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补体的调控作用

时间:2022-03-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:补体系统是一个有着精密调控机制的复杂蛋白质反应系统。补体激活受一系列调节机制严格控制,使之适度,以防止补体成分过度消耗和对自身组织造成损伤。本节主要介绍各类补体调节蛋白对补体激活途径关键环节的调节机制。CR1亦能促进I因子对C4b的灭活作用。CD59可阻止C8、C9分别与C5b67、C5b678结合,从而抑制MAC组装,限制MAC对自身或同种细胞的溶破作用。

补体系统是一个有着精密调控机制的复杂蛋白质反应系统。补体激活受一系列调节机制严格控制,使之适度,以防止补体成分过度消耗和对自身组织造成损伤。其调控机制包括:①控制补体活化的启动;②补体活性片段发生自发性衰变;③血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白(complement control protein,CCP),通过控制补体激活过程中酶活性和MAC组装等关键步骤而发挥调节作用。本节主要介绍各类补体调节蛋白对补体激活途径关键环节的调节机制。

(一)针对经典途径和MBL途径C3转化酶)的调节作用

主要通过阻断C3转化酶形成或使已形成的灭活发挥调控作用。

1.C1抑制物(C1inhibitor,C1INH) 可抑制C1r/C1s和MASP活性,使之不能裂解C4和C2,从而阻断形成。其机制是:①C1INH与活化的C1r和C1s结合,抑制其酶活性;②C1INH与C1r、C1s共价结合,使之从C1q上解离,并介导C1巨分子解聚;③C1INH与MASP2结合,抑制其酶活性。另外,C1INH还能抑制Ⅻa和Ⅺa因子、激肽释放酶和纤溶酶,从而在调节凝血、激肽及纤溶系统中发挥重要作用。

2.补体受体1(complement receptor1,CR1)(CD35) 为单链跨膜蛋白,广泛表达于红细胞及有核细胞表面,所识别的主要配体是C3b和C4b。CR1与C4b结合,阻断C4与C2结合,从而抑制形成。CR1亦能促进I因子对C4b的灭活作用。

3.C4结合蛋白(C4binding protein,C4bp) 为可溶性补体调节因子,C4bp与C4b的结合能力比C2高27倍,通过与C2竞争性结合C4b从而阻断组装,或通过置换中的C2a,使已形成的灭活。也可促进I因子对C4b的裂解作用。

4.衰变加速因子(decay accelerating factor,DAF)(CD55) 为表达于所有外周血细胞内皮细胞和各种黏膜上皮细胞表面的一种膜蛋白,DAF与C2竞争结合C4b,从而抑制形成,分解已形成的,或促进中Bb与C3b的解离。这种抑制作用仅限于结合于细胞膜上的C3转化酶。

5.膜辅蛋白(membrane cofactor protein,MCP)(CD46) 为表达于多种组织细胞表面的一种单链膜蛋白,通过糖基磷脂酰肌醇(glycosyl-phosphatidyl inositol,GPI)锚定于细胞膜上,可促进I因子介导的C4b裂解,但并不直接促进分解。

6.I因子(factor I,fI) 是一种血浆蛋白,具SP活性,可在fH、C4bp、CR1、MCP等辅助下,将C4b裂解为C4c和C4d,从而阻断形成或抑制活性。

另外,C5转化酶)亦受上述机制调控。

(二)针对旁路途径C3转化酶)的调节作用

多种调节蛋白可通过不同机制调控旁路途径C3转化酶)形成,或抑制已形成C3转化酶的活性。

1.I因子 可将C3b裂解为C3f和iC3b,后者进一步裂解为C3dg、C3c和C3d,阻断C 的形成,又可抑制已形成的活性。

2.H因子(factor H,fH) 可直接与fB或Bb竞争性结合C3b,阻断形成或使已形成的解离;还可间接辅助fI的作用,使C3b易被fI水解失活,从而抑制的酶活性。

3.CR1 CR1是C3b的受体。CR1与C3b结合,阻断其与fB或Bb结合,可抑制组装或使已形成的解离。CR1作为fI的辅助因子,可增强fI对C3b的裂解作用,抑制活性。

4.膜辅蛋白 MCP作为fI的辅助因子,可增强fI对C3b的灭活作用,抑制形成及其活性(图3-5)。

另外,旁路途径C5转化酶也受上述机制调控。

图3-5 膜辅蛋白(MCP)功能

除上述负调节作用外,P因子可与牢固结合,形成稳定的C3转化酶,其半衰期比长10倍,从而加强裂解C3的作用。

(三)针对攻膜复合体(MAC)的调节作用

体内存在多种调节蛋白可抑制MAC形成,从而保护自身正常细胞免遭补体攻击。

1.CD59 亦称膜反应性溶破抑制物(membrane inhibitor of reactive lysis,MIRL)或同源限制因子20(homologous restriction factor20,HRF20)。CD59广泛分布于皮肤、肝、肺、肾、脾、胎盘神经系统组织器官及各种血细胞,精子细胞亦高表达。CD59可阻止C8、C9分别与C5b67、C5b678结合,从而抑制MAC组装,限制MAC对自身或同种细胞的溶破作用。

2.同源限制因子(homologous restriction factor,HRF) 亦称C8结合蛋白(C8binding protein,C8bp),分布于正常人血细胞,能抑制C9与C5b678结合,从而阻断MAC形成及其对靶细胞的溶破作用。

3.S蛋白(S protein,SP) 亦称玻连蛋白(vitronectin),可与C5b67复合物结合,阻碍其插入靶细胞膜,从而抑制MAC形成。

4.群集素(clusterin,SP40/40) 是由分子量均为40ku的α链和β链所组成的异二聚体,故又称为SP40/40。群集素可与C5b67、C5b67、C5b6789结合,抑制MAC组装,还可与S蛋白协同作用,促使膜结合的MAC与细胞膜解离而成为可溶性MAC,使之丧失溶细胞作用。

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