补体受体C3aR、CD11b在类风湿关节炎的免疫学机制及意义
免疫学之补体系统
DAF作用机理
CD46 膜辅因子蛋白 (Membrane Cofactor Protein, MCP,) • 单链膜蛋白结构，与C3b,C4b结合，抑制补体的活化。 •分布于大部分细胞，但红细胞缺如。 • I因子的辅助因子，促进C3b,C4b灭活，抑制补体活化，比 H因子强50倍
Ｓ蛋白的作用
结合Ｃ5b67, 阻止膜攻击复合物的形成
C1r N
SS C C1q
C1s N
SS
C
C1r
酶活性区
C1r、C1s分子结构
2、活化阶段
（1）C4：由3条链组成
（2）C2：单链 （3）C3：双链 C3既是经典途径中Ｃ5转化酶的 重要组成部分，又是替代途径中Ｃ3 转化酶的重要组成部分。
chain
参与C3和C5 转化酶的形成 过敏毒素 chain
C4、C2、C3成分，形成C3转化酶与C5转
化酶的活化过程。
（一）激活条件
激活物：免疫复合物(immune complex, IC)
１．IgG 、IgM
２．C1需同时与２个抗体单体分子结合； IgG结合CH2，IgM结合CH3 ３．IC形成之后，才激活。
（二）激活顺序
C1，C4，C2，C3，C5
膜结合性调节分子的作用
CD55和CD46 CD55（DAF）是经GPI锚固 于胞膜表面的75 kDa 糖 蛋白，能够与C3b结合并 且降解C3/C5转化酶。 CD46是一个分子量为5666 kDa的膜蛋白，与CD55、 CR1和CR2等具有同源性。 能够与C3b和C4b结合并使 之被I因子降解。
补 体 抑 制 因 子
C3 与 C3b 正 反 馈 环 路
C3b
D因子
Bb
C3bB
补体c3d作为分子佐剂 翻译
补体C3d作为分子佐剂，翻译成Complement C3d as a Molecular Adjuvant。
在免疫学领域，佐剂（adjuvant）是一种能够增强疫苗免疫原性的物质。
佐剂的使用可以提高疫苗的有效性，增强免疫反应，从而达到更好的保护效果。
在近年来的研究中，科学家们发现补体C3d可以作为一种新型的分子佐剂，为疫苗设计和疾病治疗带来了新的可能性。
1. 补体C3d的功能和作用机制补体C3d是补体系统中的一个活性产物，它可以与抗原结合，形成C3d-抗原复合物。
这种复合物可以通过与B细胞上的CR2（补体受体2）结合，激活B细胞，促进其分化为抗体产生细胞，从而增强和加速免疫应答。
C3d还可以促进吞噬细胞对抗原的吞噬和处理，从而增强免疫记忆效应。
补体C3d作为分子佐剂，可以通过增强抗原的免疫原性，提高疫苗的保护效果。
2. 补体C3d作为分子佐剂的应用前景近年来的研究表明，补体C3d可以与不同类型的抗原结合，包括蛋白抗原、多糖抗原等，显示出广泛的适用性。
C3d-抗原复合物的稳定性和免疫诱导效果也受到了研究者的关注。
这些发现为补体C3d作为分子佐剂在疫苗设计和疾病治疗领域的应用打开了新的可能性。
未来，可以针对不同疾病的疫苗设计，将补体C3d与特定的抗原结合，以提高疫苗的免疫原性和保护效果。
3. 个人观点和展望作为一种新型的分子佐剂，补体C3d的研究和应用前景令人振奋。
其独特的作用机制和广泛的应用潜力，为疫苗设计和免疫治疗带来了新的思路和可能性。
相信随着科学技术的不断进步，补体C3d作为分子佐剂的研究会取得更多突破，为人类健康做出重要贡献。
总结回顾：通过本文的探讨，我们了解到补体C3d作为分子佐剂的潜在应用价值。
从其作用机制和应用前景来看，补体C3d展现出了广阔的发展空间，并有望为疫苗设计和免疫治疗领域带来新的突破。
相信随着相关研究的不断深入，我们能够更好地利用补体C3d这一新型分子佐剂，为人类健康保驾护航。
补体C3的临床应用
Contemporary Medicine补体C3的临床应用张玮玮（河北保定解放军252医院检验科 071000）补体是存在于正常人或动物血清中的一组球蛋白，具有酶活性。
当补体系统受到激活，补体各成分便按一定顺序呈现连锁酶促反应，参与机体的防御功能和机体的自稳状态。
其中补体C3起中枢作用，因为3条补体途径的激活都要通过活化C3才得以实现[1,2]。
1 C3结构C3由A链和B链通过二硫键连接而成，C3基因位于第19号染色体，长约41kb，由41个外显子组成，其中16个外显子编码B链，25个编码A链[2]。
2 临床应用2.1 与SARS感染SARS病毒后机体即出现免疫抑制现象，同时感染SARS病毒后可激活经典途径及旁路途径，消耗补体，使血中补体C3水平降低。
