遗传学课件免疫的遗传分析.ppt

2022/5/301第第17章章 免疫的遗传分析免疫的遗传分析2022/5/302人体免疫系统人体免疫系统 机体识别和排除异物，机体识别和排除异物，机体识别和排除异物，机体识别和排除异物，维持机体生理平衡和稳定的功能维持机体生理平衡和稳定的功能维持机体生理平衡和稳定的功能维持机体生理平衡和稳定的功能2022/5/303功能功能功能功能 正常表现正常表现正常表现正常表现免疫防御（免疫防御（免疫防御（免疫防御（immunologic immunologic 抗感染抗感染抗感染抗感染 defensedefense）免疫稳定（免疫稳定（免疫稳定（免疫稳定（immunologic immunologic 消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞 homeostasishomeostasis）免疫监视（免疫监视（免疫监视（免疫监视（immunologic immunologic 控制癌变细胞控制癌变细胞控制癌变细胞控制癌变细胞 surveilancesurveilance）人体免疫系统的三大功能人体免疫系统的三大功能2022/5/304免疫遗传学免疫遗传学边缘学科免疫学与遗传学相结合研究领域：免疫反应中所涉及的遗传学问题遗传基础和遗传调控2022/5/305本章内容本章内容1、抗原的遗传2、抗体的遗传2022/5/30617.1 抗原的遗传抗原的遗传抗原（抗原（antigen）：）：一类能引起人体或动物免疫系统产生一系列免疫反应的物质（如蛋白质、多糖、细菌、病毒等）。

2022/5/3072022/5/308 二、抗原的两种基本特性二、抗原的两种基本特性 1. 免疫原性免疫原性（immunogenecity）是指抗原分子是指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答（产生特异性抗体及免疫能够刺激机体产生免疫应答（产生特异性抗体及免疫效应细胞）的性质效应细胞）的性质 AgT TB B致敏致敏致敏致敏T T T T细胞细胞细胞细胞浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞抗体抗体免疫原性示意图免疫原性示意图2022/5/309 2. 2. 抗原性抗原性（antigenicity）又称免疫反应性，）又称免疫反应性，是是指抗原分子与免疫应答产物（抗体或免疫效指抗原分子与免疫应答产物（抗体或免疫效应细胞）发生特异性结合的性质应细胞）发生特异性结合的性质AgT TB B致敏致敏T T T T细胞细胞细胞细胞浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞 抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图抗体2022/5/3010抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic determinant）：决定抗原特异性的抗原表面的特定化学结构（化学基团或特定构象） 抗原结合价（抗原结合价（antigenic valence）是指能够与抗体是指能够与抗体分子结合的决定簇数目。

分子结合的决定簇数目2022/5/3011免疫反应相关因素免疫反应相关因素1、抗原化学结构2、遗传因素3、生理状态2022/5/3012血液抗原血液抗原血型是以血液抗原形式表现出来的一种遗传性状;狭义地讲，血型专指红细胞抗原在个体间的差异;广义的血型应包括血液各成分的抗原在个体间出现的差异2022/5/3013抗原：红细胞抗原红细胞抗原A红细胞抗原红细胞抗原B（1）ABO血型血型抗原存在于红细抗原存在于红细胞膜的外表面胞膜的外表面2022/5/3014ABO血型的遗传血型的遗传AB抗原的遗传遵循孟德尔遗传规律三复等位基因学说：ABO基因座主要有三个等位基因、，对为显性，为隐性，和为共显性2022/5/3015基因型基因型红细胞抗原红细胞抗原表型表型抗原抗原抗原抗原IAIA、IAiAIBIB、IBiBIAIBABiiOABO基因型基因型2022/5/3016ABO基因及等位基因基因及等位基因人类ABO基因位于第9号染色体（9q34）,长约18KbA、B基因：7个单碱基差异-3同义突变，4错义突变，导致编码的酶蛋白有4个氨基酸残基不同O基因:单碱基缺失所致移码突变，终止密码提前出现2022/5/3017血型与性格血型与性格A型人重视外界反映、完美主义，追求舒适生活；型我行我素、兴趣广泛，一心二用，自由奔放；AB型进步开化、两面性，缺乏耐性，讲究趣味；O型热爱生活、重视力量，个性十足，实用主义。

