HLA-A基因的神秘:它如何影响我们的免疫系统?

在探讨我们的免疫系统时,HLA-A基因经常被提及,这是因为它在免疫反应中扮演着关键角色。 HLA-A是一组人类白血球抗原,编码于第6号染色体的HLA-A位点,属于主要组织相容性复合物(MHC)中的一种。这些抗原的主要功能是帮助细胞将外来的多肽呈现给免疫系统,进而引发免疫反应。

HLA-A参与了向免疫系统呈现短多肽的过程。这些多肽通常为7至11个氨基酸长,是来自细胞内蛋白质的表现。

正常情况下,细胞毒性T细胞会“读取”这些被呈现的多肽,并且仅会对非自我多肽产生反应。如果T细胞与非自我多肽结合,就会启动一系列事件,最终导致细胞死亡。这一过程使得人类能够清除感染病毒的细胞或不正常的癌变细胞。

HLA-A基因的变异使得这些MHC Class I分子拥有极高的多样性。根据2022年3月的数据,已知有7,452种HLA-A等位基因,这不仅为每个人提供了免疫系统的多样性,同时也是器官移植排斥反应的主要原因。

进化生物学家认为,HLAs的多样性是基于对抗病原体压力的平衡行为。 HLA的多样性越高,人口因单一病原体而灭绝的机率就越低,这是因为某些个体对每个病原体都有高度的抵抗力。

每个人最多可以表达两种HLA-A,一种来自父亲,一种来自母亲。这意味着大部分人会获得两个不同版本的HLA-A,而某些人则可能从双亲那里继承到相同的HLA-A,这会降低他们的HLA多样性。

HLA-A基因及其功能

HLA-A基因位于第6号染色体的短臂,负责编码HLA-A的α链。该基因的变异对HLA功能至关重要,因为不同的HLA具有不同对特定多肽结合的亲和力。这些变异性使得某些个体能够有效地识别并对抗外来病原体。

HLA-A编码的蛋白质长365个氨基酸,并且包含8个外显子。其功能是将小多肽呈现给免疫系统的CD8+ T细胞,这对于识别和消灭感染细胞具有关键意义。

在正常运作的免疫系统中,只有不与自我多肽结合的T细胞才能从胸腺释放进入循环系统,这确保了免疫回应的准确性。

HLA-A基因在疾病中的作用

HLAs在免疫系统和细胞内部事件之间建立了唯一的连结。因此,HLA的任何变化,例如对某一多肽的结合减少或增加,都会显示为对某些疾病的易感性增加或减少。以HIV为例,这种病毒因为RNA特性而变异快速,这使得感染细胞所呈现的多肽不断改变。

研究发现,特定的HLA-A等位基因与HIV进展的速度有关。举例来说,HLA-A*30与低病毒载量有关,而HLA-A*02则可能与高病毒载量相关联。这一现象显示了HLA基因在不同疾病中的关键角色,以及它们如何影响人体的免疫反应。

总的来说,HLA-A基因不仅在抵抗病毒和其他内部病原体的免疫反应中扮演着重要角色,同时也在器官移植成功与否中占有举足轻重的地位。这引发了一个值得思考的问题:在不断变化的病原体环境中,我们的免疫系统又会如何适应HLA的多样性,以应对各种疾病的挑战?

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