MHC抗原
主要组织相容性复合体（MHC）是由一组紧密连锁的基因群构成的高度多态性遗传系统，其编码产物构成介导T淋巴细胞识别与抗原呈递的核心分子体系——MHC抗原。这类抗原系统是调控同种异体组织器官移植排斥反应的关键决定因素，其分子多态性直接影响免疫应答的特异性。
根据分子结构与功能特征，MHC抗原系统划分为两个主要类别：I类抗原与II类抗原。以实验动物模型小鼠为例，其MHC抗原系统特称为H-2抗原系统，相关基因簇定位于第17号染色体。小鼠H-2复合体编码产物呈现复杂的组成特征，包含11个功能亚类：
经典MHC I类分子（MHC-Ia）：
- H-2D亚类：由H-2D基因编码，表达于所有有核细胞表面
- H-2K亚类：包含H-2Kk、H-2Kb等位基因产物
- H-2L亚类：具有H-2Ld、H-2Lq等位型变异
非经典MHC I类分子（MHC-Ib）：
- H-2Q亚类：表现组织特异性表达模式
- H-2M亚类：参与抗原加工递送过程
- H-2T亚类：功能涉及NK细胞教育
经典MHC II类分子（MHC-IIa）：
- H-2A(I-A)亚类：由α链与β链组成异源二聚体
- H-2E(I-E)亚类：表达具有细胞类型特异性
- H-2P亚类：功能关联免疫调节
非经典MHC II类分子（MHC-IIb）：
- H-2M亚类：作为肽编辑分子参与抗原加载
- H-2O亚类：表达受细胞因子调控
从分子构象角度分析，经典MHC I类分子由两条多肽链构成：45 kDa的α链为跨膜糖蛋白，其胞外区包含α1、α2、α3三个结构域；12 kDa的β2微球蛋白（β2-MG）通过非共价键与α链结合。该复合体的胞外部分可通过木瓜蛋白酶在膜近端第13位氨基酸残基处发生特异性水解。值得注意的是，人类MHC I类分子（HLA-I）的α链基因定位于HLA复合体A、B、C基因座，而小鼠H-2K与H-2D/L基因则构成其I类分子编码核心。
MHC II类分子由33 kDa的α链与28 kDa的β链通过非共价相互作用形成异源二聚体，其抗原结合槽由α1与β1结构域共同构成。两类分子在近膜端区域均呈现保守的免疫球蛋白样折叠结构域，该特征支持其被归类为免疫球蛋白超家族成员。这种结构保守性与其介导TCR-pMHC相互作用及共刺激信号传导的核心功能密切相关。
MHC I类抗原呈广泛性表达特征，几乎覆盖所有有核细胞膜表面，其核心功能在于将细胞内源性抗原信息（包括病毒感染产生的病毒肽段及肿瘤相关抗原）通过α1/α2结构域形成的抗原结合槽呈递至细胞毒性T淋巴细胞（CTL）表面。这种呈递机制特异性激活CD8+ T细胞，触发靶细胞裂解及病毒清除效应。相较之下，MHC II类抗原的表达呈现严格的细胞谱系限制性，主要定位于专职抗原呈递细胞（包括B淋巴细胞、单核吞噬细胞系统成员、树突状细胞及表皮朗格汉斯细胞），其生物学功能在于将外源性抗原经内体途径加工形成的肽段，通过α1/β1异源二聚体构成的抗原结合沟槽呈递给CD4+ T辅助细胞，从而启动适应性免疫应答。
MHC分子系统展现出显著的多态性特征，其遗传规律表现为共显性单倍型传递模式。在实验动物模型构建中，近交系小鼠通过连续20代以上的兄妹交配，实现全基因组纯合化，确保每个H-2基因座位的等位基因均质化。这种遗传背景的高度一致性使得特定近交系品系成为研究MHC功能的理想模型，其表达的MHC单倍型通过斜体字母代码进行标准化命名（如H-2^b、H-2^d）。这种命名体系整合了该品系内所有H-2复合体等位基因的遗传信息，避免了逐一标注每个基因座位的繁琐。以常用实验品系BALB/c为例，其完整的MHC单倍型构成包括H-2K^d、H-2D^d、H-2L^d（I类基因区）及I-A^d、I-E^d（II类基因区），这种命名方式既保持了遗传信息的完整性，又实现了不同品系间MHC表型的快速辨识。
