MHC基因

心氣虛,則脈細;肺氣虛,則皮寒;肝氣虛,則氣少;腎氣虛,則泄利前後;脾氣虛,則飲食不入。
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1 拼音

MHCjī yīn

2 英文參考

major histocompatibility complex gene

MHC gene

3 概述

20世紀初即已發現,在不同種屬或同種不同系的動物個體間進行正常組織腫瘤移植會出現排斥,它是供者與受者組織不相容的反映。其後證明,排斥反應本質上是一種免疫反應,它是由組織表面的同種異型抗原誘導的。這種代表個體特異性同種抗原稱爲組織兼容性抗原(histocompatibility antigen)或移植抗原(transplantation antigen)。機體內與排斥反應有關的抗原系統多達20種以上,其中能引起強而迅速排斥反應者稱爲主要組織兼容性抗原,其編碼基因是一組緊密連鎖的基因羣,稱爲主要組織兼容性複合物(major histocompatibility complex,MHC)。現已證明,控制機體免疫應答能力與調節功能基因(immune uesponse gene,Ir gene )也存在於MHC內。因此,MHC不僅與移植排斥反應有關,也廣泛參與免疫應答的誘導與調節。不同種屬的哺乳類動物其MHC及編碼抗原系統有不同的命名,小鼠的主要組織相容性抗原系統稱爲H-2系統,人的則稱爲人白細胞抗原系統(human leucocyte antigen,HLA)。但它們的組成結構分佈功能等卻很相似。小鼠由於具有繁殖快、易於飼養等特點成爲進行MHC研究的最重要動物。迄今對人類MHC的認識在很大程度上也來自對小鼠MHC即H-2複合體的研究。

4 小鼠H-2基因複合體

4.1 H-2複合體的結構

本世紀30年代,Gorer在鑑定近交系小鼠血型抗原時曾發現4組紅細胞抗原,命名爲抗原Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。其中抗原Ⅱ只存在於某些品系而不存在於另一些品系小鼠中。其後,Snell等用近交系小鼠中生長腫瘤分別移植於其雜交子代,腫瘤只能在抗原陽性小鼠體內生長,在抗原陰性小鼠體內則被排斥,證明了抗原Ⅱ是一種組織兼容性抗原,故稱小鼠的組織兼容性抗原爲H-2(histocompatibility antigen-2,H-2)。以後,相繼證明編碼H-2抗原基因定位於小鼠第17對染色體上,並證明是由多基因座組成,故稱此基因羣爲主要組織相容性基因複合體。

這是一組緊密連鎖的基因羣,位於第17對染色體上的一個狹窄的區段內,它是由4個遺傳區域(uegion)組成,即K區、I區、S區和D區。其中I區又可分爲二個亞區(subrugion)即I-A和I-B亞區。在每區或亞區內至少包括一個基因座,如K區基因稱爲H-2K座。D區至少含有二個座,即H-2D座和H-2L座。I-A亞區含有Aα和Bβ二個座,I-E亞區含E-α和E-β二個座,S區含有6個座。

K和D區基因編碼H-2抗原系,I區基因編碼分子稱爲I區相關抗原或Ia抗原系(I-region associated antigen,Ia)。S區基因可分別編碼補體成分(C4和B因子等)、性限制蛋白(sex-Iimited protem,SIP)以及TNF等因子(圖5-1)

圖5-1小鼠H-2複合體結構示意圖

4.2 H-2複合體的功能

Kiein於1981年按其功能MHC基因座分爲4類,即Ⅰ類座包括K、D和L座,其編碼分子稱爲Ⅰ類分子,即K、D和L分子。Ⅱ類座其編碼分子稱爲Ⅱ類分子即Ia抗原。Ⅲ類座其編碼分子稱爲Ⅲ類分子(包括血清因子、補體分子及TNF等)。Ⅳ類座位於D座右側,是否屬於H-2複合體尚未確定,但與H-2連鎖,它包括Tla座和Qa座,其編碼分子稱爲Ⅳ類分子(Tla分子和Qa分子)。

