人類白細胞抗原
| 人類白細胞抗原 | |
|---|---|
| gene complex | |
| 上级分类 | chromosomal region  |
人类白细胞抗原（英語：Human leukocyte antigen，缩写：HLA），是编码人类的主要组织相容性复合体（MHC）的基因。其位于6号染色体的短臂上（6p21.31），包括一系列紧密连锁的基因座，与人类的免疫系统功能密切相关。其中部分基因编码细胞表面抗原，成为每个人的细胞不可混淆的「特征」，是免疫系统区分自身和异体物质的基础。HLA基因高度多态化，存在许多不同的等位基因，从而细致调控后天免疫系统。[1]
属于第一类MHC的HLA（HLA-A、HLA-B、HLA-C）可提供细胞内肽的状况。属于第二类MHC的HLA（HLA-DP、HLA-DM、HLA-DO、HLA-DQ、HLA-DR）将来细胞外的抗原呈递给T淋巴细胞。
功能
[编辑]HLA分子的核心功能是将抗原肽呈递给T细胞，从而启动适应性免疫应答。这一过程分为两条主要途径：
- 内源性途径（MHC I类分子）：细胞内蛋白（包括病毒蛋白和肿瘤抗原）在蛋白酶体中被降解为短肽（通常为8–10个氨基酸），通过抗原加工相关转运体（TAP）进入内质网，与MHC I类分子结合后转运至细胞表面。CD8+ T细胞（细胞毒性T细胞）识别这些肽-MHC I类复合物，从而摧毁被感染的细胞。[1]
- 外源性途径（MHC II类分子）：细胞外抗原被抗原呈递细胞（如树突状细胞、巨噬细胞、B细胞）通过吞噬作用摄取，在溶酶体中降解为较长肽（13–25个氨基酸），与MHC II类分子结合后呈递至细胞表面。CD4+ T细胞（辅助T细胞）识别这些肽-MHC II类复合物，并通过分泌细胞因子激活其他免疫细胞。[1]
通过这种机制，免疫系统可以区分「自身」和「非自身」抗原，在识别外来病原体的同时维持对自身组织的免疫耐受。HLA分子也参与免疫监视——识别和清除肿瘤细胞。
分类与结构
[编辑]第一类MHC分子
[编辑]第一类MHC分子由一个跨越细胞膜的α链和一个连在这个链上的、细胞外的β2微球蛋白组成。整个分子由四个区组成，其中三个区位于α链上（α1-α3），β2微球蛋白组成第四个区。分子位于细胞外的部分（α1和α2）组成一个凹坑，肽可以粘在这个凹坑里。粘在这里的肽一般是在蛋白酶体里被拆除的蛋白质的残片。免疫细胞（比如CD8+-T细胞）可以检验这些被粘在细胞表面的肽来区分自身和外来的细胞。所有含有细胞核的身体内的细胞都有第一型人類白細胞抗原，这些分子又可以细分为HLA-A、HLA-B和HLA-C。[1]
第二类MHC分子
[编辑]第二类MHC分子由一个α链和一个β链组成，两个链都穿过整个细胞膜。在细胞外这个分子有四个区（α1、α2、β1和β2），其中α1和β1组成一个凹坑。第二型人類白細胞抗原比第一型稍大些。只有吞噬性的细胞（比如巨噬细胞、B細胞）的表面有第二型人類白細胞抗原。在巨噬过程中被溶酶体分解的蛋白质的肽被粘在第二型人類白細胞抗原的凹坑里。这个型的分子又可以下分为HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR、HLA-DN和HLA-DO。[1]
第三类MHC分子
[编辑]与前两型不同的是，第三类MHC分子主要属于补体系统，参加不分别免疫。它可下分为C2、C4和Bf。
遗传学
[编辑]HLA复合体位于6号染色体短臂上的21.32区（6p21.32），由约360万个碱基对组成。HLA基因具有最高的基因密度和最丰富的多态性，目前已知超过30,000种HLA等位基因。[2]
HLA基因以单倍型（haplotype）的形式从亲代遗传给子代。由于HLA基因座在染色体上紧密连锁，重组概率极低，因此特定的等位基因组合往往作为一个整体遗传，形成所谓「扩展单倍型」。不同人群中的HLA等位基因频率存在显著差异，这种连锁不平衡（linkage disequilibrium）是HLA遗传学的重要特征。[1]
命名
[编辑]每个特定的人類白細胞抗原的名字分三个部分：
- 缩写HLA
- 亚型的字母，比如（HLA-B）
- 特定分子的号码（比如HLA-B27）[1]
临床意义
[编辑]在进行器官移植手术时人类白细胞抗原决定组织相容性。贡献者和接受者的人类白细胞抗原越相似，排异反应就越小。只有同卵双胞胎或者克隆的人类白细胞抗原是完全一样的。因此HLA配型是器官移植前的关键步骤。[1]
此外，许多疾病与一定的人类白细胞抗原相关联。特定形式的HLA蛋白已经被证实和特定疾病有高度相关，或者确定会诱导该疾病发生；许多HLA相关的自体免疫疾病都和东亚人有强烈相关性。
HLA等位基因也与药物超敏反应密切相关。例如，HLA-B*57:01与阿巴卡韦超敏反应高度相关，HLA-B*15:02与卡马西平引起的史蒂芬斯－强森综合征（SJS）相关，HLA-B*58:01与别嘌醇引起的严重皮肤不良反应相关。在某些疾病中，特定HLA类型的个体对病原体有较强的免疫控制能力——例如HLA-B57和HLA-B27与HIV感染者中病毒载量较低（精英控制者状态）相关。
相關疾病
[编辑]特定形式的HLA蛋白已經被證實和特定疾病有高度相關，或者是確定會誘導該疾病發生。
| 抗原 | 疾病 | 备注 |
|---|---|---|
| HLA-B27 | 强直性脊柱炎 | 相关性最强（>90%患者阳性） |
| HLA-B27 | 反应性关节炎 | |
| HLA-B51 | 贝赫切特病 | |
| HLA-DR2 | 多发性硬化症 | |
| HLA-DR3/DR4 | 1型糖尿病 | |
| HLA-DQ2/DQ8 | 乳糜泻 | |
| HLA-B*57:01 | 阿巴卡韦超敏反应 | 用药前筛查可预防 |
| HLA-B*15:02 | 史蒂芬斯－强森综合征（SJS） | 与卡马西平相关 |
| HLA-B*58:01 | 毒性表皮壞死症（TEN） | 与别嘌醇相关 |
| HLA-B57 | HIV精英控制者 | 病毒载量较低 |
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Janeway, Charles A.; et al. Janeway's Immunobiology 8th. Garland Science. 2011. ISBN 978-0-8153-4243-4 （英语）.
- ^ IMGT/HLA Database. European Bioinformatics Institute. [2026-06-03] （英语）.