主要組織相容性復合體（Major Histocompatibility Complex，MHC）是一組編碼動物主要組織相容性抗原的基因群的統稱。人類的MHC位于第6號染色體短臂上，而小鼠的MHC位于第17號染色體上。MHC的長度大約為4×10^6bp。在人類中，MHC也被稱為人類免疫細胞抗原（Human Leukocyte 抗原，HLA）復合體，而在小鼠中則稱為H-2基因。
由于MHC的多基因特性，根據其編碼分子的結構、組織分布和功能差異，可分為MHC I類、MHC II類和MHC III類基因，分別編碼MHC I類分子、MHC II類分子和MHC III類分子。在人類中，MHC產物通常被稱為HLA(human leukocyte antigen，HLA)，即人類白細胞抗原。
HLA復合體位于第6號染色體短臂上的約4000kb范圍內，由一群密切連鎖的基因組成。HLA復合體是迄今已知的人體最復雜的基因體系之一，從著絲點一側起依次為II類基因、III類基因和I類基因區域所在。目前已經發現很多疾病與某種抗原相關。HLA與疾病的相關性可分為統計學上較為肯定的相關性、可能相關性及潛在相關性幾組。
MHC具有兩個重要特性，即其多基因性與高度多態性，這使得每個物種的每個個體都具有其特有的一套MHC分子。不同MHC類別產生的分子具有不同的功能。
發現MHC
在哺乳動物不同個體間進行皮膚移植時出現的排斥反應，具有記憶性、特異性和可轉移性等免疫反應的基本特征，故從20世紀40年代起就確認移植排斥反應是一種典型的免疫現象。引起排斥反應的抗原稱移植抗原（transplantation 抗原）或組織相容性抗原（histocompatibility antigen）。此等抗原存在于細胞表面，無器官特異性，不同個體間其抗原特異性互不相同，但同卵雙生及近交系動物不同個體之間，其抗原特異性完全一致。組織相容性抗原包括多種復雜的抗原系統。凡能引起快而強的排斥反應者稱為主要組織相容性抗原系統，引起慢而弱的排斥反應者稱為次要組織相容性抗原系統。若供者、受者雙方的多個次要組織相容性抗原不匹配，同樣會迅速發生明顯的排斥反應。
現已證明，MHC不僅控制著同種移植排斥反應，更重要的是與機體免疫應答、免疫調節及某些病理狀態的產生均密切相關。因此，MHC的完整概念是指脊椎動物某一染色體上編碼主要組織相容性抗原、控制細胞間相互識別、調節免疫應答的一組緊密連鎖基因群。
MHC分子
1、MHC分子的種類
不同的MHC編碼的產物功能不同。
MHC class I（MHC I）：位于一般細胞表面上，可以提供一般細胞內的一些狀況，比如該細胞遭受病毒感染，則將病毒 外膜碎片之氨基酸鏈（多肽）透過MHC提示在細胞外側，可以供殺手CD8+ T細胞等辨識，以進行撲殺。
MHC class Ⅱ（MHC Ⅱ）：只位于抗原提呈細胞（APC)上，如巨噬細胞等。這類提供則是細胞外部的情況，像是組織中有細菌侵入，則巨噬細胞進行吞食后，把細菌碎片利用MHC提示給輔助T細胞，啟動免疫反應。
MHC class Ⅲ (MHC Ⅲ) ：主要編碼補體成分，腫瘤壞死因子（TNF），熱休克蛋白70（HSP70)和21羥化酶基因（CYP21A和CYP21B)。
2、MHC分子的生理意義
MHC抗原最初是作為移植抗原而被發現的，是引起移植排斥的主要抗原系統。這種抗原不合，即可引起受體的免疫應答，排斥移植的供體組織。70年代后證明MHC分子還具有重要的免疫生理功能。
MHC分子在免疫應答過程中參與抗原識別。70年代R.M.津克納澤爾等在小鼠實驗中發現殺傷 T細胞在殺傷感染病毒的靶細胞時，只能殺傷同系感染靶細胞，而對不同系的感染靶細胞則無殺傷作用，稱這種現象為遺傳限制性。隨后證明殺傷T細胞與靶細胞的MHC必需一致才有殺傷作用，因此又稱此現象為MHC限制性。
這揭示了MHC在T細胞識別異種抗原中的作用。進一步的研究證明T4的T細胞在識別異種抗原時受MHCⅡ類分子限制，而T8的T細胞識別異種抗原時受MHCⅠ類分子限制。這種限制性的機制是：T細胞通過其抗原識別受體，可同時識別異種抗原決定簇和自己MHC分子形成的新的復合抗原決定簇。