研究表明，随着病情的缓解，C3的水平逐渐升高，提示患者血清中的补体含量变化对监测SARS病毒感染患者病情发展及预后有一定的参考价值[1]。
2.2 与病毒性心肌炎病毒性心肌炎是指病毒感染引起的心肌细胞变性坏死和间质炎性细胞浸润及纤维渗出为主要病理变化的一种常见病。
C3含量在发病后2周与正常值比较差异没有统计学意义，说明发病早期，补体水平没有改变，补体系统尚未激活。
到病程4周左右，病毒感染后引起的免疫损伤开始起作用，C3含量降低说明补体消耗增多，补体也参与机体免疫反应过程。
到病程7周左右，随着病情的康复，补体含量也恢复正常[3]。
2.3 与肝病机体很多蛋白由肝脏合成，当肝脏发生病变时，其合成蛋白的功能必然受到不同程度的影响。
由于感染，机体会产生抗原抗体复合物，激活补体系统，引发多种生物学效应，导致补体的消耗，同时肝脏合成补体的功能下降不能及时合成，造成体内的补体含量下降，其下降的程度与肝炎病程长短有关。
但肝癌患者的C3水平又明显回升，其原因可能是由于异常增生的癌细胞分泌增强造成的。
当急性肝炎患者的a 1-抗胰蛋白酶(a 1-AT )和C3水平开始下降而转铁蛋白(Tf)变化不大时，应考虑其转变为慢性肝炎的可能；当慢性肝炎患者的a1-AT水平不变而其Tf，C3明显下降时，应考虑其转变为肝硬化的可能；当肝硬化患者的Tf水平变化不大而其C3的水平明显升高时，应考虑其癌变的可能。
补体C3a受体在尿路感染小鼠膀胱和肾脏中的表达及意义分析
补体C3a受体在尿路感染小鼠膀胱和肾脏中的表达及意义分析*邵静1，陈婉冰1，曹博1，赵淑娟2，韩锦2，李可1，武坤毅1△（1西安交通大学第二附属医院科研中心实验室，陕西西安 710004；2西安交通大学第二附属医院肾病科，陕西西安 710004）［摘要］目的：研究补体C3a受体（C3aR）在尿路感染模型小鼠膀胱和肾脏的表达与分布。
方法：将雌性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组，以及3、6、24和48 h感染组，每组8~10只。
采用逆行推注人型大肠杆菌J96建立小鼠尿路感染模型。
平板涂布计数法检测小鼠膀胱和肾脏细菌负荷量；HE染色评估膀胱和肾脏病理损伤程度；ELISA检测肾组织肾脏损伤分子1（KIM-1）和尿液中C3a水平；蛋白印迹和免疫荧光检测C3aR在膀胱和肾脏的表达与分布。
结果：感染24 h时小鼠膀胱细菌负荷量达到峰值，48 h时细菌量下降；感染6 h时小鼠肾脏中细菌负荷量最高，随着感染时间延长逐渐减少。
感染后，膀胱病理表现为移行上皮细胞脱落，黏膜和固有层炎症细胞浸润；肾脏病理表现为肾小球萎缩，肾小管上皮细胞损伤，肾小管间质炎症细胞浸润及肾盂处组织脱落。
感染后肾脏KIM-1显著增加，尿液中C3a水平升高。
蛋白印迹结果显示，感染后膀胱和肾脏C3aR蛋白水平升高。
免疫荧光分析显示，C3aR在正常膀胱上皮细胞有少量表达，感染后在上皮细胞大量表达，在深层肌肉组织有少量表达；C3aR在正常肾皮质的肾小球和髓质的实质细胞有少量表达，感染后在肾小球、肾小管间质以及髓质的炎症浸润细胞中大量表达。
结论：小鼠尿路感染过程中C3a-C3aR信号激活，C3a在尿液中表达升高，C3aR在膀胱和肾脏中表达上调，炎症细胞表达的C3aR参与小鼠尿路感染进程并发挥作用。
［关键词］尿路感染；过敏毒素；C3a受体；炎症［中图分类号］R691.3； R392； R378.2+1 ［文献标志码］A doi： 10.3969/j.issn.1000-4718.2023.08.005 Analysis of expression and significance of C3aR in bladder and kidney of mice with urinary tract infectionsSHAO Jing1，CHEN Wanbing1，CAO Bo1，ZHAO Shujuan2，HAN Jin2，LI Ke1，WU Kunyi1△（1Core Research Laboratory， The Second Affiliated Hospital， Xi'an Jiaotong University， Xi'an 710004， China；2Department of Nephrology， The Second Affiliated Hospital， Xi'an Jiaotong University， Xi'an 