1.Ⅰ類基因(H-2K,H-2D基因) Snell於50年代偶然發現H-2基因座不是由一個基因組成,他觀察到二個品系小鼠(k/k和d/d)雜交的子代(F1:k/d)鼠能接受第三個品系小鼠,(a/a)的腫瘤移植,他對這種意外結果解釋爲H-2基因座含有二個基因(K/D),a/a品系小鼠具有來自k/k小鼠的一個基因(K)和來自d/d小鼠的另一個基因(D)。這種組合衍生自二個染色體上的相應位置分別稱爲K座(K locus)和D座(DLocus),二個座分別編碼不同的H-2抗原(K分子和T分子)即Ⅰ類分子

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爲特有抗原(prviate antigen)。在K和D分子之間也存在一引些共同的抗原特異性稱之爲共有抗原(public antigen)。不同的抗原特異性可用編碼抗原基因座名稱和按檢出順序標明之,如K33、D2等。

在一條染色體上K和D座存在的基因總合稱爲H-2的單體型(haplotype),不同的單體型可用小寫字母表示之。如C57BL品系小鼠的H-2單體型爲H-2b,它的二個基因座編碼抗原特異性爲K33和D2。

2.Ⅱ類基因免疫應答基因)近年來對免疫應答遺傳控制進行了系統研究,證明運動對許多抗原免疫應答是受常染色體顯性基因控制,稱此基因免疫應答基因(immune response gene,Ir基因)。McDevitt等研究了小鼠對人工合成多肽抗原免疫應答,首先證明了Ir基因與H-2複合體呈連鎖關係,定位於H-2K和H-2D座之間,因與免疫應答相關,故稱此區段爲I區。

通過不同品系小鼠之間交配獲得一種具有相同K和D基因的特殊重組體。有這種重組體小鼠進行相互免疫,驚奇地發現在K和D基因之間的染色體區段也控制細胞膜表面的同種異型抗原,將這種新發現的同種異型抗原稱爲I區相關抗原,即Ia抗原。這種抗原與K和D分子不同,它主要存在於B細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞以及活化的T細胞上,而在其它組織上均未能發現Ia抗原的存在。其後證明Ia分子與多肽抗原呈遞相關

3.Ⅲ類類基(係指H-2S區的基因)此區含有6個座,包括C4、C2、Bf、Slp、TNF等基因。分別編碼C4分子、C2分子、補體B因子,性限制蛋白及腫瘤壞死因子(TNF)等。

5 MHC分子

雖然不同個體、不同種屬的MHC結構不同,但其編碼分子在化學結構組織分佈功能上均十分相近,可以分成三類:即Ⅰ類分子,Ⅱ類分子和Ⅲ類分子;其編碼基因也相應地分成三類。Ⅰ類和Ⅱ類分子結構相似細胞膜表面糖蛋白,除作爲移植抗原外,還與抗原遞呈及某些疾病相關。Ⅲ類分子包括C2、C4、B因子腫瘤壞死因子等多種可溶性蛋白質,相互間差別很大,與Ⅰ類和Ⅱ類分子結構功能相關性很小,本章不予討論。

5.1 MHCⅠ類分子

5.1.1 Ⅰ類分子結構

人類的類分子由HLA的A、B、C、E、F、G、H、K和L等基因編碼;但因後幾類基因的性質和作用尚不清楚,所以目前所稱的類分子主要指HLA-A、B、C位點抗原

Ⅰ類分子是由非共價鍵連接的兩條肽鏈組成的糖蛋白;其中一條稱爲重鏈或α鏈,另一條爲輕鏈或稱爲β2微球蛋白(β2m)。α鏈的分子量爲44kD,結構呈多態性;其羧基端穿過細胞膜,伸入胞漿之中,氨基端則遊離於細胞膜外(圖6-3)。α鏈的膜外區肽段摺疊形成三個功能區,分別稱爲α1、α2、和α3區;每個功能區約含90個氨基酸殘基,其結構與Ig相似;α1和α2區的氨基酸順序變化較大,決定着Ⅰ類分子的多態性。β2m不MHC基因編碼,而是第15號染色體上單個基因編碼的產物,分子量12kD。其結構與Ig恆定區(CH3)有較大同源性,屬於Ig超族成員,沒有同種異型決定簇,但具有種屬特異性。β2m不穿過細胞膜,也不與細胞膜接觸,而是以非共價形式附着於α3的功能區上。雖然β2m不直接參與Ⅰ類分子抗原遞呈過程,但是它能促進內質網中新合成的Ⅰ類分子細胞表面運輸,並對穩定Ⅰ類分子結構具有一定作用