人們還發現外周血B細胞和單核細胞等非T細胞在體外能誘導某些自身反應性T細胞發生增殖反應，稱這種現象為自身混合淋巴細胞反應(AMLR)，并證明這是由非T細胞上MHCⅡ類抗原引起的。這種自身反應性T細胞在體內可能具有增強或抑制免疫功能的作用，借以維持機體的免疫穩定性，因此MHC分子也參予免疫調節作用。
研究證明，MHC分子對T細胞在胸腺內的分化成熟過程也起重要作用。體外研究發現：去除胸腺中MHCⅡ類抗原陽性的基質細胞，則T4T細胞的發育受阻，在胸腺培養細胞中加入抗MHCⅡ類抗原的單克隆抗體，也能阻止T4 T細胞的發育。目前認為MHC分子在T細胞自身耐受的形成和T細胞庫的產生中都起著重要作用。
MHC基因
關于MHC的發現、基因組成和功能的了解，多基于小鼠實驗。因此，從20世紀30年代起已確定小鼠的MHC位于第17號染色體上，稱為H2復合體。H2復合體由K區、I區、S區和D區組成，其中I區又分為IA和IE兩個亞區，其基因編碼產物稱為I區相關抗原（Iregionassociatedantigen;IaantigenI）。
1958年Dausset等發現，多次接受輸血的患者、多產婦和用同種免疫細胞免疫的志愿者血清中，存在不同特異性的白細胞抗體，用這些抗體鑒定出許多不同特異性的白細胞抗原，稱 為人類白細胞抗原（human 白細胞 抗原，HLA）。通過家系和人群遺傳分析發現，人類MHC位于第6號染色體上，稱為HLA復合體。
各種脊椎動物都有自己的MHC，除了人的HLA和小鼠的H2外，獼猴、黑猩猩、狗、兔、豚鼠、大鼠和雞的MHC分別稱為RhLA、ChLA、DLA、RLA、GpLA、AgBⅠ（H-1Ⅰ）和B。
1980年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了巴努·貝納塞拉夫（Baruj Benacerraf）、吉羅格·D·斯奈爾（George D.Snell）和讓·多塞（Jean Dausset，三人的研究為移植免疫學的確立奠定了基礎。貝納塞拉夫是美國醫學家和免疫學家, 在研究器官移植排斥現象時, 發現了MHC（主要組織相容性復合體）中的免疫應答基因（Ir）, 指出免疫現象由此基因所控制, 將免疫學在遺傳學的基礎上推向了高潮。
斯奈爾是美國免疫學家, 他通過對小鼠的組織移植實驗提出: 不同個體間組織的可移植性是由細胞表面的特定抗原決定的, 即組織相容性抗原（也稱H抗原）, 由H基因控制。這種基因存在于某一染色體的有限區域, 這一區域被稱為主要組織相容性復合體（MHC）。多塞是法國免疫學家, 他發現了人類白細胞抗原（HLA）和決定這些抗原的基因HLA基因, 即相當于小鼠的H基因; 還證實人類和其他許多動物都具有MHC。
MHC基因結構特點
（1）多基因性：基因復合體由多個緊密相鄰的基因座位組成，其編碼產物具有相同或相似的功能。
例如：小鼠H-2：17號染色體：6號染色體短臂（6P21.31），全長3600-4000kb，224個基因座位（128個功
能基因，96個假基因）。
（2）多態性：群體中在同一個HLA基因座位上存在兩個或兩個以上等位基因。
MHC的多態性的意義：
1 .擴大種群對抗原肽的提呈范圍，有利于維持種群的生存與延續。
（HLA產物的多態性主要表現在抗原結合槽的殘基在組成和序列上不同）
2 .不利于器官移植中供體的選擇。
HLA研究
HLA復合體位于第6號染色體短臂上大約4000kb范圍內，由一群密切連鎖的基因組成。HLA復合體是迄今已知的人體最復雜的基因體系。從著絲點一側起依次為Ⅱ類基因、Ⅲ類基因和Ⅰ類基因區域所在。
