MHC另一個重要的生物學功能是約束免疫應(yīng)答過程中各類免疫細胞的相互作用,又稱為MHC的約束性(MHc restriction),包括免疫應(yīng)答感應(yīng)階段Mφ-Th之間,反應(yīng)階段Th-B之間,以及效應(yīng)階段Tc-靶細胞之間的相互作用。MHc I類和Ⅱ類抗原分別對不同細胞起約束作用。
(一)Mφ、T、B細胞相互作用過程中的MHC約束性
Rosenthal和Shevach(1973)首先在豚鼠中觀察到T細胞只能被具有相同MHc I區(qū)基因(Ⅱ類基因)的抗原提呈細胞所激活(表6-13)。同年Katz等人也發(fā)現(xiàn)Th與B細胞相互作用時,只有在兩者MHc I區(qū)(Ⅱ類基因)相同的條件才會出現(xiàn)協(xié)作應(yīng)(表6-14)。
表6-13 豚鼠T細胞對胸腺信賴抗原的免疫應(yīng)答中Mφ提呈抗原與Ia抗原的關(guān)系
OVA預處理T細胞 | OVA加Mφ | DNA合成的增加 |
品系2 | 品系2 | ++++ |
品系13 | 品系13 | ++++ |
品系2 | 品系13 | — |
品系13 | 品系2 | — |
(2*13)F1 | 品系2 | +++ |
(2*13)F1 | 品系13 | +++ |
(2*13)F1 | (2*13)F1 | ++++ |
注:豚鼠用卵清蛋白(OVA)加完全弗氏佐劑(CFA)免疫,腹腔滲出物分離的T細胞即為OVA預處理T細胞,在體 外與OVA加Mφ-起培養(yǎng),用3H-胸腺嘧啶核苷摻入法作為T細胞特異性免疫應(yīng)答。品系2和13僅在MHC的I區(qū)不同
表6-14 小鼠T-B細胞協(xié)作中受I區(qū)基因限制
DNP-KLH抗原預致敏B細胞的品系 | BGG載體預致敏T細胞的品系 | 受照射(a*b)F1受體對DNP-BGG抗體應(yīng)答再次反應(yīng) |
a | a | ++++ |
b | b | ++++ |
a | b | - |
b | a | - |
b | (a*b)F1 | ++++ |
a | (a*b)F1 | ++++ |
(a*b)F1 | a | ++++ |
(a*b)F1 | b | ++++ |
注:(1)DNP-DLH:二硝基苯酚-鑰孔墄血蘭素;DGG:牛r球蛋白。
(2)DNP-KLH預致敏B細胞為DNP-KLH免疫小鼠的脾細胞經(jīng)抗Thy-1加補體處理去除T細胞而獲得。
(3)BGG免疫小鼠脾細胞除去B細胞后為BGG載體預致敏T細胞。
(4)將DNP-KLH預致敏B細胞和BGG預致敏T細胞輸入經(jīng)照射后(a*b)F1受體,再用DNP-BGG抗原刺激,檢測機體對DNP抗體應(yīng)答的再次反應(yīng)。
(二)MHC對Tc殺傷病毒感染靶細胞的約束
1.Zinkernagel-Doherty現(xiàn)象 Zinkernagel和Doherty(1974)道德證明受牛痘病毒感染的CBA(H-2k)小鼠中的Tc只能殺傷H-2單體型相同的病毒感染靶細胞,而不能殺死牛痘苗病毒感的H-2b細胞,稱為“Zinkernagel-Doherty phenomenon”。1975年Doherty用淋巴細胞脈絡(luò)膜腦膜炎病毒(lymphocyte-choriomeningitis virus,LCM病毒)感染H-2d小鼠,取出Tc在體外只能殺傷LCM病毒感染的H-2d單體型細胞,不能殺傷LCM病毒感染的H-2k細胞(見圖6-18)。上述實驗表明,Tc對于只具有MHC抗原或病毒抗原中單獨一種抗原的靶細胞都不起殺傷作用。
圖6-18 MHC對Tc殺傷病毒感染靶細胞的約束作用
2. MHC I類抗原對Tc殺傷靶細胞的限制作用 參與免疫應(yīng)答殺傷相(效應(yīng)相)的H-2抗原是由K、D區(qū)決定的,I區(qū)并不參與,這不同于前述的免疫應(yīng)答感應(yīng)階段中Mφ-Th,Th-B細胞之間相互作用受I區(qū)控制(表6-15)。
用三硝基苯(TNP)修飾自體的脾細胞為靶細胞也同樣證實了MHC對Tc殺傷TNP修飾靶細胞的約束現(xiàn)象。在人類殺傷病毒感染或半抗原修飾的靶細胞也同樣受到I類抗原的約束,如McMicheal等(1977)發(fā)現(xiàn)殺傷流感病毒感染的靶細胞主要受HLA-B位點抗原的約束,Dickmeiss(1977)實驗表明殺傷DNFB致敏淋巴細胞誘導Tc殺傷靶細胞中,HLA-A抗原必須一致。