圖6-3HLA分子結構示意圖

利用X線結晶衍射圖分析,闡明瞭Ⅰ類分子的三維結構:α1和α2功能區共同構成了槽形的抗原肽段結合部位,來自α1和α2的8條反向平行的β片層結構組成槽的底部;而α1和α2功能區的其餘部分各自形成一個α-螺旋,兩條螺旋相互毗鄰,相互平行,在分子的遠端共同構成槽的側壁;槽的底部和側壁體現Ⅰ類分子多肽性,也決定了Ⅰ類分子抗原結合的特異性;α3功能區具有與CD8分子結合的空間構型(圖6-4)。

圖6-4HLAⅠ類分子多肽折迭立體結構示意圖

A:側面觀;B:上面觀

Ⅰ類分子抗原的結合有一定的選擇性,但是沒有抗體和TCR與抗原結合的特異性高。Ⅰ類分子抗原結合槽能夠容納8~10個氨基酸長度的抗原片段,其抗原結合點主要與氨基酸順序相對恆定的抗原肽段的骨幹結合,而將抗原肽段上多變的氨基酸側鏈處於遊離狀態;這些側鏈卻能與TCR和抗體結合。每個細胞表面可以表達約106個Ⅰ類分子,每個Ⅰ類分子都能與相當各類的抗原肽段結合。因此每個細胞都具有同時遞呈許多不同抗原的潛力,從而保證一個正常的個體對絕大多數抗原發生Ⅰ類限制性的免疫應答

5.1.2 Ⅰ類分子分佈功能

MHCⅠ類分子分佈於幾乎所有有核細胞表面,但不同組織細胞的表達水平差異很大:淋巴細胞表面Ⅰ類抗原的密度最高,腎、肝、肺、心及皮膚次之,肌肉神經組織內分泌細胞抗原最少,而成熟紅細胞胎盤滋養層細胞上未能檢出,血清尿液中及初乳體液中也有可溶性形式存在的Ⅰ類抗原干擾素腫瘤壞死因子在體內外均可增強各種細胞對Ⅰ類分子的表達。

Ⅰ類分子的重要生理功能是對CD8+T細胞抗原識別功能起限制性作用,也就是參與向CD8+T細胞遞呈抗原的過程。CD8+T細胞只能識別與相同Ⅰ類分子結合的抗原(多爲內源性的細胞抗原,如病毒感染細胞腫瘤細胞等),這種現象稱爲MHC限制性。例如,當病毒感染了某個細胞病毒抗原可被分解成一些短肽片段,後者與在內質網中合成的Ⅰ類分子結合後表達於細胞表面,才能被CD8+T細胞識別。Ⅰ類分子主要介導Tc細胞的細胞毒作用,也是重要的移植抗原

5.2 MHCⅡ類分子

5.2.1 Ⅱ類分子結構

人類的MHCⅡ類分子由HLA複合體中的D區基因編碼,已經明確的Ⅱ類分子包括HLA-DR、DP和DQ抗原。Ⅱ類分子亦是由非共價連接的兩條多肽鏈組成,分別稱爲α鏈和β鏈;與Ⅰ類分子不同的是,兩條鏈均由HLA基因編碼。α鏈的分子量約34kD,β鏈約29kD;兩條肽鏈均嵌入細胞膜,伸入胞質之中;其膜外區各有兩個Ig樣的功能區(圖6-3),分別稱爲α1、α2、β1和β2功能區。

