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細(xì)胞和分子免疫學(xué):第三節(jié) MHC中的單體型

在11次IHW報(bào)告了36個(gè)人MHCⅢ類基因,其中發(fā)現(xiàn)最早、知之最祥、并與免疫應(yīng)答關(guān)系最密切的是C4A、C4B、Bf和C2四個(gè)基因。人C4A和C4B兩個(gè)基因座,表現(xiàn)為復(fù)雜的多態(tài)現(xiàn)象,在每個(gè)C4A或C4B分子上的C4d區(qū)個(gè)別氨基酸的差別形成許多型別,目前已有40多種同種異型(allotype)。例如…

在11次IHW報(bào)告了36個(gè)人MHCⅢ類基因,其中發(fā)現(xiàn)最早、知之最祥、并與免疫應(yīng)答關(guān)系最密切的是C4A、C4B、Bf和C2四個(gè)基因。

人C4A和C4B兩個(gè)基因座,表現(xiàn)為復(fù)雜的多態(tài)現(xiàn)象,在每個(gè)C4A或C4B分子上的C4d區(qū)個(gè)別氨基酸的差別形成許多型別,目前已有40多種同種異型(allotype)。例如C4B與C4B2的區(qū)別在于C4d的1054位氨基酸組成,前者為甘氨酸,后者為天冬氨酸。由于基因缺失(genedeletion)、基因轉(zhuǎn)換(gene conversion)等原因C4基因有時(shí)不能表達(dá),稱為零基因(C4 puantity zero,C4QO)或靜息基因,常伴有旁側(cè)的固醇21-羥化酶的缺乏。如純合子C4零基因,伴有21羥化酶缺乏引起的耗鹽型先天性腎上腺增生(congenital adrenal hyperplasia,CAH)。此外,C4QO還與SLE、IDDM等有關(guān)。

Bf具有遺傳多態(tài)現(xiàn)象,最常見的表型是S(slow)和F(fast),而S1(slower thanS)及F1(faster than F)羅為少見。這四個(gè)等位基因?qū)俪H旧w顯性遺傳,S與F的結(jié)構(gòu)差別在Ba,而決定S1和F1的結(jié)構(gòu)差異在Bb片段。除上述四型外,至今還發(fā)現(xiàn)了近20種罕見型,基因頻率均小于0.02-0.03,F(xiàn)在研究資料表明,Bf的多態(tài)性與某些自身免疫性疾病和感染性疾病易感有關(guān),如胰島素依賴性糖尿病(IDDM)BfF1頻率顯著升高,BfF1還可能與麻風(fēng)病有關(guān)。

C2有3個(gè)等位基因:C2A(bgydjdsj.org.cn/zhuyuan/asic)和C2C(common);蝾l率分別為<1%、2%和97%。遺傳性C2缺乏是由于C2結(jié)構(gòu)基因上存在零基因(nullgene),也稱靜息基因,寫為C2QO。補(bǔ)體各成分的遺傳性缺乏中C2所占比例較高,為常染色體共顯性遺傳。異合子C2遺傳性缺乏常表現(xiàn)C2濃度只有正常值的一半,而純合子C2缺乏者全身性紅斑狼瘡樣病患者發(fā)病率較高。C2QO等位基因常伴有HLA-A25、B18、DR2、BfS、C4A4、C4B2這組單體型出現(xiàn)。

在MHC(人 HLA)各基因座位間常緊密連鎖,并有連鎖不平衡情況,組成更大范圍的型別。這種型別的檢測(cè)常較單座位提供的遺傳信息更多,因此在人類源流考察、法醫(yī)知鑒定、疾病的遺傳易感性研究、免疫調(diào)控等方面更為重要,近年受到人們特別的重視。從理論上講,這些單體型組成形式應(yīng)該是很多的,而目前提及的是C4單體型、補(bǔ)體型與HLA擴(kuò)展單體型三種,于此簡(jiǎn)略加以介紹。

一、C4單體型

1978年O"Neill等發(fā)現(xiàn)C4存在兩個(gè)基因座位,分別命名為C4A*與C4B*,繼后證實(shí)血中確有兩種C4同種型(isotype)C4A與C4B,這在補(bǔ)體研究中卻屬獨(dú)一無(wú)二。接著探明,這兩個(gè)基因在人均位于C6p,且中間僅隔10kb,兩基因緊密連鎖,構(gòu)成單體型,即C4單型。1981年Brun-Petersen等人首先檢出了北歐人12個(gè)C4單體型,嗣后白人、黑人、黃人的資料相繼出現(xiàn),并在9次IHW上進(jìn)行了總結(jié)。我國(guó)也在1991年出現(xiàn)了第一篇報(bào)道。Mauff曾對(duì)世界范圍內(nèi)的資料進(jìn)行過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,提出高頻率的C4單體型一般分布在A4B2到A2B1等11型中,占總頻率的75%以上,A3B1、A3BO及AOB1三型占60-74%。我國(guó)情況亦同,似乎更為集中。但各人種間也存在著若干差別;如A4B2頻率在日本人特別高,白人較低,黑人中末見;又如含A5、A6等C4A快泳帶的C4單體型黃人中少見,黑人最多,白人居中;等等。

