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引起酶原激活的方式是什么

时间:2022-03-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在正常生理情况下,补体系统各组分在体液中通常以类似酶原的非活性状态存在,当其被激活物质作用,或结合在特定固相载体上活化之后,才表现出各种生物学活性。在补体活化过程中产生的小片段C4a、C2a、C3a游离在液相中发挥各自的生物学作用。MASP与活化的C1q有同样的生物学活性,可裂解C4和C2分子,继而形成C3转化酶,其后的过程与经典途径相同。补体激活的3条途径有共同之处,又有各自的特点。补体3条激活途径的比较见表8-2。

在正常生理情况下,补体系统各组分在体液中通常以类似酶原的非活性状态存在,当其被激活物质作用,或结合在特定固相载体上活化之后,才表现出各种生物学活性。补体系统激活的途径主要有经典途径(claasical pathway)、旁路途径(alternative pathway)、甘露聚糖结合凝集素(mannan-binding lectin,MBL)途径。

(一)经典激活途径

经典激活途径指主要由C1q与激活物结合,顺序活化C1、C4、C2、C3,形成C3转化酶(C与C5转化酶(C)的级联酶促反应过程,又称传统途径。经典途径的激活物质主要是抗原抗体复合物,抗体包括IgG1、IgG2、IgG3和IgM类抗体,补体成分包括C1~C9。整个激活过程可分为识别、活化和膜攻击3个阶段。

1.识别阶段 形成C 1酯酶阶段。经典激活途径从C1开始,当抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物后,抗体发生构象改变,使Fc段上的补体结合位点暴露,C1q识别并与之结合而被激活。C1q为六聚体,呈球形,必须有两个以上的球形结构与Ig结合才能激活补体和后续成分。Clq与Ig补体结合位点结合后发生变构,在Ca2+参与下,相继激活C1r和C1s,使C1成为具有酯酶活性的C分子。

2.活化阶段 形成C3转化酶和C5转化酶阶段。C酯酶在Mg2+存在下依次分别裂解C4、C2为a片段和b片段。C4a和C2a游离于液相,C4b和C2b结合到靶细胞膜上,形成C复合物即C3转化酶。该酶裂解C3为C3a和C3b两个片段,C3b也具有与靶细胞结合的特性,能结合至C附着的邻近细胞膜上,形成C复合物,即C5转化酶。在补体活化过程中产生的小片段C4a、C2a、C3a游离在液相中发挥各自的生物学作用。

3.膜攻击阶段 形成膜攻击复合物(membrane attack complex,MAC),导致细胞溶解的阶段。C5转化酶裂解C5为C5a和C5b,C5a游离于液相中,C5b吸附于靶细胞表面,依次与C6、C7、C8结合成C复合物。该复合物具有高度的亲脂性,可插入细胞膜的磷脂双分子层中,再与12~15个分子的C9结合,成为C的大分子膜攻击复合物(MAC)。MAC在靶细胞膜上形成多个中空的跨膜孔道,细胞内容物外溢,大量水进入细胞内,细胞肿胀,最终导致靶细胞溶解(图8-5)。

图8-5 补体的经典激活途径

(二)旁路激活途径

旁路激活途径指由B因子、D因子和备解素(P因子)参与,直接由微生物等物质激活C3,形成C3与C5转化酶,激活补体级联酶促反应的活化途径,又称替代途径。主要激活物为细菌脂多糖(LPS)、酶母多糖以及聚合的IgA、IgE和IgG4。

在生理情况下,体液中可有少量被蛋白酶裂解产生的或通过经典途径获得的C3裂解片段C3b,C3b可被补体调节蛋白迅速灭活。在有旁路途径激活物存在的情况下,C3b可与B因子结合生成C,血清中的D因子可使C 3bB中的B裂解为Ba和Bb,形成了C ,即C3转化酶。P因子与C结合可稳定C3转化酶,从而使更多的C3被活化,进一步形成多分子复合物C,此即旁路途径的C5转化酶,能裂解C5为C5a和C5b。旁路激活途径的后续各步与经典激活途径相同。

(三)MBL激活途径

MBL激活途径是由细菌甘露糖残基与急性期蛋白MBL结合后启动的激活过程。

在病原生物感染的早期,体内的吞噬细胞可产生一些细胞因子,诱导肝细胞合成分泌急性期蛋白,其中参与补体激活的有甘露糖结合凝集素(MBL)和C反应蛋白。MBL与C1q结构相似,它能与细菌表面甘露醇糖残基结合,然后与丝氨酸蛋白酶结合,形成MBL-丝氨酸蛋白酶(MBL-associated serine protease,MASP)。MASP与活化的C1q有同样的生物学活性,可裂解C4和C2分子,继而形成C3转化酶,其后的过程与经典途径相同。

补体激活的3条途径有共同之处,又有各自的特点。在感染早期就能发挥抗感染作用的是不依赖特异性抗体的旁路途径和MBL途径,感染后期才是依赖抗体的经典途径发挥作用。补体3条激活途径的比较见表8-2。

表8-2 补体3条激活途径的比较

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