X線結晶衍射圖顯示,Ⅱ類分子的α1和β1功能區共同形成一個與Ⅰ類分子相似的槽型結構多肽結合區。1和β1各有一個螺旋,形成槽的兩側壁,其餘部分形成片層,構成槽的底部。Ⅱ類分子的多態性也體現在多肽結合槽的側壁和底部,所以其空間構型依編碼基因的不同而異。類分子抗原結合特性亦與Ⅰ類分子一樣,特異性不強,每個分子可能與多種肽片結合;但與Ⅰ類分子不同的是,Ⅱ類分子肽結合槽的兩端呈開放狀(Ⅰ類分子的結合槽兩端呈封閉狀),能夠容納較長(10~18個氨基酸殘基)的肽段。

5.2.2 Ⅱ類分子分佈功能

Ⅱ類分子分佈比較侷限,主要表達於B細胞、單核-巨噬細胞和樹突狀細胞抗原遞呈細胞上,精子細胞和某些活化的T細胞上也有Ⅱ類分子。一些在正常情況下不表達Ⅱ類分子細胞,在免疫應答過程中亦可受細胞因子的誘導表達Ⅱ類分子,因此Ⅱ類分子的表達被看成是抗原遞呈能力的標誌。IL-1、IL-2和干擾素在體內外均能增強Ⅱ類分子的表達。有些組織在病理條件下也可表達一些類抗原,如胰島β細胞甲狀腺細胞等。

Ⅱ類分子功能主要是在免疫應答的始動階段將經過處理的抗原片段遞呈給CD4+T細胞。正如CD8+T細胞只能識別與MHCⅠ類分子結合的抗原片段一樣,CD4+T細胞只能識別Ⅱ類分子結合的抗原片段。Ⅱ類分子主要參與外源性抗原的遞呈,在一些條件下也可遞內源性抗原。在組織器官移植過程中,Ⅱ類分子是引起移植排斥反應的重要靶抗原,包括引起宿主移植反應(HVGR)和移植物抗宿主反應(GVHR)。在免疫應答中,Ⅱ類抗原主要是協調免疫細胞間的相互作用,調控體液免疫細胞免疫應答。

6 人類HLA基因複合體

對人主要組織兼容性抗原系統及其基因複合體的認識比小鼠約晚10年,法國學者Dausset在1958年首先發現,腎移植後出現排斥反應患者以及多次輸血患者血清中含有能與供者白細胞發生反應抗體。後者所針對的抗原即人類主要組織相溶性抗原。由於該抗原首先在白細胞表面被發現且含量最高,而且白細胞抗原(human leucocyte antigen,HAL);人類MHC,即編碼HLA的基因自然數爲HAL複合體。

6.1 HLA複合體定位及結構

HLA複合體位於人第6號染色體的短臂上。該區DNA片段長度約3.5~4.0×千個鹼基對,占人體整個基因組的1/3000。圖5-2顯示HLA複合體結構。HLA複合體共有數十個座,傳統上按其產物的結構、表達方式、組織分佈功能可將這些基因座分爲三類。

圖5-2 人類HLA複合體結構示意圖

1.HLA-Ⅰ類基因在Ⅰ基因區內存在多達31個有關的Ⅰ類基因座,其中HLA-A、HLA-B和HLA-C爲經典的HLA-Ⅰ類基因,其它基因的產物分佈有限,且其功能不明,另外還有許多僞基因.

2.HLA-Ⅱ類基因 HLA-Ⅱ類基因區包括近30個基因座,其中經典的Ⅱ類基因一般指DR、DP和DQ,它們編碼的產物均爲雙肽鏈(α、β)分子。近年來,陸續發現了一些位於Ⅱ類基因區的新基因座,其中某些基因的產物與內源性抗原的處理與呈遞有關。

3.HLA-Ⅲ類基因 HLA-Ⅲ類基因區域至少已發現36個基因座,其中C2、C4、Bf座編碼相應的補體成分,另外還有21羧化酶基因(CYP21A、B)腫瘤壞死因子基因(TNFA、B)以及熱休克蛋白70(heat shock protein70,HSP70)基因補體C4由二個不同的基因(C4A與C4B)編碼HLA-Ⅲ類基因結構見圖5-3。

