摘要: 白細胞血型(HLA)具有十分重要的臨床意義,特別是對器官移植和臨床輸血有重要意義,此外還應用于親子鑒定和人類學研究。隨著該血型研究的不斷深入,它必將在攻克自身免疫性疾病、腫瘤、器官移植排斥反應等方面起到無可估量的作用。本文對白細胞血型的概念、命名與分類、應用及檢測等方面進行了綜述。
關鍵詞: 白細胞 血型 抗原 造血干細胞
白細胞抗原(Human Lecucyte Antigen,HLA),俗稱白細胞血型,一般是相對于紅細胞血型而言。通常輸血時紅細胞血型(ABO血型和Rh血型)吻合就可以了,但對于骨髓移植、造血干細胞及器官移植,必須白細胞血型吻合。[1]
與紅細胞血型相比,人們對白細胞血型的了解較晚。20世紀50年代,美國免疫學家斯奈爾發現了組織相容性。1958年法國免疫學家多塞在人體內發現了主要組織相容性復合體——人體第一個白細胞抗原Mac,即人體白細胞血型,這標志著HLA研究的開始。[2,3]從1958年到1999年的人類基因組計劃,HLA的研究經歷了一個漫長的過程。
目前,在分子水平上已完成HLA序列的測定,并對其基因表達產物在機體內的作用形式及過程進行了深入的研究。作為個體組織細胞的遺傳標志,HLA不僅在抗原識別、遞呈,免疫應答與調控等方面起著非常重要的作用,而且由于HLA不同基因座之間連鎖不平衡而產生高度的遺傳多態性。[4]據悉,目前國際上已發現HLA等位基因2500余個。新HLA等位基因的發現不但可以在器官、骨髓移植方面幫助患者找到更適宜的供體,減少排斥反應的發生,提高移植成功率,而且將有助于闡明某些疾病的發病機制,并在此基礎上制訂全新的防治措施。[5]該研究對白細胞血型的進行了綜述,旨在為白細胞血型研究提供一些理論依據和為器官移植提供理論支撐。
1. 白細胞血型
MHC是表達于脊椎動物有核細胞表面的一類高度多態、緊密連鎖的基因群,因其編碼的蛋白質產物(主要組織相容性抗原)在組織相容性的決定中起主要作用而得名。小鼠的MHC稱為H-2系統,人的MHC存在于白細胞表面,含量最多,采集外周血白細胞檢驗,稱之為人類白細胞抗原系統(HLA系統)。它是人類基因組中最復雜、多態性最高的遺傳體系,其主要功能為參與自我識別、調節免疫反應和對異體移植的排斥作用。
HLA系統位于人類第6染色體短臂(6p21.31),全長3600kb,包含128個功能基因和96個假基因,等位基因總數超過500多個。HLA復合體代表一組密切連鎖的基因群,所有基因均為共顯性。HLA作為人類白細胞抗原中最重要的一類,是人類主要組織相容性抗原,在白細胞上表達最強。HLA抗原是一種糖蛋白(含糖為9%),由4條肽鏈組成(含2條輕鏈和2條重鏈),重鏈上連接2條糖鏈。HLA分子部分鑲嵌在細胞膜的雙脂層中,其插入膜的部分相當于免疫球蛋白IgG的Fc區段,輕鏈為β-微球蛋白。由于分子結構上的相似,故HLA與免疫防御系統密切相關。[6,7]
2. 命名與分類
第十屆國際組織相容性討論會通過了HLA的命名標準,HLA命名一般以大寫字母A、B、C等表示HLA遺傳區域中的座
位。HLA抗原特異性用數字表示。HLA-C抗原特異性以Cw為字首命名。HLA基因命名一般以4位數字表示,其中前2位數字表示對應最相近的HLA抗原特異性,后2位數字則用于表示亞型的等位基因。如果出現第五位數字,則代表“沉默取代”。第6、7位數字代表相應的啟動子(包含內含子或側翼區等)序列的多態性。末尾加英文字母N表示無效等位基因或不表達基因。在不能區分等位基因時,可允許取最前面的2位或4位數字表示該HLA的特異性。
現已發現的HLA抗原體可分為A、B、C、D和DR等5個系列。每一個人都帶有每個系列上的兩個抗原。根據結構和分布特征,HLA可分為兩類:即I類抗原和Ⅱ類抗原。HLA-A、B、C屬I類抗原,分子量為56000,由一條重肽鏈和一條輕肽鏈所組成,分為多肽結合區、免疫球蛋白樣區、跨膜區和胞內區,其抗原特異性是由重肽鏈上氨基酸列所決定的。它們除分布于白細胞和血小板,還廣泛分布在各種正常組織器官和腫瘤組織的有核細胞膜。其余的HLA抗原即D、DR、DP和DQ屬于Ⅱ類抗原,由α鏈和β鏈組成的異源二聚體,同樣分四個區。分子量為63000,它們只分布在B細胞、巨噬細胞、單核細胞和內皮細胞。[8,9]
3. 白細胞血型的應用
3.1器官移植的組織配型
器官移植時要先測定供體和受體兩方面的組織型別,只有型別相近的個體間才能達到成功的移植。HLA測定是最簡便和實用的組織配型方法。
3.2親子鑒定
HLA受遺傳規律的控制,決定HLA型的基因在第6對染色體上。每個人分別可從父母獲得一套染色體,所以可以同時查出A、B、C、D和DR5個系列中的5~10種白細胞型,因此表現出來的白細胞型有上億種之多。在無血緣關系的人之間找出兩個HLA相同是很困難的,但同胞之間則有1/4的幾率。因此,在做親子鑒定時,HLA測定是最有力的工具。
3.3輸血
為了有效使用血液,現在提倡成分輸血療法。HLA同型輸血,可大大提高療效。因此血站應建立供血者的HLA信息系統,以便于查詢應用。
3.4人類學研究
各種HLA出現的頻率具有明顯的種族差異。例如高加索人種中,LA-A-A30和B42抗原的出現頻率比較低。因此,HLA系統是人類學研究的一個重要指標。
3.5疾病診斷
HLA與不少疾病相關聯,具有某種HLA抗原的個體患某種疾病的比率較其他人要高。例如,HLA-A2抗原陽性者患先天性心臟病的比率較高。[10]
現如今,隨著我國綜合國力的增強及醫學分子生物學技術的廣泛應用,專家們正在建設和發展中國造血干細胞捐獻志愿者資料庫,這為我國人群HLA遺傳學研究提供了絕佳的良機,也為免疫遺傳學研究的搭建了很好的平臺。研究成果的應用,除促進輸血醫學的發展外,同時也為臨床醫學、遺傳學、麻醉學、病理學、法醫學、人類學、犯罪學等學科的發展,作出了重大貢獻。
參考文獻:
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[10] 趙桐茂.人類血型分型的新紀元[J].中國輸血雜志.2007.20(1):1-2.