补体系统的替代途径

替代途径(AP)是主要的经典以及正常生理条件下的凝集素途径。这一途径在低水平上不断被激活,C3水解为C3b。如果遇到外来的生物和人工表面,如碳水化合物、脂类、蛋白质、气泡等,这个通路就会自动触发。C3的持续激活被称为“勾过”,它产生低水平的C3b,并在需要时被放大。

补体系统的替代途径
图:补体系统的替代途径

什么是补体系统的替代途径?

补体系统的替代途径是一个级联的酶反应,需要自发水解内部C3硫酯键。然后,水解蛋白与血清因子B结合。

补体系统替代途径的步骤/机制/过程

这一途径的组成部分包括:

C3, C5-C9

因子B

因子D

因子P(备解素)

  1. 当遇到外来表面时,3b蛋白直接与这些表面结合,与经典途径不同,不需要形成抗原-抗体复合物。
  2. C3的水解硫酯结构域发生了结构变化,暴露了B. Mg因子的结合位点2 +是稳定C3b和B因子相互作用的替代途径功能性激活所需的唯一离子。
  3. 这个C3 (H2O)结合因子B被丝氨酸蛋白酶因子D裂解,形成C3.(H2O) Bb, C3转化酶。替代途径中的C3转化酶是独特的,因为它由C3b和Bb亚基组成。这个复合体现在可以通过强大的放大循环激活更多的C3;因此,该途径也被称为“放大回路”。
  4. 转化酶复合体依次将C3裂解为C3a和C3b。3a片段被释放到流体相中。
  5. 当第二个C3b加入其中,C5转化酶就合成了。
  6. 膜攻击复合物的形成遵循与补体系统的经典途径相同的途径。C5转化酶将C5裂解为C5a和C5b亚基。C5b招募C6、C7、C8、C9,形成MAC,诱导细胞裂解。
补体系统步骤的替代途径
补体系统步骤的替代途径

已经发现了三种不同的途径来启动另一种途径:

  1. 可供选择的转机路线

上述途径构成自发水解C3到C3(H2O)被称为转机路径。

  1. 替代哌啶激活途径

血清蛋白裂解素促进AP转化酶的合成。它由单核细胞、粒细胞和T细胞合成。C3Bb复合体在生理条件下的半衰期只有90秒,但当与这个复合体结合时,properdin使它更稳定。

除维持转化酶的稳定性外,裂解素也可能启动另一种途径。在Mg存在下与微生物膜组分结合时的裂解素2+,现在可以结合C3b和因子B。

  1. 替代蛋白酶激活途径

凝血途径的蛋白酶如凝血酶和纤溶酶可以切割C3和C5,分别释放C3a和C5a。这个过程可以增强补体级联的激活。

替代途径的管理者

由于该途径不需要任何免疫反应,并且在遇到外来颗粒时独立激活,因此必须严格控制以防止不需要的宿主细胞攻击。

  • 补体因子H (CFH):是C3转化酶的可溶性抑制剂。它在C3b裂解为iC3b过程中起辅助作用。这个因素是必需的,以控制生理,自发水解C3分子的控制。

CFH通过与b因子竞争抑制C3转化酶的形成,加速C3bBb转化酶复合物的解离。缺乏该因子可导致肾脏异常,如非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)。

  • 膜辅因子蛋白(MCP)、衰减加速因子(DAF)和补体受体1 (CR1)是C3转化酶的膜抑制剂。MCP和CR1是通过补体因子I (CFI)失活C3b和C4b的辅助因子。

CFI是一种血浆蛋白酶,通过蛋白水解使C3b失活为iC3b (inactive C3b),从而阻止C3转化酶重组。

  • 补体因子h相关蛋白(CFHR)、p选择素和血红素是C3转化酶的激活因子。CFHR具有与CFH竞争与C3b结合的控制功能。

替代途径的应用/意义

  1. 该途径监测正常生理条件下的病原体入侵。
  2. 浸润细胞如中性粒细胞引入C3和裂解素,可启动其他通路。
  3. 因子B是一种急性期蛋白,在炎症期间增加。
  4. C5a和C3a是重要的炎症介质。
  5. MAC可诱导细胞裂解和炎症反应。

参考文献

  1. 重新探讨替代补体途径- PubMed (nih.gov)
  2. Owen JA等人(2013)。Kuby免疫学。th版。w•h•弗里曼公司。纽约
  3. 补体系统|英国免疫学会
  4. 哌啶酮和补体激活:一个新的视角- PubMed (nih.gov)
  5. 替代通路| Sino Biological

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