圖5-3 HLA-Ⅲ基因結構示意圖

6.2 HLA等位基因編碼產物的命名

按WHO-HLA命名委員會發布的資料,僅經典的HLA-Ⅰ、Ⅱ類座(A、B、C、DR、DQ、DP)等位基因即達279個。表5-1列出了至1991年11月已識別的HLA特異性。根據該委員會制定的命名原則,凡確定新的HLA抗原特異性都要明確其DNA序列。此外,下列幾種情況在HLA特異性編號後加W(work shop)標記。

表5-1 已識別的HLA特異性(1991)

ABCDDRDQDF
A1B5 B51(5)Cw1Dw1DR1DQ1DPw1
A2B7 B5102Cw2Dw2DR103DQ2DPw2
A210(2)B703 B5103(7)Cw3Dw3DR2DQ3DPw3
A3B8 B52(5)Cw4Dw4DR3DQ4DPw4
A9B12 B53Cw5Dw5DR4DQ5(1)DPw6
A10B13 B54(22)Cw6Dw6DR5DQ6(1)
A11B14 B55(22)Cw7Dw7DR6DQ7
A19B15 B54(22)Cw8Dw8DR7DQ18(3)
A23(9)B16 B57(17)Cw9(w3)Dw10DR8DQ19(3)
A24(9)B17 B54(17)Cw1(w3)Dw11(w7)DR9
A2403(9)B18 B59Dw12DR10
A25(10)B21 B60(40)Dw13DR11(5)
A26(10)B22 B61(40)Dw14DR12(5)
A28B27 B62(15)Dw15DR13(5)
A29(19)B35 B63(15)Dw16DR13(6)
A30(19)B37B64k(14)Dw17(w7)DR14(6)
A31(19)B38(16 B65(14)Dw18(w6)DR1403
A32(19)B39(16) B67Dw19(w6)DR1404
A33(19)B40 B70Dw20DR15(2)
A34(10)B4005(21) B71(70)Dw21DR16(2)
A36B41 B72(70)Dw22DR17(3)
A43B42 B73Dw23DR18(3)
A66(10)B44(12) B75(15)DR51
A68(28)B45(12) B76(15)Dw24
A69(28)B46 B77(15)Dw25DR52
A74(19)B47  B7801B-26DR53
B48
B49(21) Bw4
B50(21) Bw6

①Bw4和Bw6作爲表位以其它B座等位基因個區別;②C座的特異性加w,以與補體相區分;③由經典細胞學分型方法鑑定D和DP特異性加W。

6.3 HLA複合機遺傳特徵

HLA複合體具備某些有別於其它真核基因系統的特徵。

1.單體遺傳方式 HLA複合體是一組緊密連鎖的基因羣。這些連鎖在一條染色體上的等位基因很少發生同源染色體間的交換,構成一個單體型(haplotype)。在遺傳過程中,HLA單體型作爲一個完整的遺傳單位由親代傳給子代。有必要區分HLA表型、基因型單體型這三個概念。某一個體HLA抗原特異性型別稱爲表型(phenotype);HLA基因在體細胞兩條染色體上的組合稱爲基因型(genotype);HLA基因在同一條染色體上的組合稱爲單體型(haplotype)(表5-2)。

受檢者

A1 A2

B8 B12

A1 A1

B8 B12

A1 A1

B8 B8

表型HLA-A1、2:B8、12HLA-A1:B8、12HLA-A1、B8
基因型HLA-A1、A2

HLA-B8、B12

HLA-A1、A1

HLA-B8、B12

HLA-A1、A1

HLA-B8、B8

單體HLA-A1、B8/A2、B12HLA-A1、B8/A1、B12HLA-A1、B8/A1、B8

二倍體(diploid)生物的每一細胞均有兩個同源染色體組,分別來自父母雙方。故子女的HLA單體型也是一個來自父方,一個來自母方。在同胞之間比較HLA單體型型別只會出現下列三種可能性:二個單體型完全相同或完全不同的機率各佔25%;有一個單體型相同的機率佔50%。至於親代與子代之間則必然有一個單體型相同,也只能有一個單體型相同(圖5-40。這一遺傳特點在器官移植供者的選擇以及法醫的親子鑑定中得到了應用。