710004， China. E-mail： wky6135@）［ABSTRACT］AIM： To investigate the expression and distribution of C3a receptor （C3aR） in the bladder and kidney of mice with urinary tract infections （UTIs）.METHODS： Female C57BL/6 mice were randomly divided into 5 groups， including normal group， and 3， 6， 24 and 48 h infection group， with 8 to 10 mice in each group. The model of UTIs in the female mice was established by bladder inoculation with uropathogenic Escherichia coli J96. Bacterial load in bladder and kidney tissues was measured by plate assay. Bladder and kidney histopathology were assessed by hematoxylin-eosin （HE） staining. Levels of kidney injury molecule-1 （KIM-1） in the kidney supernatants and C3a in the urine were de‑termined using ELISA kits. The expression and distribution of C3aR were assessed by Western blot and immunofluores‑cence.RESULTS： The maximum bacterial load in the bladder was achieved at 24 h and the bacterial load decreased at48 h. Meanwhile， the bacterial load in the kidney peaked at 6 h and gradually declined from 24 to 48 h with the time exten‑sion. After infection， the histopathology of the bladder showed shedding of transitional epithelial cells and infiltration of in‑flammatory cells in mucosa/lamina propria. The histopathology of the kidney showed injury of renal tubule epithelial cells，infiltration of renal tubule interstitial cells and shedding of renal pelvis tissue. Expression of KIM-1 in kidney was signifi‑cantly increased and C3a in urine was increased after infection.Western blot results revealed a significant increase in ［文章编号］1000-4718（2023）08-1383-07［收稿日期］ 2023-02-28 ［修回日期］ 2023-07-23*［基金项目］国家自然科学基金资助项目（No. 81900620）；陕西省自然科学基础研究计划项目（No. 2020JQ-536）△通讯作者Tel：166****2838； E-mail： wky6135@ ··1383C3aR expression in infected bladder and kidney tissues compared with normal tissues. Immunofluorescence analysis re‑vealed that the C3aR protein