上QQ阅读APP看书，第一时间看更新
第二节 HLA 分子的结构、分布与功能
一、HLA 分子的结构
1.经典HLAⅠ类分子的结构
由经典HLAⅠ类基因编码的重链（α 链，分子质量约45kD）和第15 号染色体基因编码的轻链（β 2m，分子质量约12kD）组成异二聚体。 主要功能是提呈内源性抗原（endogenous antigen）肽片段给CD8 +T 细胞，同时，CD8 +T 细胞表面的CD8 分子识别HLAⅠ类分子的免疫球蛋白样区。此异二聚体为跨膜蛋白，可分为以下几个部分（图6-3）：
图6-3 HLA 分子结构示意图
（1）抗原肽结合区：
位于α 链的氨基端，是重链α1 和α2 结构域组成的凹槽状结构，其两端封闭，可容纳8～10 个氨基酸残基组成的抗原肽。 该区是HLAⅠ类分子与内源性抗原肽结合的区域，也是决定HLAⅠ类分子多态性和同种异型抗原表位存在的部位。
（2）免疫球蛋白样区：
位于重链α3 结构域和β 2m，两者氨基酸组成和序列相对恒定，并与免疫球蛋白恒定区具有同源性，故称免疫球蛋白样区（Ig 样区）。 α3 结构域是T 细胞表面CD8 分子识别结合的部位；β 2m 有助于HLAⅠ类分子的表达和结构的稳定。
（3）跨膜区和胞质区：
α 链跨膜区含疏水性氨基酸残基，以α 螺旋形式跨越脂质双层疏水区，并借此将HLAⅠ类分子锚定在细胞膜上。 α 链羧基末端约30 个氨基酸残基位于胞质中，与细胞信号的传递有关。
2.经典的HLAⅡ类分子的结构
由经典的HLAⅡ类基因编码的分子量相近的α 链（分子质量约34kD）和β 链（分子质量约29kD）组成异二聚体。 主要功能是提呈外源性抗原（exogenous antigen）肽片段给CD4 +T 细胞，同时，CD4 +T 细胞表面的CD4 分子识别HLAⅡ类分子的免疫球蛋白样区。 HLAⅡ类分子也为跨膜蛋白，可分为以下几个部分（见图6-3）：
（1）抗原肽结合区：
位于α 链和β 链的氨基端，是α1 和β1 结构域组成的凹槽状结构，其两端开放可容纳13～17 个氨基酸残基组成的抗原肽。 该区是HLAⅡ类分子与外源性抗原肽结合的区域，也是决定HLAⅡ类分子多态性和同种异型抗原表位存在的部位。
（2）免疫球蛋白样区：
由α2 和β2 结构域组成，该区氨基酸组成和序列相对恒定，与免疫球蛋白恒定区具有同源性，故称免疫球蛋白样区（Ig 样区）。 HLAⅡ类分子的β2 结构域是T 细胞表面CD4 分子识别结合的部位。
（3）跨膜区和胞质区：
HLAⅡ类分子α 链和β 链的跨膜区和胞质区的结构和功能与Ⅰ类分子类似。
二、HLA 分子的分布
经典的HLAⅠ类分子分布于所有有核细胞表面；经典的HLAⅡ类分子分布较为局限，主要表达于B 细胞、巨噬细胞、树突状细胞等专职抗原提呈细胞，另外，活化的T 细胞、胸腺上皮细胞等也表达经典HLAⅡ类分子。
三、HLA 分子的功能
（一）经典HLA 分子的功能
经典HLA 分子的主要功能是作为抗原提呈分子启动适应性免疫应答。经典的HLAⅠ类分子主要提呈内源性抗原肽给CD8 +T 细胞，经典的HLAⅡ类分子主要提呈外源性抗原肽给CD4 +T 细胞。 与此相关或由此派生出如下一些功能形式。
1.参与免疫细胞间相互作用
CTL 与靶细胞、Th 与APC 间相互作用时，需要T 细胞表面的TCR 识别抗原，其过程实际是TCR 双重识别抗原肽-自身MHC 复合物的过程，可见T 细胞识别抗原既具有抗原特异性又具有自身MHC 限制性。 MHC 限制性（MHC restriction）即指TCR 识别抗原肽的同时必需识别自身MHC 分子的现象。
2.参与T 细胞分化发育
T 细胞在胸腺中分化发育为成熟T 细胞过程中，必须与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肽-HLAⅠ类分子或Ⅱ类分子复合物结合才能分别分化为成熟的CD8 +和CD4 +T 细胞。
3.参与对免疫应答的遗传调控
机体对某种抗原产生应答与否以及应答程度是受遗传控制的。 经典HLA 分子通过对内源性和外源性抗原的提呈，参与并调控免疫应答的类型和强度，因此HLA 基因是机体内重要的免疫应答调控基因。
4.HLA 参与群体水平的免疫调节，增强种群的应变能力
由于HLA 的多态性，种群实际是由携带不同HLA 等位基因的不同个体组成的，使得种群内不同个体的抗病能力存在差异，因此HLA 多态性是群体水平免疫调节产生的基础。 此一时，彼一时，这在群体水平上有助于增强物种的适应能力和应变能力，推动生命的进化。
（二）免疫功能相关基因编码分子的功能
免疫功能相关基因的编码分子，如PSMB、TAP、HLA-DM和HLA-DO 等分子参与抗原的处理提呈过程而间接参与适应性免疫应答；非经典HLAⅠ类分子、MⅠCA、MⅠCB和补体成分等主要参与固有免疫应答。