圖5-4 HLA 單體遺傳示意圖

注:a、b、c、d代表單體

A1、B8、A2、B35等代表HLA基因座等位基因

2.多態性現象 多態性(polymorphism)是指在一隨機婚配的羣體中,染色體同一基因座有兩種以上基因型,即可能編碼二種以上的產物。HLA複合體是迄今已知人體最複雜的基因複合體,有高度的多態性。HLA的多態性現象乃由於下列原因所致:①復等位基因(multiple alleles):位於一對同源染色體上對應位置的一對基因稱爲等位基因(allele);由於羣體中的突變,同一座的基因系列稱爲復等位基因。前已述及,HLA複合體的每一座均存在爲數衆多的復等位基因,這是HLA高度多態性的最主要原因。由於各個座位基因隨機組合的,故人羣中的基因型可達108之多。②共顯性(codominance);一對等位基因同爲顯性稱爲共顯性。HLA複合體中每一個等位基因均爲共顯性,從而大大增加了人羣中HLA表型的多樣性,達到107數量級。因此,除了同卵雙生外,無關個體間HLA型別全相同的可能性極小。

HLA的高度多態性顯示了遺傳背景的多樣性,這可能是高等動物抵禦不利環境因素的一種適應性表現,從而維持種屬的生存與延續具有重要的生物意義,但也對組織移植過程中尋找配型合的供體帶來很大的困難。

3.連鎖不平衡 HLA複合體各等位基因均有其各自的基因頻率基因頻率是指某一特定等位基因與該基因座中全部等位基因總和的比例。隨機婚配的羣體中,在無新的突變自然選擇的情況下,基因頻率可以代代維持不變,由於HLA複合體和各基因座是緊密連鎖的,若各座的等位基因隨機組合構成單體型,則某一單體型型別的出現頻率應等於該單體型各基因比其它基因能更多或更少地連鎖在起,從而出現連鎖不平衡(linkage disepuilibrium)。例如,在北歐白人中HLA-A1和HLA-B8頻率分別爲0.17和0.11。若隨機組合,則單體型A1-B8的預期頻率爲0.17×0.11=0.019。但實際所測行的A1-B8單體型頻率是0.088故A1-B8處於連鎖不平衡,實測頻率預期頻率間的差值(△0.088-0.19=0.069)爲連鎖不平衡參數。在HLA複合體中已發現有50對以上等位基因顯示連鎖不平衡。產生連鎖不平衡的機制尚不清楚。

7 MHC在醫學上的意義

7.1 MHC與器官移植

前已述及,通過移植排斥的研究發現了MHC,所以MHC的意義首先與器官移植相關。Ⅰ類和Ⅱ類分子是引起同種異體移植排斥反應的主要抗原,供者與受者MHC的相似程度直接反映兩者的兼容性;供-受者間的MHC相似性越高,移植成功的可能性越大。同卵雙胎多胎兄弟姊妹之間進行移植時幾乎不發生排斥反應;親子之間有一條HLA單倍型相同,移植成功的可能性也較大;而在無任何親源關係的個體之間進行器官移植時存活率要低得多。爲了降低移植排斥反應,延長移植物的存活時間移植前的重要工作就是通過HLA檢測的方法進行組織配型,選擇HLA抗原與受者儘量相同的供者;在移植發生排斥反應時進行恰當的免疫抑制(詳見第二十八章)。

7.2 MHC與免疫應答

1.免疫調控作用動物實驗證明,不同品質的小鼠對同一抗原的應答能力大不相同:甲小鼠可產生抗體應答和細胞性應答,乙小鼠完無應答,兩者雜交的F1有應答能力。這說明對某抗原的應答能力遺傳調控,Benacerraf將這種控制基因免疫應答基因(immuneresponsegene,Ir基因);Ir基因的編碼產物稱爲免疫應答抗原(immuneresponseassociatedantigen,Ia抗原);後來發現實際上就是MHCⅡ類基因及其抗原。Ⅱ類分子調控免疫應答的機制尚未清楚,可能是不同Ⅱ類分子抗原結合的部位不同,因此遞呈給TH細胞抗原表位也不相同。