was observed in a limited quantity within normal bladder epithelial cells. However， there was a significant increase in C3aR expression after infection， which could be detected in numerous bladder epithelial cells as well as deep muscle tissue. Expression of C3aR was presented in a limited number of glomerular and medullary parenchy‑mal cells in normal kidney. However， C3aR expression was up-regulated in a significant proportion of inflammatory infil‑trating cells within the glomeruli， tubulointerstitial region and medulla after infection.CONCLUSION： The C3a-C3aR signaling pathway is activated in UTIs， with increased C3a level found in urine and up-regulated expression of C3aR ob‑served in bladder and kidney tissues. The C3aR expressed by inflammatory cells is involved in the process of UTIs in mice.［KEY WORDS］urinary tract infections； anaphylatoxin； C3a receptor； inflammation尿路感染（urinary tract infections， UTIs）是常见感染性疾病之一，主要由尿路致病性大肠杆菌（uro‑pathogenic Escherichia coli， UPEC）引起，可导致膀胱炎、急慢性肾盂肾炎、尿道炎、肾脓肿等。
补体C3及C3a受体
补体C3与C3受体在炎症反应中的 作用
补体C3与C3受体在感染性疾病中 的作用
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补体C3与C3受体在自身免疫性疾 病中的作用
补体C3与C3受体在肿瘤性疾病中 的作用
补体C3及C3受体在免疫系统中发挥重要作用研究其功能有助于理解免疫系统的工作机制。 补体C3及C3受体的研究有助于开发新的治疗方法如抗炎、抗过敏等。 补体C3及C3受体的研究有助于了解自身免疫性疾病的发病机制为治疗提供新的思路。 补体C3及C3受体的研究有助于了解免疫系统与肿瘤的关系为肿瘤免疫治疗提供新的靶点。
系：补体C3水平升高C3受体表达增加
补体C3在肿瘤发生中的作用：参与肿瘤细胞的生长、侵袭和转移 C3受体在肿瘤发生中的作用：参与肿瘤细胞的生长、侵袭和转移 补体C3及C3受体与肿瘤免疫的关系：参与肿瘤免疫反应影响肿瘤细胞的清除 补体C3及C3受体与肿瘤治疗的关系：可以作为肿瘤治疗的靶点提高肿瘤治疗的效果
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清除免疫复合物：补体C3能够与免疫复合物结合促进 免疫复合物的清除减轻免疫复合物引起的组织损伤。
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调节免疫应答：补体C3在免疫应答中具有调节作用 能够抑制过度的免疫反应维持免疫系统的平衡。
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参与炎症反应：补体C3在炎症反应中具有重要 作用能够促进炎症介质的释放引起炎症反应。
替代途径：由细菌、病毒等 非特异性刺激激活
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