二、補(bǔ)體型

位于HLA-Ⅲ類中的補(bǔ)體基因,不僅兩個(gè)C4基因緊密連鎖,構(gòu)成C4單體型,而且與另外兩個(gè)補(bǔ)體基因BF*與C2*也緊密連鎖,構(gòu)成更大的單體型,Alper等命名其為補(bǔ)體型(complotype)。Alper等人提出,在不足100kb的DNA分段上居有4個(gè)補(bǔ)體基因,從理論上計(jì)算,基因間的隨機(jī)交換率在10000到2000次減數(shù)分裂中還不到一次。事實(shí)上,在無(wú)數(shù)減數(shù)分裂中從未發(fā)現(xiàn)這些座位間的交換,總以一個(gè)配子單位進(jìn)得遺傳。此外還發(fā)現(xiàn),如果將這4個(gè)補(bǔ)體座位上發(fā)現(xiàn)的所有等位基因按隨機(jī)組合排列,預(yù)計(jì)將有千種廠的補(bǔ)體型,但就目前報(bào)道的數(shù)目來(lái)看,常見的不過(guò)10種上下,加上不常見的,也只有40余種。這表示在這些座位間存在著明顯的連鎖不平衡。

補(bǔ)體型的檢測(cè)一般需要家系采血,至于4個(gè)基因型的排列順序,在其遺傳學(xué)順序尚末弄清之前,Alper等是按Bf-C2-C4A-C4B編排的,但在獲悉其染色體上排列順序?yàn)镃2-Bf-C4A-C4B(從端粒點(diǎn)到著絲點(diǎn))后則多用后者順序表示,且多用縮寫形式,如C2C、BfS、C4A3、C4B1常寫為CS31等等。最早報(bào)告的正常人補(bǔ)體型為美國(guó)白人,至今已積累到1945條染色體的數(shù)據(jù),其中CS31頻率最高,約占40%,其次是CS01、CF31、CS30、CS42等,頻率超過(guò)0.005的約占半數(shù);連罕見型在內(nèi),一共檢出44種。繼后加拿大人、德國(guó)人、法國(guó)人、西班牙人、黎巴嫩人、南非黑人、美國(guó)黑人、日本人及中國(guó)人的資料相斷問(wèn)世,對(duì)比這些資料發(fā)gydjdsj.org.cn/kuaiji/現(xiàn),共同點(diǎn)不少,但也有不少分歧,對(duì)于這些分歧進(jìn)行分析表明,有些極易理解(如黑人的CF31占首位,因?yàn)楹谌薆fF遠(yuǎn)較其他人種為高),有些尚難解釋。

三、MHC擴(kuò)展單體型

近年研究表明,在正常人以及某些疾病對(duì)HLA-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ這三類基因還存在連鎖不平衡現(xiàn)象,并構(gòu)成一些具有分布特異性的大單體型,并先后提出不同的術(shù)語(yǔ)加以概括,如MHC擴(kuò)展單體型(MHC-extended haplotype,EH)、MHC祖?zhèn)鲉误w型(MHCancestral heplotype,AH)、HLA-補(bǔ)體單體型(HLA-complement haplotype)超型、超單體型、優(yōu)勢(shì)等位基因組合等。在目前,EH與AH較常引用。一般目前認(rèn)為以HLA-[B-(C2)-Bf-C4A-C4B-DR]等。6個(gè)或5個(gè)座位的同步檢測(cè)應(yīng)是最低要求,而且常用HLA-B型進(jìn)行命名。不過(guò)HLA基因DNA分型技術(shù)的快速發(fā)展,有些在HLA-Ⅱ類血清學(xué)分型的基礎(chǔ)上加上DNA分型,看來(lái)是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)。Alper與Awdeh等人測(cè)定過(guò)美國(guó)白人714條染色體上EH頻率,其中以HLA-[B8-CS01-DR3]頻率最高,頻率超過(guò)0.01的EH共有12種。這些EH的組合頻率約占檢出總EH的30%。他們還提出HLA-EH固定在HLA-B與DR之間的距離約106bpDNA,相當(dāng)于連鎖圖距1cM,或重組分?jǐn)?shù)0.01。

Dawkins提出的MHC-AH系指無(wú)關(guān)個(gè)體間相同的保留單體型,或者說(shuō)存在于無(wú)關(guān)個(gè)群體中單體型特異性的等位基因組合,這在HLA已知基因座位已有證明,但C6p的HLA區(qū)還是有不少DNA區(qū)尚末發(fā)現(xiàn)具體的基因,用HLA-B至TNF之間尚末發(fā)現(xiàn)具體基因的DNA探針進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),這些區(qū)也呈多態(tài)現(xiàn)象,各段DNA也組成單體型,而且這種單體型也與特定的已知AH有連鎖關(guān)系。這一發(fā)現(xiàn),無(wú)疑對(duì)HLA-AH的本質(zhì)有了進(jìn)一步的了解。

EH或AAH在人類學(xué)研究上具有意義。Fraser等在非洲源黑人中檢出4種過(guò)去沒有報(bào)告過(guò)的補(bǔ)體型CF(1,90)0、CF63、C(F1)17及CS(3,2,90)0,其中前兩種分別與HLA-B42(52、53、58)-DR3和HLA-B70-DR5組成EH,而這兩種EH在白人中極為罕見,國(guó)外認(rèn)為非洲源黑人具有獨(dú)特的HLA-EH。又如中國(guó)人與日本人多見的HA前半段為HLA-[A2-Cw11-B46-C2C-BfS-C4A4-C4B2]完全相同,只有DR前者為9,后者為8,DQ前者為9,后者為6,這表示,中日兩個(gè)人群的AH具有極大的相似性,而在HLA-Ⅱ類外才有分化。撒丁島人(Sardinian)HLA-EH很受人們的重視,在意大利的撒丁島,15%的人的EH為HLA-[A30-Cw5-B18-BfF1-DR3-DR52-DQ2],遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出至今所知的世界人群,而且其C4B與21A基因RELP缺失,即這一單體型為C4及21羥化酶基因重復(fù)的祖?zhèn)鲉误w型。

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