2.MHC限定性識別當抗原遞呈向免疫活性細胞遞呈抗原時,免疫活性細胞在識別特異性抗原的同時,必須識別遞呈細胞的MHC抗原,這種機制稱爲MHC限定性(MHCrestriction)。CD4+T細胞必須識別Ⅱ類分子特異性,CD8+T細胞必須識別Ⅰ類分子特異性;MHC分子對抗原識別的機制已如前述,而識別的後果見第七章。

7.3 MHC與疾病

近20年來,已發現50餘種人類疾病與HLA的一種或數種抗原相關,例如某些傳染病自身免疫病強直性脊柱炎就是其中一個典型代表。在美國白人中,90%的強直性脊柱炎患者HLA-B27,而正常人HLA-B27僅爲9%,表明HLA-B27強直性脊柱炎發生呈高度相關需要指出的是,這種“相關性”只是一種統計學的概念,並不表明兩者之間有絕對的因果關係,因爲除了HLA之外,其它基因及許多未知的環境因素都可能影響疾病的發生。HLA與某疾病的相關程度常用相對危險性(relativerisk,RR)表示,這是帶有某種HLA抗原的人羣發生某種疾病的頻率與不帶該抗原的人羣發生某病頻率的比值,其公式爲:

RR=患者(Ag+/Ag)/對照(Ag+/Ag

RR數值越大,表示某病與該抗原相關性越強。一般地說,RR值大於3就表示相關性較強;但是如果某抗原患者中出現的頻率低於20%,即使RR值很大,也無較大意義。表6-2列出了幾種疾病與HLA的RR數值。

表6-2HLA與某些疾病的相對危險性

疾病HLARR
霍奇金病A11.4
特發性血色素沉着症A38.2
先天腎上腺皮質增生B4715.4
強直性脊柱炎B2787.4
急性前葡萄腺炎B2710.4
亞急性甲狀腺炎B3513.7
銀屑病牛皮癬Cw613.3
皰疹性皮DR315.4
乳糜瀉DR310.3
特發性阿狄森病DR36.3
突眼性甲狀腺腫DR33.7
胰島素依賴型糖尿病DR33.3
DR46.4
重症肌無力DR32.5
D82.7
系統性紅斑狼瘡DR35.8
多發性硬化DR24.1
類風溼性關節炎DR44.2
天皰瘡DR414.4
慢性甲狀腺炎(橋本病)DR53.2
惡性貧血DR55.4

MHC在HLA相關疾病中的作用機制目前尚不十分清楚,抗原決定簇選擇(determinantselection)學說部分地解釋了MHC的作用:①某些自身抗原抗原片段與某個或幾個特定HLA抗原的結合力比與其它HLA分子的結合力高得多,因此帶有該特異性HLA分子的個體較易針對此抗原產生MHC限制性的免疫應答,引起自身免疫病;②某些HLA分子與病原體的某些抗原相同(共同抗原),不能有效地產生對該病原體免疫應答,導致機體對該病原體所致的感染性疾病的易感性增強。雖然決定族選擇學說還未得到證實,但是許多動物實驗結果均支持這一學說。

7.4 MHC與法醫學

HLA是體內最複雜的多態性基因系統,其表現型數以億計,兩個無血緣關係的個體很難具有完全相同的HLA,而且HLA終身不變。因此HLA檢測至少具有兩方面的意義:①由於HLA具有單倍型遺傳的特點,每個子代均從其父母各得到一個單倍型,因此可用於親子關係鑑定。②如用分子生物學方法,尚可對極少量的陳舊性標本進行檢測,在法醫學上可用於兇犯身份鑑定和死者身份鑑定

7.5 MHC與人類學研究

不同民族的種族起源等人類學研究可從多方面進行,如歷史、文化、語言、體質基因等,其中唯基因受外界環境的影響最小,故其意義最大。因爲HLA的基因連鎖不平衡,某些基因或單倍型在不同種族或地區人羣的頻率分佈有明顯差異,故在人類學研究中可爲探討人類的源流和遷移提供有用的資料。

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