补体C3是补体系统的重要组成部分具有多种生物学功能 补体C3是一种蛋白质由肝脏合成存在于血浆和组织液中 补体C3在免疫反应中发挥重要作用参与炎症反应、细胞凋亡等过程 补体C3与C3受体结合可以激活补体级联反应发挥免疫调节作用
医学免疫学：第5 第6 第19 章 补体、补体检测及细胞因子 (2)
C4bp的抑制作用（C4 Binding Protein)
结合C4b，抑制C4b与C2的结合，防止C3转化酶的组装。 促进I因子对C4b的蛋白水解
四. 补体的生物学作用
在细胞表面激活并形成 MAC，介导溶细胞效应； 激活过程中产生的水解片段，介导各种生物学效应
1. 溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用
CH50(U/ml)=1/血清用量*稀释倍数
取10只试管，分别编号，按照下表加入各试剂
试管号 BBS 1：20稀释血清 2％SRBC 2U溶血素
补体溶血活性
1 1.40
0.10
0.5
0.5
200
2 1.35
0.15
0.5
0.5
133
置
3 1.30
0.20
0.5
0.5
100
37℃
4 1.25
0.25
2. 调理作用 C3b、C4b
3. 免疫粘附 C3b
4. 炎症介质作用 过敏毒素 C3a、C5a 趋化因子 C5a
第十九章 补体检测及应用
补体总活性测定
• 补体最主要的活性是溶细胞作用 • 特异性抗体+红细胞→激活补体→溶血 • 在适当的、稳定的反应体系中，溶血反应
对补体的剂量依赖呈一特殊的S形曲线
阳性
阴性
阴性
阳性
二、方法评价
➢优 点
灵敏度高、所测定的抗体水平可达0.05μg/ml ， 出现交叉反应的机率较小， 可检测的抗原或抗体范围广泛， 无需特殊设备、结果容易观察、试验条件要求不高
➢现 状
影响的因素多、各种制剂需要繁琐的稀释和滴定等， 现代化、自动化抗原抗体检测方法的不断涌现，补体结合试验逐 渐被遗弃 补体结合试验作为一种经典的免疫方法类型，其设计和原理仍对 新型免疫方法的建立有着启迪和指导作用
补体受体C3aR、CD11b在类风湿关节炎的免疫学机制及意义
补体受体C3aR、CD11b在类风湿关节炎的免疫学机制及意义目的本研究拟在 C3aR敲除及CR3敲除小鼠（C3aR-/-或CD11b-/-）上建立CIA模型，分别探讨补体C3a-C3aR信号和iC3b-CR3信号对类风湿关节炎疾病的影响作用。
方法使用C57/B6背景转基因小鼠，根据实验小鼠品系不同分为3组：C3aR-/-组5只、CD11b-/-组5只及WT对照组5只，通过胶原诱导建立CIA模型后，对各组进行关节的临床评分；收集关节标本进行病理评分；通过流式细胞仪检测小鼠脾脏CD4+/CD8+/Th17/Treg亚群比例、NK细胞分泌IFN-r 水平。
结果关节炎临床评分：与WT比较，C3aR-/-组CIA临床评分略减低，而CD11b-/-组临床评分明显高于WT及C3aR-/-组。
2）病理评分（满分12分）：CD11b-/-组、C3aR-/-组及WT组CIA评分分别为9.35±0.75、4.81±0.63和5.85±0.55，CD11b-/-组明显高于WT及C3aR-/-组，与临床评分一致。
3）通过流式细胞仪染色检测发现，与WT组比较，CD11b-/-组脾脏CD4+、CD8+T细胞百分比明显上调，而Treg细胞亚群降低，此外，脾脏NK细胞分泌IFN-r明显减少。
结论补体C3裂解产物C3a和iC3b，与其补体受体结合在RA的免疫机制中表现的炎症反应和预后结果不同，iC3b-CR3信号在RA中具有保护作用，而C3a-C3aR信号具有炎症加重作用，其机制尚有待于进一步认识。
类风湿关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，主要表现为小关节为主的滑膜炎，疾病不断进展出现关节肿胀，骨和软骨破坏，畸形和活动受限。
此前研究发现在C3-/-小鼠应用II型胶原诱导的类风湿关节炎模型（CIA模型），其血清抗胶原蛋白抗体水平减低，关节炎症反应较轻，但其分子机制不清。
补体C3活化产生的小片段C3a以及大片段iC3b是其主要效应产物，分别与其特异性受体C3aR和CD11b结合而发挥生物学效应。
临床免疫学检验技术题库单选题100题(附答案及解析)
以下是临床免疫学检验技术题库单选题100题（附答案及解析）：1.免疫系统的组成不包括以下哪项？A. 免疫器官B. 免疫细胞C. 免疫分子D. 免疫组织E. 免疫复合物答案：E解析：免疫系统由免疫器官、免疫细胞、免疫分子和免疫组织组成，免疫复合物是抗原与抗体结合的产物，不属于免疫系统的组成部分。