2022/5/3018高效学习法2022/5/3019在一个房间里学习2022/5/3020ABO血型分布血型分布2022/5/30211940年Landsteiner和Wienner把恒河猴(Rhesus macaque)的红细胞注射给兔子，发现兔子血清内含有一种抗体，能凝集85%白种人的红细胞这些被凝集的红细胞叫做“恒河猴阳性”(Rh+) （2）Rh血型系统2022/5/3022Rh 血型分布血型分布2022/5/30232022/5/3024遗传机制 复合遗传系统已知等位基因60余种，以C、c、D、d、E、e最为重要；D抗原最强，医学上将有D抗原的红细胞称Rh+，缺乏D抗原的红细胞称Rh-2022/5/3025新生儿溶血症示意图新生儿溶血症示意图 孕妇孕妇(Rh-)胎儿胎儿(Rh+)抗抗Rh抗体抗体新生儿新生儿RBC (Rh+)溶血反应溶血反应2022/5/3026新生儿溶血症新生儿溶血症 临床上表现为皮肤黄疸，严重的出生时就有明显的水肿、贫血2022/5/3027 遇Rh-妇女第一胎娩出Rh+，72小时内注射抗D免疫球蛋白2022/5/3028和血型检测和血型检测2022/5/3029（3）Xg血型系统血型系统1962年从1个多次输血的病人的血清查出一种新的红细胞抗原Xg。

Xg是迄今所知唯一X连锁的红细胞抗原这一抗原的基因座在X染色体短臂上，有两个等位基因Xga和Xg2022/5/3030Xg血型系统的基因型和表型血型系统的基因型和表型性别性别基因型基因型表型表型女女XgaXga, XgaXgXg(a+)XgXgXg(a-)男男 XgaY, Xg(a+)XgYXg(a-)2022/5/3031思考题在Xg血型系统中，若父亲为Xg（a），母亲为Xg（a-），其所有的子女血型表现如何？则所有女儿都将是Xg（a），所有儿子都将是Xg（a-）2022/5/3032如果父亲为Xg（a-），母亲为Xg（a），其子女血型又如何？说明原因？则子女可能都是Xg（a+），也可能半数是Xg（a+），半数是Xg（a-）2022/5/3033疾病遗传研究-利用Xg血型确定X染色体的来源 特纳氏综合征特纳氏综合征 克兰费尔特综合征克兰费尔特综合征2022/5/30341、特纳氏综合征（Turners syndrome） 假定该女孩是Xg（a），父亲也是Xg（a），而母亲是 Xg（a-），那么她的X染色体必定来自父亲2022/5/30352、克兰费尔特综合征克兰费尔特综合征（Klinefelters syndrome） 男孩的性染色体是XXY， 假定该男孩是Xg（a+）， 母亲是Xg（a-）， 那么他X染色体来自父亲。

2022/5/3036克兰费尔特综合征克兰费尔特综合征2008年28岁马修-阿黛尔阿黛尔马卡姆马卡姆 2022/5/3037组织相容性抗原（组织相容性抗原（histocompatibility antigen）：）：造成移植物被排斥反应的抗原造成移植物被排斥反应的抗原主主 要要 组组 织织 相相 容容 性性 抗抗 原原 （ major histocompatibility antigen, MHA）：能引起既快且强的排斥反应的抗原系统，一组直接与器官移植成功与失败有关的抗原组织相容性抗原系统组织相容性抗原系统2022/5/3038主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)MHC ：在哺乳动物中，编码主要组织相容性抗原：在哺乳动物中，编码主要组织相容性抗原的基因座均位于同一染色体上，是一组紧密连锁的的基因座均位于同一染色体上，是一组紧密连锁的基因群基因群 所有研究过的脊椎动物中都存在结构与功能相似的所有研究过的脊椎动物中都存在结构与功能相似的所有研究过的脊椎动物中都存在结构与功能相似的所有研究过的脊椎动物中都存在结构与功能相似的MHCMHC遗传区域：遗传区域：遗传区域：遗传区域： 小鼠：小鼠：小鼠：小鼠：H-2H-2 人：人：人：人：HLAHLA（人类白细胞抗原（人类白细胞抗原（人类白细胞抗原（人类白细胞抗原A A）HLA系统是人的主要组织相容性抗原系统2022/5/30392022/5/3040HLA系统分类（1）HLA-类抗原（2）HLA-类抗原（3）HLA-类抗原2022/5/3041HLA-I类抗原分布于有核细胞表面,主要功能是提呈经加工处理的内源性抗原肽给CD8阳性T淋巴细胞。

