以同羊紅血球混合后，形成花環(huán)，稱為E環(huán)，可區(qū)別于B細胞。,七、補體受體,60年代Uhr等人發(fā)現(xiàn)由抗原抗體與補體分子形成免疫復(fù)合物能與部分豚鼠淋巴細胞結(jié)合，如從復(fù)合物中除去補體，則復(fù)合物與細胞的結(jié)合明顯減少，證明了細胞表面有補體受體（Complement receptor，CR）的存在。,EAC花環(huán),其后應(yīng)用抗綿羊紅細胞抗體（A）和補體（C）致敏的綿羊紅細胞（E）形成的復(fù)合物（EAC）可與細胞表面的補體受體結(jié)合形成花環(huán)，稱為EAC花環(huán)，用檢測CR。 多數(shù)B細胞表面有CR，除B細胞外，單核巨噬細胞，中性粒細胞，K細胞，哺乳類動物血小板，人及靈長類紅細胞上均有補體受體。,八、內(nèi)分泌激素、神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽受體,免疫細胞表面可具有多種激素、神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽的受體，如雌激素、甲狀腺素、腎上腺皮質(zhì)激素、腎上腺素、前列腺素E、生長激素、胰島素的受體。 內(nèi)啡肽、腦啡肽、P物質(zhì)等神經(jīng)肽受體，組胺、乙酰膽堿、5-羥色胺、多巴胺等神經(jīng)逆質(zhì)受體。,人白細胞分化抗原,以單克隆抗體鑒定為主的聚類分析法，將識別同一分化抗原的來自不同實驗室的單克隆抗體歸為一個分化群（cluster of differentiation, CD），在許多場合下，抗體及其識別的相應(yīng)抗原都