极简医学——补体系统

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)。