原创 极简医学——补体系统
2022年05月15日 【健康号】 魏社鹏     阅读 11926

补体系统,包括近60种血浆蛋白和膜蛋白,形成了3种激活途径,以及一个共同的、终末级联裂解反应,同时构成了一个由调节因子、与受体组成的复杂网络

补体系统

The Complement System

补体系统顾名思义是对抗体触发反应的一种补充

补体系统1880年开始为人所知,最初被认为是血液中的细胞裂解剂”,但直到1960年,人们才认识到该系统的生化复杂性

补体系统包括近60种血浆蛋白和膜蛋白,形成了3种激活途径,以及一个共同的终末级联裂解反应,同时构成了一个由调节因子与受体组成的复杂网络。

 

补体系统三大功能

识别外来物质受损自身组分

清除上述物质

促进机体对上述物质产生炎症和免疫反应

命名

经典途径的成分由大写字母C加数字表示,如C1、C2、C3和C4。

旁路途径成分命名为某因子,如B因子和D因子。

蛋白裂解激活后,小片段用小写字母命名,如C3a或Ba。大的片段与靶标结合,用“b”表示,如C3b或Bb。

 

途径及激活条件

①经典途径

由抗体触发IgM或IgG抗体与抗原(如病毒、细菌或自身抗原)结合时,该途径开始激活。

②凝集素途径

该途径专注于识别病原微生物表面重复排列的糖类结构,激活方式类似于经典途径,但初始环节是凝集素(即糖类结合蛋白)而非抗体。

③旁路途径

旁路途径是原始的细胞外补体系统激活无需抗体或凝集素。

3种途径都将导致C3b沉积在靶标,而后形成膜攻复合体(membrane attack complex, MACMAC会破坏细胞膜完整性,引起微生物如革兰阴性菌溶解。

 

补体系统主要功能

破坏清除微生物清除其他碎片微粒清除凋亡细胞促发炎症

 

补体系统其他功能

造血祖细胞动员

造血干细胞感染时的第一反应者,促炎细胞因子对其进行调节帮助维持稳态。通过产生促炎过敏毒素,补体激活可凭借粒细胞迁移出来间接促进造血干细胞动员

肝脏再生

哺乳动物肝脏是少数能再生的器官之一,补体参与了这一过程,如通过过敏毒素受体调节干细胞反应

 

补体系统缺陷

会出现两个主要问题:细菌感染自身免疫,后者主要是系统性红斑狼疮(SLE)。因此,补体系统的两大功能是:防御抗病原体预防针对细胞核组分的自身免疫

 

例述补体系统

C3正常水平为80160mg/dLC4正常水平为1648mg/dL

狼疮是关于解读和监测C3和C4水平的现有临床信息最多的疾病原型。

例如一名20岁女性出现胸膜炎、心包炎、血小板减少和肾炎。抗核抗体高滴度阳性,抗DNA抗体阳性。C3降低为60mg/dLC4降低为8mg/dL,表明免疫复合物激活了经典途径。

初始治疗使用糖皮质激素和细胞毒药物,接下来3个月中,C4和C3水平逐步恢复正常。之后监测这些数据以确定临床状态。补体水平恢复正常是预后良好的标志。

 

要点和总结

补体系统防御微生物,尤其是细菌方面起到重要作用。

该系统也是人体识别和清除受损组织和细胞碎片的有效生理机制。

补体系统固有免疫的主要参与者和体液免疫系统的效应者。

补体系统3种类别,即经典途径、旁路途径和凝集素级联反应途径,由不同机制激活。

上述3种级联反应的主要目标是C3b在靶标上大量沉积靶标从而被标记成功。各通路的激活也导致促炎过敏毒素C3a和C5a的释放,而后形成复合体(MAC)。

在以自身抗体和免疫复合物为特征的病变中,补体激活促进细胞和组织损伤急性损伤碎片沉积情况下,补体系统在机体自身改变引起的宿主反应中发挥重要作用。这种清除作用如果发生障碍则容易出现自身免疫,尤其是系统性红斑狼疮(SLE)。

 

抗原或功能分析可以评估补体水平

CH50是一种功能分析,正常结果需要经典途径的所有9种成分(C1-C9)都相对正常。CH50值≤10U/mL提示经典途径成分的纯合子缺陷

 

检测C3和/或C4可帮助诊断系统性红斑狼疮,并监测病程

其他以自身抗体导致免疫复合物形成为特征的疾病包括:抗磷脂综合征混合冷球蛋白血症干燥综合征膜增生性肾小球肾炎C4和C3水平均降低或单纯C3降低,可提示这类疾病。

 

基因缺陷通常表现为补体抑制蛋白单倍不足可导致旁路途径的过度激活,可见于非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)、C3肾小球病年龄相关性黄斑变性(AMD)。大脑中C4基因拷贝数的基因变异会增加精神分裂症风险。

 

现有C5单克隆抗体治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)


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