2.人体最大的外周免疫器官是：A. 骨髓B. 胸腺C. 脾脏D. 淋巴结E. 扁桃体答案：C解析：脾脏是人体最大的外周免疫器官，是对血源性抗体原生免疫应答的主要部位。
骨髓是中枢免疫器官，胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所，淋巴结是重要的外周免疫器官但不是最大的，扁桃体也是外周免疫器官之一。
3.以下哪种细胞不属于免疫细胞？B. 单核巨噬细胞C. 粒细胞D. 红细胞E. 树突状细胞答案：D解析：免疫细胞包括淋巴细胞、单核巨噬细胞、粒细胞、树突状细胞等，红细胞主要功能是运输氧气和二氧化碳，不属于免疫细胞范畴。
4.B淋巴细胞表面特有的标志是：A. CD3B. CD4C. CD8D. mIgE. TCR答案：D解析：mIg即膜表面免疫球蛋白，是B淋巴细胞表面特有的标志，可识别抗原。
CD3是T细胞表面标志，CD4是辅助性T细胞表面标志，CD8是细胞毒性T细胞表面标志，TCR是T细胞抗原受体。
5.T淋巴细胞分化成熟的场所是：A. 骨髓B. 胸腺C. 脾脏E. 法氏囊答案：B解析：T淋巴细胞来源于骨髓的淋巴样干细胞，在胸腺中分化、发育、成熟。
骨髓是B细胞分化成熟的场所，脾脏和淋巴结是免疫应答的场所，法氏囊是禽类B细胞分化成熟的场所。
6.以下哪种细胞具有抗原提呈作用？A. 中性粒细胞B. 嗜酸性粒细胞C. 嗜碱性粒细胞D. 树突状细胞E. 肥大细胞答案：D解析：树突状细胞是目前已知的功能最强的专职抗原提呈细胞，可激活初始T细胞。
中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞主要参与固有免疫应答，在炎症反应和免疫防御中发挥作用，但不具有专职抗原提呈功能。
医学免疫学第八版补体
（三）补体的命名
（二）补体的命名
C：静止状态（如 C1 ~ C9） C：激活状态（如 C4b2a） iC：灭活状态（如 iC3b） a：代表某成分裂解后产生的小片段（如C3a） b：代表某成分裂解后产生的大片段（如C3b） R: 补体受体 (CR1 or C5aR）
（四）理化性质及生成部位
1. 补体多属β球蛋白，少数属α或γ球蛋白； 2.自然条件下，以无活性酶原形式存在 3.各补体成分血清含量不一, C3含量最高；D因子
2)活化阶段：C1s作用于后续成分,至形成 C3转化酶和C5转化酶。
C4-→C4a + C4b
↑
↓
C1s -→C4b2a(C3转化酶)→ C4b2a3b(C5转化酶)
↓
↑
↓
↑
C2-→C2a + C2b C3 --→ C3b + C3a
经典途径——C3转化酶的形成
经典途径——C3转化酶的形成
C4b2a——C3 转化酶 C4b
性免疫间的桥梁 • 参与炎症性疾病的发生、发展 • 补体系统与凝血、纤溶和激肽系统的相互作用
四、补体与疾病的关系
(一)遗传性补体缺陷相关的疾病 (二)补体与感染性疾病
抵御致病微生物感染 （正） 病原微生物可借助补体受体入侵细胞
(三)补体与炎症性疾病、超敏反应性疾病 (四)补体与异种器官移植
C1IHN缺陷引起血管神经性水肿
C3bnBb(P)
生物学作用 在特异性体液免疫 参与非特异性免疫，参与非特异性免疫， 的效应阶段起作用 在感染早期起作用 在感染早期起作用
三、补体的生物学功能
两个方面： 1.溶细胞效应----补体在靶细胞表面激活，形
成MAC，介导溶细胞效应; 2.裂解片段的多种生物学效应----补体激活过
免疫学 免疫复合物
补体激活的替代途径
Alternative pathway
少数C3分子在生理条件下自发裂解为C3a和C3b。C3b在液相中
易失活，只有结合于固相表面如细菌、酵母多糖、葡聚糖等才能 避免淬灭。血清中的D因子将与C3b结合的B因子裂解，其中具
有酶活性的Bb片段附着于C3b，形成C3转化酶C3bBb。
备解素(Poperdin, P因子)与C3bBb复合物结合后使之稳定。 C3转化酶的 IgG抗体C3肾炎因子(C3Nef, C3 nephritic factor)也能增加转化酶的半衰 期。 C3bBbP将更多的C3分子水解为C3a和C3b，形成依赖于C3b的正反馈环路
3. 免疫调节：辅助B细胞活化
4. 调理作用：中性粒细胞和单核-巨噬细胞上的CR1，可与结合在细菌 或病毒上的C3b结合，促进吞噬细胞的吞噬作用
CR2 (CD21)：C3d, C3dg, iC3b, EBV
