人类白细胞抗原：HLA，通常称之为MHC分子，是在6号染色体短臂上的一类基因。除同卵双生子以外几乎找不到HLA相同者，每个人的HLA千差万别，是识别人类白细胞的重要的分子标志，是免疫系统区分本身和异体物质的基础，具有非常重要的生物学功能。HLA有不同的基因座，编码两大类MHC蛋白。HLA在医学上的意义主要体现在器官移植，输血，疾病相关性，生理学等方面。

人6号染色体

HLA基因结构

HLA复合体有224个基因座(locus)，按其产物的结构、分布与功能分为三群。

HLA-I

经典I类基因:  HLA-A、-B、-C参与递呈内源性抗原。

非经典I类基因: HLA-E、-G、-F。

HLA-II

经典II类基因: HLA-DP 、-DQ、-DR参与递呈外源性抗原。

非经典II类基因: LMP、TAP、HLA-DM、HLA-DO 参与抗原的加工和转运。

HLA-Ⅲ

包括编码补体C4、Bf、C2的基因。

编码炎症相关分子TNF、HSP70等基因。

HLA基因结构

HLA基因功能

HLA-I

可以提供一般细胞内的一些状况，比如该细胞遭受病毒感染，则将病毒外膜蛋白加工成肽链，通过MHC展示到细胞膜表面，供杀手CD8+ T细胞的识别，以进行扑杀。

表达于所有有核细胞表面，例外的仅有神经细胞、胰岛外分泌细胞、心肌细胞和精细胞等。

HLA-II

可以提供细胞外部的情况，像是组织中有细菌侵入，则巨噬细胞进行吞食后，把细菌蛋白加工成肽链，通过MHC展示给辅助性T细胞，启动体液免疫反应。

只位于抗原提呈细胞（APC）表面，例如：B细胞、巨噬细胞、树突状细胞、胸腺上皮细胞和人活化的T细胞等。

HLA分子对T细胞在胸腺内的分化成熟过程也起重要作用。体外研究发现:去除胸腺中MHCⅡ类抗原阳性的基质细胞，则CD4+ T细胞的发育受阻，在胸腺培养细胞中加入抗MHCⅡ类抗原的单克隆抗体，也能阻止CD4+ T细胞的发育。目前认为MHC分子在T细胞自身耐受的形成和T细胞库的产生中都起着重要作用。

HLA-A2.1分子

HLA-A2.1是HLA I 类A基因座，第2复等位基因第1号亚型，备受科学家们的关注。关注HLA-A2.1等位基因的原因有很多，下面将介绍其中的一些原因。

T细胞的免疫反应依赖于肽与HLA分子的结合，因此研究者经常研究这些分子与各种抗原的相互作用。由于HLA的高度多态性，有成千上万的HLA分子可供选择，为了获得最大的相关性，研究最常见的表达等位基因是最有意义的。HLA-A2.1的肽结合基序早已为人熟知，HLA多聚体可用于抗原特异性T细胞的染色。甚至有小鼠表达HLA-A2.1等位基因，这使得在更接近人类的生物系统中进行临床前测试成为可能。

针对HLA-A2.1分子机制研究的需求，BioMice百奥动物自主研发了B-HLA-A2.1 mice和B-NDG HLA-A2.1 mice，助力HLA-A2.1分子研究，为临床前药效评估提供了优质模型。

B-HLA-A2.1 mice

基本信息

蛋白表达分析

流式细胞术检测野生型C57BL/6小鼠(+/+)和纯合型B-HLA-A2.1小鼠(H/H)的脾细胞。野生型C57BL/6小鼠可检测到小鼠B2M和H-2Kb/H-2Db。人B2M和HLA-A2.1只在B-HLA-A2.1纯合小鼠中检测到，而小鼠B2M和H-2Kb/H-2Db在B-HLA-A2.1纯合小鼠中检测不到。