Ⅰ類基因區包括HLA-A、B、C位點的等位基因，編碼HLA-A抗原、B抗 原和C抗原等經典的Ⅰ類抗原（分子）。近年來相繼發現大量與Ⅰ類基因結構相似的基因，已被正式命名的有HLA-E、F、G、H、J、K、L。其中HLA-E、F、G基因可編碼非多態性的Ⅰ類樣抗原（或非經典Ⅰ類抗原），但它們的確切功能尚未清楚。HLA-H、J、K、L則屬于假基因。Ⅱ類基因區十分復雜，主要包括HLA-DP、DQ、DR三個亞區和新近確定的DN、DO、DM等3個亞區。該區的基因是以它們所編碼的肽鏈（α、β）直接命名，如DRA、DRB1、DRB2等。已知該區至少存在7個編碼α鏈和16個編碼β鏈的基因，其中有的基因有表達功能，有的功能不明，有的屬于假基因。
現在證明，在Ⅱ類基因區內存在與內源性抗原處理和遞呈相關的基因，即LMP和異常糖鏈糖蛋白。LMP又稱蛋白酶體相關基因（proteasome-related gene），由LMP2和LMP7兩個基因組成，其編碼產物LMP(low molecular 質量 多肽定制 or large multifunctional protease）與內源性抗原的處理有關。TAP為多肽轉運體基因，包括TAP1和TAP2兩個基因，其編碼產物TAP(transporter of antigenic peptides）與抗原肽的轉運有關。HLA復合體Ⅰ類和Ⅱ類區基因名稱見表5.1。
Ⅲ類基因區內已定位的至少有36個基因，其中與免疫系統有關的基因有C4B、C4A、C2、Bf、腫瘤壞死因子（TNFA、TNFB）和熱休克蛋白70(HSP70），分別編碼C4、C2、B因子、TNF-α、TNF-β和HSP70分子。在C4B兩側，還有與免疫系統無明顯關系的CYP21B和CYP21A兩個基因，編碼21-羥化酶。大多數Ⅲ類基因產物合成后分泌到體液中去。具體內容見有關章節。HSP70主要在胞漿內，與其他蛋白質肽鏈的折疊、轉位有關，亦可見于MΦ細胞和B細胞的內體（endosome）和膜表面，其作用為阻止內體中抗原的降解，并使之與Ⅱ類分子聯合。
基因名稱
HLA復合體Ⅰ類和Ⅱ類基因區內的基因名稱
HLA與疾病
研究發現許多疾病與某些HLA等位基因或HLA單倍型確實呈現明顯的相關性。與HLA抗原相關的疾病有幾個應當注意的特點：病因和病理生理機理未明，以遺傳模式分布但為弱的外顯率；與免疫異常相關；對生殖影響很少或沒有影響。
可用群體和家系研究來證實 HLA復合體內標記基因與各種疾病狀態的相關性。因為群體研究易于進行，所以有關資料多來源于這種研究。具體疾病與某些具體HLA抗原的相關性通過計算相對風險性(RR)來定量，相對風險性可表述為具有疾病相關 HLA抗原的個體與缺乏這種抗原的個體相比發生該種疾病的機會。RR越高，在病人群體中該抗原的頻率越高。以具有 HLA-B27的強直性脊椎炎病人為例。美國患該病的高加索人種90%具有HLA-B27，美國高加索人種對照者的具有率接近9%。RR=(90×91)÷(10×9)=91。因此，HLA-B27陽性個體發生該病的風險性是 HLA-B27陰性個體的91倍。因為不同種族之間某種抗原的頻率通常有明顯的不同。所以有必要在同種族中比較病人和對照者。例如，HLA-B27見于48%的患強直性脊椎炎的美國黑人，只見于 2%美國黑人對照者，則RR=45。
已經發現很多疾病與某種抗原相關。 HLA與疾病的相關性可分為統計學上較為肯定的相關性、可能相關性及潛在相關性幾組。具肯定相關性的有：強直性脊椎炎（抗原為B27）、賴特爾氏綜合征(B27)、急性前葡萄膜炎(B27)、青少年風濕性關節炎(B27)、乳糜瀉(B8)、毒性彌漫性甲狀腺腫(B8，DW3)、重癥肌無力(B8，DR3)、皰疹性皮炎(B8)、慢性活動性肝炎(BW6，DR8)、青少年糖尿病(B8，DR3)、多發性硬化癥(B7，DR2)。具可能相關性的有：紅斑狼瘡(DR3)、天皰瘡(B13)、自身溶血性貧血(A3)、脊髓灰質炎(A3，B7)、貝赫切特氏病(B5)。具有潛在相關性的有：急性淋巴性白血病(A2，B12)、慢性腎小球腎炎(A2)、麻風病(B14)、霍奇金淋巴瘤(A1，B8)。
參考資料 >
主要組織相容性復合體(Major Histocompatibility Complex，MHC).好芝生物.2024-03-14
與免疫學有關的諾貝爾獎簡介.360個人圖書館.2015-09-19