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補體系統(tǒng)的激活途徑是什么?

2020-02-24 19:30 醫(yī)學教育網(wǎng)
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醫(yī)學教育網(wǎng)小編為了幫助各位考生更好地備考復習,專門整理了補體系統(tǒng)的激活途徑是什么?如下:

經(jīng)典途徑

補體在溶菌或溶血反應時被激活的過程中,11種成分可分為3個功能單位,即①識別單位:包括C1q、C1r、C1s;②活化單位:包括C2、C3、C4,③膜攻擊單位:包括C5、C6、C7、C8和C9。同一功能單位的補體成分彼此間有化學親和性,激活后可相互結(jié)合在一起,共同執(zhí)行使細胞溶解這一生物學功能。因此,補體的經(jīng)典激活途徑可分為識別、活化和膜攻擊3個階段。這3個階段一般在靶細胞膜的3個不同部位進行。補體在激活過程中C2、C3、C4、C5均分別裂解成2個或2個以上的片段,分別標以a、b等符號,如 C3a、C3b、C3c等。其中C2b、C3b、C4b、C5b直接或間接結(jié)合在靶細胞上,以固相的形式參與溶細胞過程,C3a、C5a游離在液相。補體在激活過程中, C5、C6、C7經(jīng)活化后還可聚合成 C567.并與C3a、C5a一起發(fā)揮特殊的生物學功能.

參與補體經(jīng)典激活途徑的成分包括C1-C9。按其在激活過程中的作用,人為地分成三組,即識別單位(Clq、Clr、Cls)、活化單位(C4、C2、C3)和膜攻擊單位(C5-C9),分別在激活的不同階段即識別階段、活化階段和膜功擊階段中發(fā)揮作用。

(一)識別階段

Clq:Clq分子有6個能與免疫球蛋白分子上的補體結(jié)合點相結(jié)合的部位。當兩個以上的結(jié)合部位與免疫球蛋白分子結(jié)合時,即Clq橋聯(lián)免疫球蛋白之后,才能激活后續(xù)的補體各成分,IgG為單體,只有當其與抗原結(jié)合時,才能使兩個以上的IgG分子相互靠攏,提供兩個以上相鄰的補體結(jié)合點才能與Clq接觸,只有當IgM與抗原結(jié)合,發(fā)生構(gòu)型改變,暴露出補體結(jié)合部位之后,才能與Clq結(jié)合。一個分子的IgM激活補體的能力大于IgG。Clq與補體結(jié)合點橋聯(lián)后,其構(gòu)型發(fā)生改變,導致Clr和Cls的相繼活化。

Clr:Clr在C1大分子中起著連接Clq和Cls的作用。Clq啟動后可引起Clr構(gòu)型的改變,在活性的Clr,后者可使Cls活化。

Cls:Clr使Cls的肽鏈裂解,其中一個片段Cls具有酯酶活性,即CI的活性。此酶活性可被C1INH滅活。

在經(jīng)典途徑中,一旦形成Cls,即完成識別階段,并進入活化階段。

(二)活化階段

CI作用于后續(xù)的補體成分,至形成C3轉(zhuǎn)化酶(C42)和C5轉(zhuǎn)化酶(C423)的階段。

C4:C4是CI的底物。在Mg2 存在下,CI使C4裂解為C4a和C4b兩個片段,并使被結(jié)合的C4b迅速失去結(jié)合能力。CI與C4反應之后能更好地顯露出CI作用于C2的酶活性部位。

C2:C2雖然也是CI的底物,但CI先在C4作用之后明顯增強了與C2的相互作用。C2在Mg2 存在下被CI裂解為兩個片段C2a和C2b。當C4b與C2a結(jié)合成C4b2a(簡寫成C42)即為經(jīng)典途徑的C3轉(zhuǎn)化酶。

C3:C3被C3轉(zhuǎn)化酶裂解在C3a和C3b兩個片段,分子內(nèi)部的疏酯基(-S-CO-)外露,成為不穩(wěn)定的結(jié)合部位。硫酯基經(jīng)加水分解,成為-SH和-COOH也可與細菌或細胞表面的-NH2和-OH反應而共價結(jié)合。因此,C3b通過不穩(wěn)定的結(jié)合部位,結(jié)合到抗原抗體復合物上或結(jié)合到C42激活C3所在部位附近的微生物、高分子物質(zhì)及細胞膜上。這點,對于介導調(diào)理作用和免疫粘附作用具有重要意義。C3b的另一端是個穩(wěn)定的結(jié)合部位。C3b通過此部位與具有C3b受體的細胞相結(jié)合。C3b可被I因子滅活。C3a留在液相中,具有過敏毒素活性,可被羥肽酶B滅活。

(三)膜攻擊階段

C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5后,繼而作用于后續(xù)的其他補體成分,最終導致細胞受損、細胞裂解的階段。

C5:C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5產(chǎn)生出C5a和C5b兩個片段。C5a游離于液相中,具有過敏毒素活性和趨化活性。C5b可吸附于鄰近的細胞表面,但其活性極不穩(wěn)定,易于衰變成C5bi。

C6-C9:C5b雖不穩(wěn)定,當其與C6結(jié)合成C56復合物則較為穩(wěn)定,但此C5b6并無活性。C5b6與C7結(jié)合成三分子的復合物C5b67時,較穩(wěn)定,不易從細胞膜上解離。

