2024年5月8日

HLA与“人体细胞身份识别”


                                             HLA与“人体细胞身份识别” 
    很多输血医学问题都与HLA相关,如输血相关移植物抗宿主病(TA-GvHD)、血小板输注无效、输血对术后感染的影响等等。HLA配型对于造血干细胞移植更是至关重要。那么,HLA在人体中的作用到底是什么呢?
    1、HLA与MHC
    HLA是Human Leucocyte antigen的首字母缩写,即人类白细胞抗原。它是主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)基因编码的一组糖蛋白。对于人体免疫系统来说,HLA与MHC是同一个概念,HLA也就是人的主要组织相容性复合物。
    从“主要组织相容性复合物”这个名称可以看出MHC在移植中的重要作用。在器官或组织移植中,供体细胞表面的一些特定分子会被受者免疫系统所识别,也决定了移植物能否在受者体内存活,这些分子都可称为组织相容抗原,它们由组织相容性基因所编码,据估计人体内可能有100多个这样的基因位点,其中MHC是极少数研究得较为清楚的几种。 
    2、“自己”、“非己”与免疫识别
    地球上的主要居民是单细胞生物,细胞膜将它们与外界隔开,由此区分什么是“我”;但对于多细胞生物,包括绝大多数动植物与我们人类,区分“我”的存在则没那么简单。多细胞生物体内包含不同形式与功能的细胞,在这里,“我”变成了“我们”,生命存在的最本质问题是:如何区别“我们”与“他们”?
    想象一下,如果你是一个人体细胞,你如何能知道在你旁边的某个细胞,它是“我们”的一员,或者是“非我”的闯入者?如果是闯入者,它代表一种威胁还是能被安全忽略?即便是“我们”的一员,它是否还正常?负责解决这些问题的就是人类的免疫系统,它来定义和区分“自己”、“非己”以及“自我缺失”。
    3、免疫识别与MHC
    如果把人体内的细胞比作一个国家的公民,人体的免疫细胞就是这个国家的警察,它们负责每个公民的身份识别。对于一个人的身份识别可以通过很多信息,比如他的体貌特征、口音、指纹等,但首先必须建立起所有公民的特征数据库,这些特征应该以一种标准化的模式输入到数据库之中,如此才能建立起一个高效而准确的身份识别系统。MHC就是这样一个“细胞身份信息采集工具”。
    具体来说,外界侵入的生物及分子会被吞噬细胞所吞噬,然后在细胞内被降解为多肽片段,这些多肽片段又被MHC分子所“携带”表达在细胞表面;然后被淋巴细胞所识别,这些多肽片段就作为“侵入者”的身份识别信息被“收录”到免疫系统的“数据库”之中,这就是重要的免疫概念“抗原递呈”——MHC分子将“异己”细胞或分子分解所产生的多肽片段以抗原的形式“递呈”给淋巴细胞。
    除了分辨“侵入者”,MHC在识别“自我缺失”方面也极为重要。MHC分子可分为三类,其中MHCⅠ类分子存在于所有有核细胞表面。在存在肿瘤和病毒感染的情况下,细胞表面的MHCⅠ类分子表达会大大减少或完全消失,这时特定的免疫细胞(自然杀伤细胞,NK细胞)就会识别并杀伤这些因肿瘤或病毒感染而“自我缺失”的细胞。
    4、淋巴细胞“培育中心”
    在免疫反应中起重要作用的T淋巴细胞来源于骨髓的造血干细胞,继之在胸腺中发育成熟。胸腺就像是淋巴细胞“培育中心”,而这个培育中心的核心工具就是MHC分子。在胸腺中,只有那些能有效识别自身MHC分子的淋巴细胞才能保留下来,此之谓“阳性选择”;而那些能与MHC分子所递呈的来源于自身组织的多肽发生反应的淋巴细胞将会被淘汰,此之谓“阴性选择”。之所以要清除这些与自身多肽发生免疫反应的淋巴细胞,因为它们会错误地将自身细胞当作“异己”从而发动攻击,导致自身免疫性疾病。
    可见,HLA即MHC既是免疫识别的重要工具,又是免疫识别的重要标志,这也说明了HLA在输血及器官移植中的重要性。 
                                                                           上海市血液中心 临床输血服务组 谢东甫 撰稿