由重链和轻链两条多肽链构成重链（链）: HLA 类基因编码轻链（m）:2022/5/3042主要表达在某些免疫细胞表面，主要功能是将经过加工处理的外源性抗原肽递呈给CD4阳性T淋巴细胞,引起免疫应答由和两条链构成，以非共价键连接HLA类抗原的链和链由HLA类基因编码HLA-II类抗原类抗原2022/5/3043HLAHLA复合体的遗传特征复合体的遗传特征 1. 单元型（单倍体）遗传单元型（单倍体）遗传 2. 多态性现象多态性现象 （1）复等位基因）复等位基因 （2）共显性表达）共显性表达 3. 连锁不平衡连锁不平衡2022/5/3044一、一、MHC参与免疫应答及参与免疫应答及T细胞的分化细胞的分化二、二、HLA与器官移植与器官移植 组织相容性试验对供、受者组织相容性试验对供、受者HLA进行鉴定进行鉴定供受体间供受体间HLA的相似性越强，器官移植的成的相似性越强，器官移植的成活率越高通常最佳的移植物配对关系顺序：活率越高通常最佳的移植物配对关系顺序：同卵双生同卵双生同胞兄妹同胞兄妹近亲近亲远亲远亲无亲缘者无亲缘者 HLA在在医学上的意义医学上的意义2022/5/3045三、三、HLA与疾病的关系与疾病的关系 R.R (relative risk，相对危险率，相对危险率) R.R值越大相关性越强。

值越大相关性越强 病人（病人（病人（病人（Ag+/Ag-Ag+/Ag-Ag+/Ag-Ag+/Ag-）对照（对照（对照（对照（Ag+/Ag-Ag+/Ag-Ag+/Ag-Ag+/Ag-）2022/5/30中国药科大学微生物学教研室46HLA与疾病的关联（表）2022/5/3047四、四、HLA与肿瘤与肿瘤 恶性肿瘤细胞恶性肿瘤细胞 HLA-类分子表达减少或缺乏类分子表达减少或缺乏肿瘤细胞逃逸免疫监视肿瘤细胞逃逸免疫监视 IFN- 促进肿瘤细胞促进肿瘤细胞HLA-类分子表达类分子表达 增强增强CD8+CTL细胞的特异性杀伤细胞的特异性杀伤五、五、HLA与法医与法医 HLA分型分型-鉴定亲子关系鉴定亲子关系2022/5/304817.2 抗体的遗传抗体的遗传免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）：由B淋巴细胞产生的一类糖蛋白抗体（抗体（antibody）：由B淋巴细胞受抗原刺激后，分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白2022/5/3049抗体是否等于免疫球蛋白？抗体是否等于免疫球蛋白？2022/5/3050抗体抗体免疫球蛋白免疫球蛋白抗体都是免疫球蛋白免疫球蛋白不一定都具有抗体活性免疫球蛋白：侧重结构和化学本质抗体：强调生物学及功能2022/5/3051 免免疫疫球球蛋蛋白白具具有有高高度度特特异异性性，不不同同的的免免疫疫原原可可以以诱诱导导不不同同B B细细胞胞克克隆隆产产生生不不同同的的抗抗体体，从而表现从而表现抗体抗体高度高度多样性多样性。

据据估估计计，一一个个个个体体具具有有可可产产生生超超过过1 1亿亿种种抗体的潜能抗体的潜能 抗体多样性抗体多样性2022/5/3052抗体的发现Behring2。