由于MHC等位基因遵循共显性遗传规律，杂合个体在其抗原呈递细胞表面同步表达父母源等位基因编码的MHC分子产物。下图以杂合子H-2ᵏ/ᵈ小鼠为例，展示抗原呈递细胞表面MHC分子的表达谱系：母源与父源MHC基因产物呈现等比例共表达状态。值得注意的是，MHC II类分子作为由α链与β链组成的异源二聚体结构，可形成跨等位基因的杂合分子（如H-2Aᵏ/H-2Eᵈ），而MHC I类分子的β₂-微球蛋白亚基（β₂M，粉红色标注）由非多态性基因编码，其表达呈现父母源随机分配特征。
经典MHC I类分子在绝大多数有核细胞表面组成性表达，但表达量呈现显著的组织特异性差异：淋巴细胞构成性高表达群体，而成纤维细胞、肌细胞、肝实质细胞及中枢神经元仅维持基础水平表达。值得注意的是，特定分化阶段的神经元前体细胞及成熟精子细胞呈现MHC I类分子完全缺失的表型，这种表达调控与中枢神经免疫特权及生殖细胞免疫逃逸机制密切相关。
与MHC I类分子的广泛表达模式不同，MHC II类分子严格局限于专职抗原呈递细胞（如巨噬细胞、树突状细胞及B淋巴细胞）的组成性表达。胸腺上皮细胞等非传统抗原呈递细胞需在炎症信号（如IFN-γ刺激）诱导下方可上调MHC II类分子表达。在细胞分化层面，MHC II类分子表达呈现动态调控特征：pre-B细胞阶段未检测到膜表面表达，而成熟B细胞则维持组成性高表达；单核细胞向巨噬细胞分化过程中，MHC II类分子表达水平随细胞活化状态呈现数十倍的动态变化。
细胞因子网络对MHC表达实施精密调控：Ⅰ型干扰素（IFN-α/β）与Ⅱ型干扰素（IFN-γ）通过JAK-STAT通路诱导MHC I类分子表达，其中IFN-γ可特异性激活CIITA转录因子，协同上调MHC I类分子α链、β₂M亚基、蛋白酶体亚基（LMP）及抗原肽转运体（TAP）的表达。值得注意的是，IFN-γ对非专职抗原呈递细胞（如血管内皮细胞）具有诱导MHC II类分子表达的能力。细胞因子调控呈现细胞类型特异性特征：IL-4可增强静息态B细胞MHC II类分子表达，而糖皮质激素则通过抑制NF-κB通路实现广谱的MHC II类分子表达下调。
病毒感染常通过多重机制逃逸MHC I类分子限制：人巨细胞病毒（HCMV）编码的US2/US11蛋白可靶向β₂M亚基，阻断MHC I类分子组装及细胞膜转运；肝炎病毒则通过下调TAP分子表达抑制抗原肽转运。这些病毒策略导致细胞表面MHC I类分子密度显著降低，形成免疫逃逸表型。
MHC多态性通过影响抗原肽结合谱系塑造免疫应答特征：不同单倍型（如H-2ᵇ与H-2ᵈ）在抗原肽呈递效率及TCR识别阈值方面的差异，直接导致对外源性抗原免疫应答的质与量的区别。当特定MHC分子无法有效呈递关键抗原肽，或TCR库缺乏对应pMHC复合物的识别受体时，将出现免疫应答缺失或免疫耐受状态，这种MHC限制性特征是器官移植排斥及肿瘤免疫逃逸的重要分子基础。
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