MHC分子的功能

三、MHC分子的功能

(一)作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答

MHC主要的生物学功能是通过与被加工、处理过的外源性抗原肽和内源性抗原肽结合,以肽-MHC复合体(p MHC)的形式表达于抗原提呈细胞或靶细胞表面,提呈抗原肽,被CD4+或CD8+T细胞识别,并激活T淋巴细胞,启动适应性免疫应答。通常靶细胞表达的HLA Ⅰ类分子提呈内源性抗原肽,而抗原提呈细胞表达的HLA Ⅱ类分子提呈外源性抗原肽。(详见本章第三节)

1.决定了T细胞识别抗原的MHC限制性(MHC restriction) T细胞的TCR需要对抗原肽和自身MHC分子的结构进行双重识别,称为MHC限制性(MHC restriction)。即通常T细胞只能识别自身MHC分子提呈的抗原肽,最终形成“TCR-p MHC”三元体,方可被激活或者发挥细胞毒效应。不同类型的T 细胞受到不同类别MHC 分子的约束,如CD4+Th细胞识别Ⅱ类分子提呈的外源性抗原,CD4+T 细胞与抗原提呈细胞相互作用受HLA Ⅱ类分子限制;而CD8+CTL识别Ⅰ类分子提呈的内源性抗原,CD8+T 细胞与靶细胞的相互作用则受HLA Ⅰ类分子的限制。

2.参与T细胞在胸腺中的选择和分化,参与建立T细胞对自身抗原的中枢性耐受 早期T细胞在胸腺中的发育过程,要经历阳性选择和阴性选择,最终才能分化为成熟的T细胞。早期T细胞通过与表达HLA Ⅰ或Ⅱ类分子的胸腺上皮细胞发生接触,只有TCR能识别自身HLA分子的T细胞才能进一步分化成熟,即阳性选择。经过阳性选择,T细胞具备了能够识别自身MHC分子的能力。早期T细胞在胸腺发育中,如果能识别胸腺基质细胞表面MHCⅠ或Ⅱ类分子与自身抗原肽形成的复合物,即发生凋亡被清除,余下的T细胞才能分化为成熟的T细胞,即阴性选择。通过阴性选择,潜在的自身反应性T细胞被克隆清除,从而建立T细胞对自身抗原的中枢耐受。(详见本书第四章)

3.决定疾病易感性的个体差异 某些特定的MHC等位基因与某些疾病的发病率密切相关,决定疾病易感性的个体差异。带有某些特定HLA 等位基因或单体型的个体易患某一疾病(称为阳性关联)或对该疾病有较强的抵抗力(阴性关联)皆称为HLA 与疾病关联。这与HLA分子的抗原提呈功能密切相关。

4.参与构成种群基因结构的异质性 不同MHC分子对抗原肽的提呈能力不同,而组成不同群体的个体间呈现MHC多态性,这一特点赋予群体水平不同个体抗病能力的差异,也在群体水平有助于增强物种的抗病能力和适应能力。(https://www.daowen.com)

(二)作为调节分子参与免疫应答

HLA中的免疫功能相关基因参与免疫应答的调控。

(1)经典的Ⅲ类基因编码补体成分,参与炎症反应和对病原体的杀伤,与免疫性疾病的发生有关。

(2)经典Ⅰ类基因、非经典Ⅰ类基因和MICA基因可作为配体分子,以不同的亲和力结合抑制性和激活性受体,调节NK 细胞和部分杀伤细胞的活性。经典的Ⅰ类基因(HLAC)和非经典的Ⅰ类基因(HLA-E、HLA-G、HLA-F等)表达在母胎界面绒毛外滋养层细胞,参与NK细胞活化的调节,参与母胎免疫耐受机制。

(3)同时非经典Ⅰ类基因也具有一定程度的多态性,可以提呈抗原肽,但不出现传统的抗原加工过程。

(4)经典Ⅲ类基因的炎症相关基因参与启动和调控炎症反应。