HLA的名词解释

HLA(人类白细胞抗原)系统是人体内最复杂的多态系统。从1958发现第一个HLA抗原，到20世纪70年代，HLA已经成为免疫学、免疫学和生物化学中一个重要的新兴研究领域。现在，其系统的组成、结构和功能已基本明确，其理化性质和生物学功能也已明确。这些研究成果不仅具有重要的理论意义，而且具有巨大的生物医学价值。

1 HLA的本质和结构

HLA是一种高度多态的同种异体抗原，其化学本质是一种糖蛋白，由一条α重链(糖基化)和一条β轻链组成。肽链的氨基端向外(约占整个分子的3/4)，羧基端深入细胞质，中间的疏水部分在细胞膜中。HLA根据其分布和功能可分为ⅰ类抗原和ⅱ类抗原。

2 HLA的遗传控制

HLA由一个叫做人类主要组织相容性复合体(MHC)的基因簇控制。MHC位于6号染色体的短臂上。

HALⅰⅰ抗原的特异性依赖于α重链，α重链由HLA-A、B和C位点编码。其β轻链为β2-微球蛋白，编码基因在染色体15上。HLAⅱ类抗原由HLA-D区(包括5个亚区)控制，其中A基因和B基因分别由α重链和β轻链编码，抗原的多态性依赖于β轻链。上述基因(其名称由世卫组织命名委员会1975修订)均为多态位点(多个等位基因)，为* * *显性。如果把MHC作为一个整体来看，它的多态性更为突出。保守估计，至少有1300种不同的单倍型，相应地，大约有17×107种基因型。这是除了同卵双胞胎之外几乎没有相同HLA的人的遗传基础，所以HLA可以看作是个体的“身份证”。

3 HLA的生物学意义

HLA是一个多态系统，在其物种的发育过程中被保留下来，具有特殊的生物学意义。

3.1目标函数

HLA类抗原分布于所有有核细胞。其抗原特异性在于肽链抗原决定簇的特定氨基酸序列。这些抗原可以被外来物质改变，如一些病毒或化学物质。当这些基因产物发生改变时，它们就变成了自身免疫，成为免疫排斥的耙子。可见rake功能的本质在于“自我识别”，保证身体的完整性。因此，在所有细胞中的分布及其多态性非常重要。

3.2识别功能

HLA的识别功能其实指的是免疫反应中独特的协同作用。抗体在B细胞中产生，但在大多数情况下，需要巨噬细胞和T淋巴细胞。其过程是:抗原经巨噬细胞处理后，将抗原信息传递给T辅助细胞，T辅助细胞再将信息传递给B细胞，使B细胞分化为特异性抗体。在这个过程中，T辅助细胞不仅识别致敏巨噬细胞上的抗原，还识别巨噬细胞是否与自身的II类抗原一致。也就是说，只有当巨噬细胞和辅助性T细胞的单倍型一致时，辅助性T细胞才会被激活，从而使免疫反应在严格的遗传控制下进行。

4 HLA的医学价值

4.1 HLA与器官移植

HLA的研究最初是在器官移植的推动下进行的。所以HLA也叫移植抗原。临床实践表明，同种异体移植排斥反应(除同卵双胞胎外)应该是影响成功率的最大障碍。在遗传学中，MHC以孟德尔方式作为一个单位传递。所以HLA有三种——同卵、半同卵和同胞间异卵。实践证明，90%以上的HLA相同的同胞供体肾移植是有效的；不同单体型的供体，效果明显降低；那些具有不同单倍型的很少存活。HLA本质和功能的揭示为移植配型提供了重要的理论基础。可以说器官移植是当代医学的重要成就。

4.2作为某些疾病的遗传标记

在1972中，Russel首次报道银屑病患者携带HLA-B13或HLA-B17。此后，大量其他疾病被发现与特定HLA有关。其中，在约90%的强直性脊柱炎患者中发现HLA-B27抗原，使HLA分型具有诊断价值，甚至可以更早地确认疾病亚型之间的临床差异。比如寻常型银屑病与HLA有关，而脓疱型银屑病与HLA无关。青少年胰岛素依赖型糖尿病与HLA-B8、HLA-Bw15和HLA-B18相关，但与晚发型糖尿病无关。因此，特定类型的HLA成为某些疾病的遗传标记。比如常染色体隐性肾上腺增生就是因为21-羟化酶缺乏。利用HLA抗原多态性进行人群关联分析和家系连锁分析，发现两个羟化酶位点(21-OHA和21-OHB)与HLA-B和Dr紧密连锁，据此，HLA可用于产前诊断。在优生学中，我们可以根据现有的数据，计算出孩子患病对于某些疾病的相对风险率。另一方面，HLA与长寿的关系也成为研究热点。

4.3人类白细胞抗原和法医学

HLA因其高度多态性，成为最能代表个体特异性、伴随个体终身稳定的遗传标记，无关个体间HLA类型相同的概率较低。法医学通过HLA基因型或表型检测来鉴别个体，由于其单体型遗传特征，也是亲子鉴定的重要手段。

高层体系结构

在1995年6月由国防建模与仿真办公室(DMSO)制定的建模与仿真总体规划(MSMP)中，提出了* * *未来建模/仿真的相同技术框架。它包括三个方面:高层体系结构(HLA)、任务空间概念模型(CMMS)和数据标准(DS)。他们的共同目标是实现仿真之间的互操作，促进仿真资源的重用。具体来说，通过计算机网络，分散的仿真组件可以在统一的仿真时间和仿真环境中协调运行，并可以重用。HLA的基本思想是用面向对象的方法设计、开发和实现系统不同层次和粒度的对象模型，从而在高层次上获得仿真组件和仿真系统的互操作性和可重用性。

