极简医学——补体系统
2022年05月15日 12554人阅读 返回文章列表
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。
补体系统自1880年后,才开始为人所知,最初被认为是“血液中的细胞裂解剂”,但直到1960年后,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
①识别外来物质、和受损的自身组分
②清除上述物质
③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。
这3种途径,都将导致C3b沉积在靶标,而后形成膜攻击复合体(membrane attack complex, MAC)。MAC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
破坏和清除微生物、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,是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:细菌感染和自身免疫,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:防御抵抗病原体、和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80~160mg/dL;C4正常水平为16~48mg/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/dL,C4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,在防御微生物,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,是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,有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,而后形成膜攻击复合体(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。急性损伤和碎片沉积情况下,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、和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的单倍体不足,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、和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。
●现有的抗C5单克隆抗体,能治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)、和非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)。