1. 組織相容性復合體

主要組織相容性（基因）復合體：本質上是一組緊密連鎖的、編碼主要組織相容性抗原的基因復合體，能夠編碼主要組織相容性抗原，具有控制同種移植排斥反應、免疫應答及免疫調節等功能
如下圖所示，MHC組織相容性抗原主要起到 抗原遞呈給T細胞（將目標犯罪者特征交給警察）的作用

MHC的理解：抗原遞呈細胞APC（舉報者）總結異體蛋白（罪犯）的抗原肽（外貌特征），交由T細胞（警察局）的TCR（外貌特征系統詞條）識別，激發免疫反應

雖然HLA的功能性基因眾多，但 只有經典MHC-I和經典MHC-II參與抗原提呈（在人群中存在高度多態性），而非經典MHC-I、非經典MHC-II、MHC-III不參與抗原提呈（存在有限的多態性，又稱為免疫功能相關基因）

2. 人類HLA基因（基因結構）

2.1 HLA I類基因

HLAI類基因：集中在遠離著絲點的一端；經典的HLA I類基因只有3個（A、B、C）；僅編碼異二聚體（HLA I類分子）中的重鏈；HLA I類分子中的輕鏈稱為β2m微球蛋白（由15號染色體上的基因編碼，沒有免疫功能，僅僅用來維持HLA I類蛋白分子的空間結構）

HLA I類分子的組成

2.2 HLAII類基因

HLA II 類基因：在靠近著絲點的一側；經典的HLA II類基因只有3個（DP、DQ、DR三個亞區）；每個亞區又包括A/B兩種功能基因座位，分別編碼HLA II分子α鏈和β鏈

HLA II類分子的組成

3. HLA 基因的遺傳特點

理解HLA的多樣性：

• 多基因性：HLA由一組位置相鄰的基因座位組成（6個經典HLA位點）；HLA I 和 HLA II等位基因產物的表達具有共顯性特征；相當于6*2=12個基因座位（此即多基因性的理解）
• 多態性：一個基因座位上存在 多個等位基因（每個基因座位的候選基因從幾個到幾千個不等）
  MHC多態性是一個群體概念，指群體中不同個體在等位基因擁有狀態上存在差別

HLA的多態性：HLA可以產生的類型超過地球總人口

事實上，人群中出現的HLA類型比我們計算出的數字少很多，主要是因為 自然選擇 影響，使得部分基因型高頻出現。

• 單體型：群體中各等位基因其實并不以相同的頻率出現，某些單體型在群體中有可能呈現較高的頻率，并較之單一座位的HLA基因型更顯示人種、地域、民族特點（eg: 自然選擇某一基因型適應于抗細菌感染）
• 連鎖不平衡：指分屬兩個或兩個以上的等位基因，同時出現在一條染色體上的幾率高于隨機出現的頻率

單體型介紹：舉例A01具有強抗細菌感染的能力，在經歷特殊細菌疫情后，只有A01能夠繼續存活繁衍；連鎖不平衡介紹：甲和乙代表兩個不同的個體（擁有相同的HLA基因型：A01*A02*B01*B02），由于其A和B兩基因連鎖性不同，其后代的基因型因配偶而異（表示為A?B?）；倘若A01抗細菌感染，B01抗病毒感染，則甲的后代在不考慮配偶的前提下至少有50%的存活概率，而乙的后代聽憑配偶的遺傳運氣，由此因自然選擇造成了群體中的連鎖不平衡的遺傳特點

HLA多態性的意義

• 積極意義：對不同抗原入侵的反應性和易感性不同（種類越多，外界抵抗力越強）
• 消極意義：器官移植中產生免疫排斥反應

4. HLA 蛋白的結構和功能

4.1 HLA I和 HLA II對比

HLA I類分子： 存在于所有有核細胞（含血小板和網織紅細胞）表面；α鏈具有高度多態性，形成一個凹槽肽結合區，容納8-10個氨基酸殘基，是與抗原結合的部位；β2微球蛋白（β2m）對維持I類分子天然構型的穩定性及其分子表達有重要意義；識別和遞呈內源性抗原肽（細胞自己產生的），與CD8分子結合，對CTL（細胞毒性T細胞）識別起限制作用

HLAII類分子：僅表達于部分細胞表面，能表達HLA-II 分子的細胞被稱為專職抗原提呈細胞（B、M、DC等）；由α、β兩條肽鏈非共價結合而成，α1和β1構成一個凹槽，是II類分子的抗原結合部位，可容納14個氨基酸；識別和遞呈外源性抗原肽（非細胞本身產生的），與CD4分子結合，對Th細胞識別起限制作用

HLA I類和 II類分子的結構和功能對比

4.2 HLA與抗原肽的相互作用

HLA的抗原結合槽與抗原肽互補結合：

• I類分子抗原結合槽兩端封閉，8-10個AA的抗原肽
• II類分子抗原結合槽兩端開放，13-17個AA的抗原肽

錨定位：HLA的抗原結合槽與抗原肽互補結合，有兩個或以上的關鍵結合部位即可（保證MHC可以比較穩固得遞呈結合抗原肽，同時沒有過多限制抗原肽的多樣性）

HLA I類分子與抗原肽的結合和相應的錨定位

4.3 HLA分子的功能

（1）作為抗原提呈分子參與適應性免疫應答

• 決定了T細胞識別抗原的MHC限制性：T細胞與APC或靶細胞相互作用時，必須識別相應MHC分子結合遞呈的抗原肽；MHC與抗原肽不是一一對應的關系，而是MHC識別一群帶有特定基序的肽段
• 參與T細胞在胸腺中的選擇和分化
• 決定疾病易感性的個體差異
• 參與構成種族基因結構的異質性
• 參與移植排斥反應

（2）調節固有免疫應答

• III類基因編碼的補體成分（蛋白）
• 非經典I類基因調節NK細胞殺傷活性
• 炎癥相關基因參與固有免疫應答
• 經典的MHC I/II亦被證實參與固有免疫應答調控

5. HLA的醫學意義

5.1 HLA與器官移植

移植原則：移植時力求HLA相容，最好是相同（同卵雙胞胎> 直系親屬 > 親屬 > 無親緣關系者）

不同器官的移植對HLA配型的要求不同：

• 腎移植：HLA-DR> HLA-B > HLA-A
• 骨髓移植： 有親緣關系 HLA-A>HLA-B>HLA-DR（無親緣關系：增加匹配 HLA-C和HLA-DQ）

5.2 HLA表達異常與疾病

• HLA I類抗原表達異常：腫瘤免疫逃逸（腫瘤細胞表面HLA I類抗原少，TC無法識別）
• HLA II 類抗原表達異常：器官特異性自身免疫病（正常不表達II類抗原的細胞，一旦在其他類型細胞上表達并被Th細胞識別）
• HLA 與某些自身反應性疾病關聯：不同個體對疾病的易感性在很大程度上受遺傳控制
• HLA與法醫關聯：HLA是鑒別白細胞的血型（ABO是鑒別紅細胞的血型），終生的特異性遺傳標記可用于鑒定親子關系；利用HLA人群分布分析，研究人類發源及歷史遷徙