野生C57BL/6 (+/+)小鼠和纯合B-HLA-A2.1小鼠 (H/H)注射抗CD3E抗体后，取脾细胞进行流式细胞术检测。结果显示：野生C57BL/6小鼠可检测到小鼠B2M和H-2Kb/H-2Db。纯合B-HLA-A2.1小鼠中只能检测到人B2M和HLA-A2.1，检测不到小鼠B2M和H-2Kb/H-2Db。

脾脏白细胞亚群分析

从C57BL/6小鼠和纯合B-HLA-A2.1小鼠(n= 3，8周龄，雌性)中分离脾细胞。流式细胞术分析脾细胞以评估白细胞亚群。结果表明：纯合B-HLA-A2.1小鼠的B细胞、树突状细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞的百分率与C57BL/6小鼠相似。CD8+ T细胞百分率显著降低，CD4+ T细胞百分率和NK细胞百分率显著升高，说明hB2M-HLA-A2.1-H-2D替代小鼠B2M可能影响CD8+ T细胞的发育，进而影响脾脏T细胞亚型的比例。数值用平均值±SEM表示。

在淋巴结和血液中得到同样的结果。

脾脏T细胞亚群分析

从C57BL/6和纯合B-HLA-A2.1小鼠(n= 3，8周龄，雌性)中分离脾细胞。流式细胞术分析脾细胞以评估T细胞亚群。结果表明：纯合B-HLA-A2.1小鼠中调节性T细胞的百分率与C57BL/6小鼠相似。CD8+ T细胞百分率显著降低，CD4+ T细胞百分率显著升高，说明hB2M-HLA-A2.1-H-2D替代小鼠B2M可能影响CD8+ T细胞的发育，进而影响脾脏T细胞亚型的比例。数值用平均值±SEM表示。

在淋巴结和血液中得到同样的结果。

B-NDG HLA-A2.1 mice

基本信息

蛋白表达分析

流式细胞术检测B-NDG小鼠(+/+)和纯合B-NDG HLA-A2.1小鼠(H/H)脾细胞。结果表明：小鼠B2M和H-2Kb/H-2Db在B-NDG小鼠中检测到，但在B-NDG HLA-A2.1小鼠中检测不到。人B2M和HLA-A2.1在纯合B-NDG HLA-A2.1小鼠中检测到，而在B-NDG小鼠中未检测到。

脾脏白细胞亚群分析

从B-NDG小鼠和B-NDG HLA-A2.1小鼠(n= 3，6周龄，雌性)分离脾细胞。流式细胞术分析脾细胞以评估白细胞亚群。结果表明：纯合B-NDG HLA-A2.1小鼠树突状细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞的百分率与B-NDG小鼠相似，表明人源化的B2M和HLA-A2.1不改变这些细胞在脾脏的整体发育、分化和分布。数值用平均值±SEM表示。

在骨髓和血液中得到同样的结果。

人CD34+HSC免疫重建

将人CD34+造血干细胞分别植入经0.8 Gy辐照过的B-NDG HLA-A2.1新生小鼠和B-NDG小鼠。(A) B-NDG HLA-A2.1小鼠存活率略低于B-NDG小鼠，但差异无统计学意义。(B)体重。

将人CD34+造血干细胞分别植入经0.8 Gy辐照过的B-NDG HLA-A2.1新生小鼠和B-NDG小鼠。流式细胞术检测人白细胞。结果表明，虽然B-NDG HLA-A2.1小鼠的人CD8+ T细胞比例明显低于B-NDG小鼠，但重建24周内人CD8+ T细胞比例仍维持在18%左右。B-NDG HLA-A2.1小鼠人CD4+ T细胞比例明显高于B-NDG小鼠。B-NDG HLA-A2.1小鼠中其他重组细胞类型的比例与B-NDG小鼠相似。

参考资料

1、Van Laethem, F., Tikhonova, A.N. & Singer, A. MHC restriction is imposed on a diverse T cell receptor repertoire by CD4 and CD8 co-receptors during thymic selection. Trends in immunology 33, 437-441 (2012).

2、Garcia, K.C., Adams, J.J., Feng, D. & Ely, L.K. The molecular basis of TCR germline bias for MHC is surprisingly simple. Nature immunology 10, 143-147 (2009).