器官排斥和配偶选择——谈谈组织相容性抗原(mhc)

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1、随着医学的进步，许多以前的医学难题也变得可以解决。器官移植就是一个例子。一个人的某个器官（如肾脏，肝脏）坏了，用另一个人健康的器官替换，常常可以挽救这个人的生命。在器官移植中，最困难的就是找到“配型”的器官，否则就会造成无法控制的“器官排斥”。被移植的器官被接受移植的人的身体当作“外来物”而加以攻击，使移植失败。无论是在中国还是在外国，等待“配型”器官的人数总是大大多于能够找到的“配型”器官数。每年都有许多病人因为等不到合适的器官而在失望中丧失生命。为什么会有“器官排斥”呢？器官“配型”为什么这么困难呢？从基因的角度来看，这似乎有些难以理解：人之间DNA序列的差别非常小，还不

2、到0.1%。也就是说，不同的人不仅所拥有的基因类型彼此相同，每个基因的差别也很小。基因的产物——蛋白质，也因此只有微小的差别，一般只有个别氨基酸单位不同。这也没有什么可奇怪的，因为绝大多数的蛋白质在不同人体中执行的功能是相同的，它们就不能变化很大。比如使葡萄糖进入细胞的胰岛素，不仅不同人身上的胰岛素完全相同，就是不同的动物如牛和猪，它们的胰岛素也和人的极其相似（都是由51个氨基酸组成，其中人和猪的胰岛素只有一个氨基酸单位不同，人和牛的胰岛素有三个氨基酸单位不同），所以也可以用在人身上。在用基因工程大规模生产人胰岛素之前，糖尿病患者一直使用从猪和牛身上提取的胰岛素，而且只有不到

3、2%的人产生免疫反应。这些反应还主要不能归罪于胰岛素本身，而是这些胰岛素制剂里面的添加剂。既然蛋白质分子可以“移植”，为什么器官就不行呢？在不同人的器官中，是不是有一些基因和它们编码的蛋白质有显著区别呢？科学家们对器官排斥现象进行了详细的研究，发现有一类基因的产物（蛋白质）在排斥过程中起主要作用。因为这些蛋白质与不同生物体器官之间的相容性有关，所以它们被叫做“主要组织相容性复合体”，英文简称为MHC，是MajorHistocompatibilityComplex的缩写。不同的人身上的MHC有明显的不同，是造成组织排斥的主要原因。除人以外，所有的脊椎动物都有MHC，所以MHC已

4、经有很长的进化历史。MHC又是什么分子呢？为什么在不同人身上它们有显著的不同呢？这就要从人与微生物之间的关系说起。微生物是地球上最早出现的生物，其历史已经有约40亿年，至今在地球上广泛存在。它们种类繁多，数量巨大，生活方式多种多样，而且能够迅速改变自己以适应不断变化的环境，所以生存能力极强。它们能用一切想得到和想不到的方式获得能源和新陈代谢所需要的物质。高至几十公里的高空，深至地表以下几千米，烫至热气滚滚的热泉，冷至极地的冰中，都能找到微生物的踪迹。地球上的动物（包括人）就是在这种微生物无处不在的环境中生活的，与各种微生物的关系也非常复杂。由于微生物的多样性，许多微生物与我们

5、的生活没有直接关系，比如植物根部的固氮菌，海洋里的蓝绿藻，温泉里面的硫细菌等等。有些微生物“选择”了与动物“和平共处”，“平等互利”的方式。比如人的鼻孔里有两千多种细菌，舌头上有八千多种细菌。这些细菌多数对人体无害，还能防止有害细菌“落脚”。最多的是人的肠道细菌，有三万多种，总数超过人体总细胞数的10倍。它们总共有800多万个基因，是人体基因数（两万到两万五千之间）的300多倍。它们帮助消化食物，合成维生素，调节身体的免疫系统，并且抵抗有害微生物的入侵。不过这些微生物和我们“共生”有一个条件，就是不能进入我们的身体以内。肠道和口腔看上去在体内，其实是和外界相通的，和呼吸道一样

6、，只不过是人体的“内表面”。要是微生物真的进入体内，而我们的身体“不闻不问”，那就可怕了。我们体内的环境是为我们自己的细胞而“精心准备”的，营养全面而充足，酸碱度合适，各种微量元素平衡。特别是温血动物，那三十几度的体温，简直就是许多微生物生长的“天堂”。这这种环境里，在体外时“好”的细菌（包括肠道细菌）也会变“坏”，给人体造成伤害。比如皮肤有伤口时，原来在皮肤上的细菌就会进入体内，使伤口“化脓”。肠道穿孔时，原来无害的肠道细菌就会进入腹腔，造成严重的感染。更不要说那些“专业”的致病微生物，比如结核菌、绿脓杆菌、炭疽菌、肝炎病毒、艾滋病病毒，它们的生存方式就是“钻进”我们的身体

7、，在那里“大吃特吃”，繁衍后代。所以动物必须防止微生物进入自己的身体。动物身体表面那层紧密排列的细胞，就是阻挡微生物进入身体的第一道屏障。除了被动阻挡以外，动物还发展出了“主动”的自卫方法，在微生物进入体内时能够识别和消灭它们，这就是动物的“免疫”系统。要自卫，首先就要能“分清敌我”。许多微生物表面都有为它们生存所需要的特殊分子，比如鞭毛里面的鞭毛蛋白质，以及特殊的脂蛋白和脂多醣，等等。动物就利用微生物的这些特殊分子，发展出能够与这些分子结合的蛋白质（称为“受体”，比如一类重要的这种受体就是“Toll样