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无论是人类还是小鼠，我们的免疫系统里都有一个至关重要的守护者——主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex，MHC）。它不仅是身体抵御外来入侵者的前线战士，更是免疫学研究中的明星分子。

你是否好奇过，当病原体侵入时，免疫系统是如何精准识别并消灭它们的？这一切的背后，都离不开MHC分子的作用。

今天，小编就带大家一起探索MHC分子与抗原呈递细胞（APC）及T细胞之间的奇妙关系——从人源和鼠源MHC的分类，到抗原呈递的完整过程，再到T细胞如何识别MHC呈递的抗原片段。

图1：MHC分子与抗原呈递细胞APC [1]

1. MHC分子简介
人源MHC
编码人类主要组织相容性复合体（MHC）的基因HLA（人类白细胞抗原）位于第6号染色体短臂。基因产物MHC分子表达在不同细胞表面，在T细胞的分化和成熟中起重要作用，启动和调控T细胞免疫反应，主要参与抗原呈递，并且和自身免疫也密切相关。

人源MHC主要分为3类，其中两类参与抗原呈递过程：
I类分子：负责呈递胞内病原体的抗原片段
II类分子：主要呈递胞外抗原

图2：人源MHC的分类（图片来源于Janeway's Immunobiology）

鼠源MHC
在小鼠中，MHC被称为H-2复合体。小鼠的H-2基因位于第17号染色体上。H-2具有高度多态性，每种实验室常用的免疫学研究小鼠都是拥有独特MHC单体型的纯合子，这些独特的单体型被标记为（a、b、d、k、q、s等）：
BALB小鼠：含H-2Kd、H-2Dd、H-2Ld、IAd、I-Ed
C57BL小鼠：含H-2Db、H-2Kb、I-Ab

鼠源H-2分子主要分为I类（如H-2K、H-2D、H-2L）和II类，它们的功能与人类中的HLA分子相似。了解不同免疫学研究小鼠品系的H-2单体型，对于设计免疫相关实验方案至关重要。

图3：鼠源MHC的分类（图片来源于Janeway's Immunobiology）

2. MHC蛋白结构与功能
MHC分子由两条多肽链组成，一条重链和一条轻链。它们共同形成一个抗原结合槽，用来装载并呈递抗原片段给T细胞。这一过程对于免疫系统的抗原识别至关重要。

· I类分子
结构：由一条α重链和一条β2微球蛋白轻链组成，形成异二聚体
功能：主要参与内源性抗原（如病毒）的呈递，通过结合CD8⁺ T细胞受体，启动特异性免疫应答

· II类分子
结构：由两条α和β链以非共价键紧密结合形成异二聚体
功能：主要参与外源性抗原（如胞内菌）的呈递，通过结合CD4⁺ T细胞受体，激活特异性免疫反应

尽管人源和鼠源MHC分子在细节上有所不同，但它们的功能高度相似，都是通过识别和呈递抗原片段来激活T细胞。

3. 抗原呈递过程
抗原呈递是MHC分子的核心功能之一。当病原体侵入体内时，抗原呈递细胞（如巨噬细胞、树突状细胞等）会捕捉并处理病原体，将其分解成小片段。这些抗原片段会被装载进MHC分子的抗原结合槽中，然后通过细胞表面呈递给T细胞识别。

· 内源性抗原呈递
在内源性抗原呈递中，抗原首先被蛋白酶体降解为多肽片段，然后与MHC I类分子结合，最终呈递给CD8⁺ T细胞。

图4.  内源性抗原呈递

· 外源性抗原呈递
在外源性抗原呈递中，抗原被溶酶体内的蛋白酶降解，与MHC II类分子结合，最终呈递给CD4⁺ T细胞。这一过程是免疫系统识别并清除外来威胁的关键步骤。

图5.  外源性抗原呈递途径

4. T细胞与MHC分子的相互作用
T细胞是免疫系统中的"士兵"，它们通过T细胞受体（TCR）识别MHC分子呈递的抗原片段。一旦识别成功，T细胞就会被激活，进而发动免疫反应。T细胞与MHC分子的配合是免疫防御机制的核心环节。

5. 总结
MHC分子在免疫系统中扮演着不可或缺的角色。它们通过精确的抗原呈递机制，确保T细胞能够有效地识别并应对各种病原体。T细胞通过其受体（TCR）识别MHC分子所呈递的抗原片段，这种相互作用启动了特异性免疫应答，使免疫系统能够精准地识别和清除病原体。

了解MHC的结构和功能，有助于我们更好地认识免疫系统的工作原理，并为开发新的免疫疗法提供理论基础。

6. 南模生物HLA人源化小鼠模型
做免疫学研究的小伙伴可能最关心：有没有合适的人源化小鼠模型来研究人类MHC/HLA在疾病中的作用？

南模生物长期致力于药物靶点人源化模型研究领域，自主研发了一系列HLA靶点人源化小鼠模型，为相关药物的药效评估和安全性评价提供了有力的工具。这些基因修饰模型可用于研究HLA在免疫应答、自身免疫疾病、移植排斥等过程中的作用，部分信息见下表：

图6. 南模生物药物靶点人源化模型信息表

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关于我们
上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，简称"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），始终以编辑基因、解码生命为己任，专注于模式生物领域，打造了以基因修饰动物模型研发为核心，涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台，致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。

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参考文献：
[1] Nicholson LB. The immune system. Essays Biochem. 2016;60(3):275-301.