1996年8月，DMSO正式公布了HLA的定义和规范。经过改进和完善，HLA的规则、接口规范和对象模型模板已由美国IEEE标准化委员会于2000年9月22日正式定义为IEEE1516、IEEE1516.1和IEEE1516.2 HLA标准。OMG，北约并购；s组织也采用HLA作为标准。

1 HLA概述

HLA的定义由三部分组成:(1)对象模型模板(OMT):是定义仿真中对象、对象属性以及对象之间信息交互的格式和内容的标准化描述。(2)框架和规则集:HLA***定义了10规则，描述了仿真和联邦成员的职责，以保证仿真在一个联邦内的正确交互。前五个规则规定了联盟必须满足的要求，而后五个规则是联盟成员必须满足的条件。(3)联邦成员访问RTI的接口规范:描述运行过程中的仿真交互方式，提供联邦成员与RTI的功能接口，描述六类服务，*** 101操作。

2对象模型模板(OMT)

HLA中的对象模型主要用于描述两类系统。一种用于描述每个联邦成员，即创建一个单一的HLA仿真对象模型(SOM)。另一类用于描述在一个联邦中彼此具有信息交换特征的联邦成员，即创建一个HLA的联邦对象模型(FOM)。无论是描述SOM还是FOM，OMT的主要目的都是为了方便仿真系统的互操作和仿真组件的重用。

作为对象模型的模板，OMT提供了记录这些对象模型内容的标准格式和语法。然而，OMT本身并没有解释如何建立对象模型以及OMT必须记录什么。OMT是HLA实现互操作性和重用的重要机制之一，由下表组成:

对象模型标识表:用于记录标识HLA对象模型的重要信息；

对象类结构表:用于记录联邦/仿真中的对象类及其父类-子类关系；

交互类结构表:用于记录联邦/仿真中交互类及其父类-子类关系；

属性表:用于说明联邦/仿真中对象属性的特征；

参数表:用于说明联邦/仿真中交互参数的特性；

枚举数据类型表:用于解释属性表/参数表中出现的枚举数据类型；

复合数据类型表:用于描述属性表/参数表中出现的复合数据类型；

路径空间表:用于解释一个联邦中对象属性和交互的路径空间；

FOM/SOM字典:用于定义每个表中使用的所有术语。

在描述一个联邦或单个仿真系统(联邦成员)的HLA对象模型时，都必须使用上表。也就是说，OMT适用于联邦对象模型(FOM)和模拟对象模型(SOM)。一个HLA对象模型必须包含至少一个对象类或交互类，但是在某些情况下，一些描述对象模型的表可能是空的。

3 HLA框架和规则

(1)联邦应该有一个联邦对象模型FOM，它应该与HLA的OMT兼容。FOM是解释HLA联邦数据交换的手段，它记录了联邦成员在联邦运行过程中就数据交换的内容、格式和条件达成的协议。

(2)在一个联邦中，FOM中的所有对象应该属于每个成员，而不属于RTI。在HLA中，所有与仿真相关的对象实体的表达式都放在联邦成员中，而不是RTI中，但是RTI在管理对象模型(MOM)中可以有对象实例。

(3)当实施联盟时，FOM规定的成员之间的所有数据交换必须通过RTI进行。在HLA中，FOM描述的对象或交互类的数据都是联邦成员之间可能需要交换的数据，成员之间交换数据的唯一方式是借助RTI提供的服务。

(4)在联邦执行中，成员要按照HLA接口规范与RTI进行交互，即访问RTI要遵循接口规范。

(5)在联合执行中，一个对象属性在任何给定时间只能由一个成员拥有。在HLA中，不同的成员可以拥有同一个对象实例的不同属性。为了确保整个联盟中数据的一致性，在任何给定的时间，只有一个联盟成员可以拥有(因此有权更改)任何给定对象实例的属性。

(6)联邦成员应该具有符合OMT规范的成员对象模型(SOM)。联邦成员通常由实现仿真功能的仿真系统组成。SOM描述了它们为了实现自己的仿真功能，需要获取(订购)并可以对外提供(发布)的信息。

(7)成员应能够更新和/或使用其SOM中记录的对象的属性，并接收和发送SOM中记录的交互。每个联邦成员的职责是在联邦运行时向其他成员发布自己负责建模的对象的属性的数值，并借助RTI提供的服务从其他成员那里接收自己想要的属性数据。

(8)成员应根据SOM中的规定，在联邦执行中动态转移和接收属性的所有权。对于HLA联邦，实际仿真场景的实现往往需要在特定联邦成员之间动态转换对象属性的权限。RTI通过“所有权管理”提供相应的服务，具体实现是联邦成员之间的责任和合作。

(9)成员应更新SOM中指定的对象属性的条件(如更改阈值)。HLA赋予拥有某些对象属性所有权的成员生成这些属性的不断变化的值的权利(往往是通过求解模型得到的)，它负责通过RTI不断发布这些属性值，以便其他订购这些属性的成员可以得到这些属性的值。

(10)成员应该能够管理本地时间，以确保他们能够以协调的方式与联盟中的其他成员交换数据。HLA通过时间管理服务为联邦成员提供了一种灵活的时间推进仿真方法，使得HLA可以应用于连续、离散或混合类型的仿真。然而，它要求联邦成员管理自己的逻辑模拟时间。