知识目标
1、掌握人类 MHC I、II类的基本结构
2、掌握其分布与生物学功能
课前思考
1. MHC的编码产物有怎样的结构？
2. MHCI、II类的编码产物结构有何异同？
3. 其结构是如何与其功能相适应的？
教学内容
MHC分子结构、分布与功能
一、MHC分子的结构与分布
（一）MHC-Ⅰ类分子的结构与分布
MHC-Ⅰ类分子属糖蛋白，由一条重链（跨膜成分，44kD 367个aa）和一条轻链（非跨膜成分，12kD 99个aa ）以非共价键连接而成，其结构示意图如7-5所示。具多态性的重链也称为α链，包括α1、α2与α3结构域，其中α1、α2结构域共同构成抗原（肽）结合槽；轻链即β-2微球蛋白(microglobulin，β2m)，乃由位于第15号染色体的非MHC基因所编码，与重链的α3同属免疫球蛋白超家族。β2m无多态性，其以非共价键与α链胞外段相互作用，有助于维持Ⅰ类分子天然构型的稳定性。
Ⅰ类分子分四个区：
（1）肽结合区： 位于N端，有a1、a2 二个功能区。含有与Ag结合的部位，是同种异型Ag决定簇存在的部位。
（2）Ig 样区：重链a3、 b2的微球蛋白，α3有90个aa与CD8结合，起粘附作用。
（3）跨膜区：25个氨基酸形成α -螺旋，使Ⅰ类分子固定在细胞膜上。
（4）胞浆区：30个氨基酸, 含较多苏氨酸、酪氨酸、丝氨酸，发生磷酸化。
借助X光衍射技术分析Ⅰ类分子空间结构，发现其重链胞外段存在一底部由8条反向平行β片层、边缘由2个α螺旋构成的抗原结合槽，可容纳含8～10个氨基酸残基（或稍长）的多肽片段。抗原结合槽中关键位点的氨基酸残基不同，导致抗原结合槽精细结构、电荷分布各异，从而形成 MHC的多态性，以及I类分子与抗原肽结合的相对专一选择性和亲和力。
MHC-Ⅰ类分子主要分布于机体所有有核细胞表面（包括血小板和网织红细胞），以淋巴细胞表面Ⅰ类分子的密度最大，其次为肾、肝及心脏，密度最低的为肌肉和神经组织。此外，血清、初乳及尿液中还存在可溶性的Ⅰ类分子。
（二）MHC-Ⅱ类分子的结构与分布
MHC-Ⅱ类分子属糖蛋白，乃由α（32－34kD）和β（29－32 kD）两条肽链以非共价键连接而成，如图7-6所示。如同Ⅰ类分子，Ⅱ类分子也属免疫球蛋白超家族，但其两条链均为跨膜成分。Ⅱ类分子的抗原结合槽为开端结构，故可结合较长（约13～17个氨基酸残基）肽段。Ⅱ类分子分为四个区：
（1）肽结合区(α1, β1) ：两条螺旋末端开放，可结合14-18个氨基酸，最长可达30个氨基酸。
（2）Ig 样区（α2, β2）：与CD4结合。
（3）跨膜区：25个疏水性氨基酸。
（4）胞浆区：10－15个氨基酸。
MHC-Ⅱ类分子仅表达于专职抗原递呈细胞（B细胞、巨噬细胞、树突状细胞、朗格汉斯细胞）以及活化的T细胞和胸腺上皮细胞等表面。
二、MHC分子的功能
（一）参与加工与递呈抗原
MHC-Ⅰ类分子和Ⅱ类分子分别参与对内源性和外源性抗原的加工和递呈，如图7-7所示。内源性或外源性抗原被加工成为肽段，嵌入MHC-Ⅰ（或Ⅱ）类分子抗原结合槽中，形成抗原肽/MHC-Ⅰ（或Ⅱ）类分子复合物，进而表达于抗原递呈细胞表面供CD8+T或CD4+T细胞的TCR识别。
在抗原肽-MHC分子复合物中，抗原肽的两个或两个以上专司与MHC分子结合的氨基酸残基称为锚着残基（anchor residue），MHC分子抗原结合槽与抗原肽锚着残基相对应的氨基酸残基称为锚着位（pocket）。
（二）参与T细胞限制性识别
TCR在识别抗原肽的同时，还须识别与抗原肽结合的同基因型MHC分子，此即MHC限制性（MHC restriction）。CD8+T细胞在识别抗原肽的同时，须识别MHC-Ⅰ类分子，此为MHC-Ⅰ类限制性；CD4+T细胞在识别抗原肽的同时，须识别MHC-Ⅱ类分子，此即MHC-Ⅱ类限制性。
（三）参与T细胞在胸腺的发育
T细胞在胸腺中的发育涉及复杂的选择过程，无论是阳性选择或阴性选择，均有赖于MHC-Ⅰ类和Ⅱ类分子参与。
（四）诱导同种移植排斥反应
同种异型MHC分子是介导移植排斥反应的关键分子，供、受者间MHC不匹配可导致移植排斥反应。