C5b67即可吸附于已致敏的細胞膜上,也可吸附在鄰近的,未經(jīng)致敏的細胞膜上(即未結(jié)合有抗體的細胞膜上)。C5b67是使細胞膜受損傷的一個關(guān)鍵組分。它與細胞膜結(jié)合后,即插入膜的磷脂雙層結(jié)構(gòu)中。

若C5b67未與適當?shù)募毎そY(jié)合,則其中的C5b仍可衰變,失去與細胞膜結(jié)合和裂解細胞的活性。

C5b67雖無酶活性,但其分子排列方式有利于吸附C8形成C5678。其中C8是C9的結(jié)合部位,因此繼續(xù)形成C5-9,即補體的膜攻擊單位,可使細胞膜穿孔受損。

-不C5b、C6、C7結(jié)合到細胞膜下是細胞膜仍完整無損;只有在吸附C8之后才出現(xiàn)輕微的損傷,細胞內(nèi)容物開始滲漏。在結(jié)合C9以后才加速細胞膜的損傷過程,因而認為C9是C8的促進因子。

旁路途徑

旁路激活途徑與經(jīng)典激活途徑不同之處在于激活是越過了C1、C4、C2三種成分,直接激活C3繼而完成C5至C9各成分的連鎖反應,還在于激活物質(zhì)并非抗原抗體復合物而是細菌的細胞壁成分—脂多糖,以及多糖、肽聚糖、磷壁酸和凝聚的IgA和IgG4等物質(zhì)。旁路激活途徑在細菌性感染早期,尚未產(chǎn)生特異性抗體時,即可發(fā)揮重要的抗感染作用。

(一)生理情況下的準備階段

在正常生理情況下,C3與B因子、D因子等相互作用,可產(chǎn)生極少量的C3B和C3bBb(旁路途徑的C3轉(zhuǎn)化酶),但迅速受H因子和I因子的作用,不再能激活C3和后續(xù)的補體成分。只有當H因子和I因子的作用被阻擋之際,旁路途徑方得以激活。

C3:血漿中的C3可自然地、緩慢地裂解,持續(xù)產(chǎn)生少量的C3b,釋入液相中的C3b迅速被I因子滅活。

B因子(fB):液相中緩慢產(chǎn)生的C3b在Mg2 存在下,可與B因子結(jié)合形成C3bB。

D因子(fD):體液中同時存在著無活性的D因子和有活性的D因子(B因子轉(zhuǎn)化酶)。D因子作用于C3bB,可使此復合物中的B因子裂解,形成C3bBb(C3轉(zhuǎn)化酶)和Ba游離于液相中。C3bBb可使C3裂解為C3a和C3b,但實際上此酶效率不高亦不穩(wěn)定,H因子可置換C3bBb復合物中的Bb,使C3b與Bb解離,解離或游離的C3b立即被I因子滅活。因此,在無激活物質(zhì)存在的生理情況下,C3bBb保持在極低的水平,不能大量裂解C3,也不能激活后續(xù)補體成分。但是這種C3的低速度裂解和低濃度C3bBb的形成,具有重大意義??杀扔鳛樘幱凇凹谙疑希挥|即發(fā)”的狀態(tài)。

P因子(fP):備解素,與C3bBb結(jié)合形成C3bBbP(C3轉(zhuǎn)化酶)。

(二)旁路途徑的激活

旁路途徑的激活在于激活物質(zhì)(例如細菌脂多糖、肽聚糖;病素感染細胞、腫瘤細胞,痢疾阿米巴原蟲等)的出現(xiàn)。激活物質(zhì)的存在為C3b或C3bBb提供不易受H因子置換Bb,不受Ⅰ因子滅活C3b的一種保護性微環(huán)境,使旁路激活途徑從和緩進行的準備階段過渡到正式激活的階段。

(三)激活效應的擴大

C3在兩條激活途徑中都占據(jù)著重要的地位。C4是血清中含量最多的補體成分,這也正是適應其作用之所需。不論在經(jīng)典途徑還是在旁路途徑,當C3被激活物質(zhì)激活時,其裂解產(chǎn)物C3b又可在B因子和D因子的參與作用下合成新的C3bBb。后者又進一步使C3裂解。由于血漿中有豐富的C3,又有足夠的B因子和Mg2 ,因此這一過程一旦被觸發(fā)。就可能激活的產(chǎn)生顯著的擴大效應。有人稱此為依賴C3Bb的正反饋途徑,或稱C3b的正反饋途徑。

凝集素途徑

補體激活的途徑之一,由血漿中甘露聚糖結(jié)合凝集素(mannan-binding lectin,MBL)或纖維膠凝蛋白(ficolin,F(xiàn)CN)直接識別多種病原微生物表面的甘露糖、N-乙酰甘露糖、N-乙酰葡萄糖氨、巖藻糖等為末端糖基的糖結(jié)構(gòu)。MBL-MASP復合物與病原體表面糖結(jié)構(gòu)結(jié)合,使MASP-1、MASP-2被獨立地激活?;罨腗ASP2發(fā)揮其SP活性,裂解C4,所產(chǎn)生的C4b片段共價結(jié)合于病原體表面,通過與C2相互作用,使后者也被MASP2裂解,形成C3轉(zhuǎn)化酶C4b2a,繼之活化補體CP;活化的MASP1能直接裂解C3產(chǎn)生C3b,在fD和fP的作用下,形成C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb或C3bBbP,并產(chǎn)生C5轉(zhuǎn)化酶C3bBb3b,激活補體AP。

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