雖然不同個體、不同種屬的MHC結構不同，但其編碼的分子在化學結構、組織分布及功能上均十分相近，可以分成三類：即Ⅰ類分子，Ⅱ類分子和Ⅲ類分子；其編碼基因也相應地分成三類。Ⅰ類和Ⅱ類分子是結構相似的細胞膜表面糖蛋白，除作為移植抗原外，還與抗原遞呈及某些疾病相關。Ⅲ類分子包括C2、C4、B因子和腫瘤壞死因子等多種可溶性蛋白質，相互間差別很大，與Ⅰ類和Ⅱ類分子在結構和功能上相關性很小，本章不予討論。
（一)Ⅰ類分子的結構
人類的類分子由HLA的A、B、C、E、F、G、H、K和L等基因編碼；但因后幾類基因的性質和作用尚不清楚，所以目前所稱的類分子主要指HLA-A、B、C位點的抗原。
Ⅰ類分子是由非共價鍵連接的兩條肽鏈組成的糖蛋白；其中一條稱為重鏈或α鏈，另一條為輕鏈或稱為β2微球蛋白（β2m)。α鏈的分子量為44kD，結構呈多態(tài)性；其羧基端穿過細胞膜，伸入胞漿之中，氨基端則游離于細胞膜外（圖6-3)。α鏈的膜外區(qū)肽段折疊形成三個功能區(qū)，分別稱為α1、α2、和α3區(qū)；每個功能區(qū)約含90個氨基酸殘基，其結構與Ig相似；α1和α2區(qū)的氨基酸順序變化較大，決定著Ⅰ類分子的多態(tài)性。β2m不MHC基因編碼，而是第15號染色體上單個基因編碼的產物，分子量12kD。其結構與Ig恒定區(qū)（CH3)有較大同源性，屬于Ig超族成員，沒有同種異型決定簇，但具有種屬特異性。β2m不穿過細胞膜，也不與細胞膜接觸，而是以非共價形式附著于α3的功能區(qū)上。雖然β2m不直接參與Ⅰ類分子的抗原遞呈過程，但是它能促進內質網中新合成的Ⅰ類分子向細胞表面運輸，并對穩(wěn)定Ⅰ類分子的結構具有一定作用。
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圖6-3HLA分子結構示意圖
利用X線結晶衍射圖分析，闡明了Ⅰ類分子的三維結構：α1和α2功能區(qū)共同構成了槽形的抗原肽段結合部位，來自α1和α2的8條反向平行的β片層結構組成槽的底部；而α1和α2功能區(qū)的其余部分各自形成一個α-螺旋，兩條螺旋相互毗鄰，相互平行，在分子的遠端共同構成槽的側壁；槽的底部和側壁體現(xiàn)Ⅰ類分子的多肽性，也決定了Ⅰ類分子與抗原結合的特異性；α3功能區(qū)具有與CD8分子結合的空間構型（圖6-4)。
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圖6-4HLAⅠ類分子多肽折迭立體結構示意圖
A：側面觀；B：上面觀
Ⅰ類分子與抗原的結合有一定的選擇性，但是沒有抗體和TCR與抗原結合的特異性高。Ⅰ類分子的抗原結合槽能夠容納8～10個氨基酸長度的抗原片段，其抗原結合點主要與氨基酸順序相對恒定的抗原肽段的骨干結合，而將抗原肽段上多變的氨基酸側鏈處于游離狀態(tài)；這些側m.quanxiangyun.cn鏈卻能與TCR和抗體結合。每個細胞表面可以表達約106個Ⅰ類分子，每個Ⅰ類分子都能與相當各類的抗原肽段結合。因此每個細胞都具有同時遞呈許多不同抗原的潛力，從而保證一個正常的個體對絕大多數(shù)抗原發(fā)生Ⅰ類限制性的免疫應答。
