MHC-I/II
MHC-I/II (主要组织相容性复合体 I/II 类分子) 是脊椎动物免疫系统中负责抗原提呈的核心糖蛋白复合物。在人类中，它们被称为 HLA (Human Leukocyte Antigen)。这两类分子的主要职责是将蛋白质降解后的短肽片段（抗原肽）展示在细胞表面，供 T细胞 识别，从而启动适应性免疫应答。MHC-I 类分子几乎表达于所有有核细胞表面，主要向 CD8+ T细胞 提呈内源性抗原（如病毒、肿瘤突变）；而 MHC-II 类分子主要表达于专职抗原提呈细胞（APC），向 CD4+ T细胞 提呈外源性抗原。这种精细的分工构成了“自己”与“非己”识别的分子基础。
结构与功能对比：分工明确的双轨制
虽然 MHC-I 和 MHC-II 在结构上具有相似性（均包含肽结合槽），但它们在免疫监视中扮演着截然不同的角色：
| 特征 | MHC-I 类分子 | MHC-II 类分子 |
|---|---|---|
| 分布范围 | 所有有核细胞（红细胞除外）。 | 专职APC（DC、B细胞、巨噬细胞）及胸腺上皮细胞。 |
| 识别对象 | CD8+ 细胞毒性T细胞 (CTL)。 | CD4+ 辅助性T细胞 (Th)。 |
| 抗原来源 | 内源性（胞内合成的蛋白，如病毒、癌基因产物）。 | 外源性（通过吞噬/胞饮摄入的细菌、毒素）。 |
| 肽段长度 | 短肽，通常 8-10 个氨基酸（两端锚定）。 | 长肽，通常 13-25 个氨基酸（两端开放）。 |
抗原加工提呈途径：胞内的精密流水线
- MHC-I 途径（内源性）： 胞质内的蛋白被 泛素化 后进入 蛋白酶体 降解为短肽。这些肽段通过 TAP转运体 进入内质网（ER），在 ER 中装载到 MHC-I/$\beta_2$m 复合物上，随后经高尔基体转运至细胞膜表面。
- MHC-II 途径（外源性）： 外源抗原被内吞形成内体/溶酶体，在酸性环境下被蛋白酶降解。MHC-II 分子在 ER 合成时结合恒定链 (Ii) 以封闭结合槽，运输至内体后，Ii 被降解为 CLIP。在 HLA-DM 的辅助下，CLIP 被抗原肽置换，最终复合物上膜。
- 交叉提呈 (Cross-presentation)： 树突状细胞 (DC) 特有的能力，能将摄入的外源抗原“逃逸”到胞质，通过 MHC-I 途径提呈给 CD8+ T 细胞。这是启动抗肿瘤免疫的关键。
临床意义：移植、免疫与癌症
MHC 分子的多态性和表达水平直接决定了多种疾病的发生与治疗：
- 肿瘤免疫逃逸： 肿瘤细胞常通过突变 $\beta_2$-微球蛋白基因或下调 MHC-I 类分子表达，使自己对 CTL 杀伤“隐形”。恢复 MHC-I 表达是提高 PD-1抑制剂 疗效的关键。
- 器官移植排斥： 供受体 MHC（HLA）不匹配是引起宿主抗移植物反应（HvG）的主要原因。
- 自身免疫病关联： 特定的 MHC-II 等位基因与疾病高度相关，如 HLA-B27 与 强直性脊柱炎，HLA-DR4 与类风湿性关节炎。
关键相关概念
- MHC限制性 (MHC Restriction)： T 细胞受体 (TCR) 只能识别与自身 MHC 结合的抗原肽，不能识别游离抗原。
- $\beta_2$-微球蛋白： MHC-I 类分子的轻链，对维持复合物结构稳定性至关重要，也是肾功能检测指标。
- 多态性 (Polymorphism)： MHC 是基因组中多态性最高的区域，这种多样性确保了群体能应对各种病原体。
- 新抗原 (Neoantigen)： 肿瘤特异性突变产生的肽段，若能被 MHC 成功提呈，则是理想的免疫治疗靶点。
学术参考文献与权威点评 [Academic Review]
[1] Zinkernagel RM, Doherty PC. (1974). Restriction of in vitro T cell-mediated cytotoxicity in lymphocytic choriomeningitis within a syngeneic or semiallogeneic system. Nature. 248(5450):701-702.
[权威点评]：诺贝尔奖获奖论文，发现了 MHC 限制性现象，即 T 细胞必须同时识别自身 MHC 和外源抗原，奠定了细胞免疫学的基石。
[2] Bjorkman PJ, et al. (1987). Structure of the human class I histocompatibility antigen, HLA-A2. Nature. 329(6140):506-512.
[学术点评]：首次解析了 MHC-I 分子的晶体结构，揭示了肽结合槽（Peptide-binding groove）的存在，直观展示了抗原提呈的物理基础。
[3] Neefjes J, et al. (2011). Towards a systems understanding of MHC class I and MHC class II antigen presentation. Nature Reviews Immunology. 11(12):823-836.
[学术点评]：全面综述了 MHC I/II 类分子抗原加工提呈的细胞生物学机制，涵盖了从蛋白酶体降解到囊泡运输的全过程。