（二)Ⅰ類分子的分布和功能
MHCⅠ類分子分布于幾乎所有有核細胞表面，但不同組織細胞的表達水平差異很大：淋巴細胞表面Ⅰ類抗原的密度最高，腎、肝、肺、心及皮膚次之，肌肉、神經組織和內分泌細胞上抗原最少，而成熟紅細胞、胎盤滋養(yǎng)層細胞上未能檢出，血清、尿液中及初乳等體液中也有可溶性形式存在的Ⅰ類抗原。干擾素、腫瘤壞死因子在體內外均可增強各種細胞對Ⅰ類分子的表達。
Ⅰ類分子的重要生理功能是對CD8+T細胞的抗原識別功能起限制性作用，也就是參與向CD8+T細胞遞呈抗原的過程。CD8+T細胞只能識別與相同Ⅰ類分子結合的抗原（多為內源性的細胞抗原，如病毒感染的細胞和腫瘤細胞等)，這種現(xiàn)象稱為MHC限制性。例如，當病毒感染了某個細胞，病毒抗原可被分解成一些短肽片段，后者與m.quanxiangyun.cn/zhicheng/在內質網中合成的Ⅰ類分子結合后表達于細胞表面，才能被CD8+T細胞識別。Ⅰ類分子主要介導Tc細胞的細胞毒作用，也是重要的移植抗原。
（一)Ⅱ類分子的結構
人類的MHCⅡ類分子由HLA復合體中的D區(qū)基因編碼，已經明確的Ⅱ類分子包括HLA-DR、DP和DQ抗原。Ⅱ類分子亦是由非共價連接的兩條多肽鏈組成，分別稱為α鏈和β鏈；與Ⅰ類分子不同的是，兩條鏈均由HLA基因編碼。α鏈的分子量約34kD，β鏈約29kD；兩條肽鏈均嵌入細胞膜，伸入胞質之中；其膜外區(qū)各有兩個Ig樣的功能區(qū)（圖6-3)，分別稱為α1、α2、β1和β2功能區(qū)。
X線結晶衍射圖顯示，Ⅱ類分子的α1和β1功能區(qū)共同形成一個與Ⅰ類分子相似的槽型結構的多肽結合區(qū)。1和β1各有一個螺旋，形成槽的兩側壁，其余部分形成片層，構成槽的底部。Ⅱ類分子的多態(tài)性也體現(xiàn)在多肽結合槽的側壁和底部，所以其空間構型依編碼基因的不同而異。類分子的抗原結合特性亦與Ⅰ類分子一樣，特異性不強，每個分子可能與多種肽片結合；但與Ⅰ類分子不同的是，Ⅱ類分子肽結合槽的兩端呈開放狀（Ⅰ類分子的結合槽兩端呈封閉狀)，能夠容納較長（10～18個氨基酸殘基)的肽段。
（二)Ⅱ類分子的分布和功能
Ⅱ類分子的分布比較局限，主要表達于B細胞、單核－巨噬細胞和樹突狀細胞等抗原遞呈細胞上，精子細胞和某些活化的T細胞上也有Ⅱ類分子。一些在正常情況下不表達Ⅱ類分子的細胞，在免疫應答過程中亦可受細胞因子的誘導表達Ⅱ類分子，因此Ⅱ類分子的表達被看成是抗原遞呈能力的標志。IL-1、IL-2和干擾素在體內外均能增強Ⅱ類分子的表達。有些組織在病理條件下也可表達一些類抗原，如胰島β細胞、甲狀腺細胞等。
Ⅱ類分子的功能主要是在免疫應答的始動階段將經過處理的抗原片段遞呈給CD4+T細胞。正如CD8+T細胞只能識別與MHCⅠ類分子結合的抗原片段一樣，CD4+T細胞只能識別Ⅱ類分子結合的抗原片段。Ⅱ類分子主要參與外源性抗原的遞呈，在一些條件下也可遞內源性抗原。在組織或器官移植過程中，Ⅱ類分子是引起移植排斥反應的重要靶抗原，包括引起宿主抗移植物反應（HVGR)和移植物抗宿主反應（GVHR)。在免疫應答中，Ⅱ類抗原主要是協(xié)調免疫細胞間的相互作用，調控體液免疫和細胞免疫應答。