表达：成熟B和树突状细胞，某些单核细胞、NK细胞和胸腺细胞 也表达少量CR2 功能和应用： 1. 调节免疫应答，促进B细胞分化、增殖、记忆和抗体产生： CR2缺陷小鼠B细胞数量减少。 FDC捕捉被补体裂解片段致敏 的外来抗原，呈递给B细胞 2. 介导EBV感染， 引起鼻咽癌 3. C3d-Ag融合蛋白与CR2结合，提高免疫原性，促进抗体的产 生
3. 补体受体(complement receptor, CR)：与补体活化过 程中形成的某些活性片段相结合并介导多种生物学效应的 膜分子。
CR1~CR4 、 C3aR 、 C5aR 、 C5L2 、 C1qR 、 SIGNR1 和 CRIg等
补体受体种类和表达的细胞
补体激活过程中生成的多种补体裂解片段与细胞膜表面的 相应受体结合，参与机体免疫防御、维护内环境稳定以及
巨噬细胞对马尔尼菲篮状菌免疫作用机制研究进展
㊃综述㊃巨噬细胞对马尔尼菲篮状菌免疫作用机制研究进展夏露1蓝秀万1温波2(1.广西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室,南宁530021;2.锦州医科大学附属第一医院,锦州121000)ʌ关键词ɔ马尔尼菲篮状菌;巨噬细胞;免疫作用ʌ中图分类号ɔ R379.9ʌ文献标志码ɔ A ʌ文章编号ɔ1673-3827(2021)16-0060-05马尔尼菲篮状菌(T a l a r o m y c e s m a r n e f f e i),旧称为马尔尼菲青霉菌(P e n i c i l l i u m m a r n e f f e i),流行于东南亚和中国南部㊂法国C a p p o n i等[1]在1956年从竹鼠体内分离的青霉菌属温控双相条件致病菌,室温25ħ条件下表现为菌丝相,37ħ环境下表现为酵母相,酵母相菌体具有致病性㊂马尔尼菲篮状菌病主要集中于免疫力低下人群,尤其H I V患者,若得不到有效的治疗,病死率极高[2,3]㊂近年来,感染T.m a r n e f f e i发病率上升趋势明显[4],其传播途径最常见是经呼吸道吸入T. m a r n e f f e i孢子导致感染㊂T.m a r n e f f e i属胞内寄生真菌,其宿主细胞主要为巨噬细胞,易侵犯免疫系统受损患者的单核-巨噬细胞系统,但机体对其免疫机制尚不明确㊂本文就巨噬细胞对T. m a r n e f f e i的识别机制,巨噬细胞抗T.m a r n e f-f e i机制及T.m a r n e f f e i在巨噬细胞内的存活机制进行总结如下㊂1巨噬细胞识别T.m a r n e f f e i机制巨噬细胞为宿主抗T.m a r n e f f e i感染的免疫防御第一线㊂T.m a r n e f f e i作为一种胞内病原体,能否被巨噬细胞识别是其感染宿主的首要条件,也是其致病关键及宿主启动免疫反应的前提㊂天然免疫细胞在其细胞表面上表达多种模式识别受体(P R R),例如T o l l样受体(T L R)㊁C型凝集素受体(C L R s)㊁甘露糖受体㊁及补体受体(C R)㊂这些P R R通过结合高度保守的病原体相关分子模式作者简介:夏露,女(汉族),硕士,住院医师.E-m a i l:1974513488@ q q.c o m通信作者:蓝秀万,E-m a i l:l a n x i u w a n@163.c o m (P AM P)如β-葡聚糖,甘露聚糖和脂多糖来识别病原体,进而启动激活信号转导途径,并诱导某些免疫分子的表达[5]㊂Y u t t a n a等[6]通过实验证明人单核巨噬细胞上的模式识别受体参与了巨噬细胞对T.m a r n e f f e i孢子的最初识别,且和细胞因子产生有关㊂巨噬细胞识别T.m a r n e f f e i主要有3种重要模式㊂1.1补体受体3(C R3)C R3(M a c-1,αMβ2,C D11b/C D18)是一种有助于识别真菌的高度多能的固有免疫模式识别受体,主要表达于巨噬细胞㊁成熟中性粒细胞㊁单核细胞和N K细胞[7]㊂C R3受体功能较复杂,其在与不同的配体接合所转导信号差异明显[8,9]㊂C R3的激活由构象变化介导,并由内向外和外向内信号调节[10]㊂激活C R3内向外信号可以由其他受体启动,如T L R和D e c t i n-1[11,12]㊂同时,C R3还参与引发外向信号,具有激活先天免疫效应功能,例如吞噬作用,细胞毒性作用及细胞因子的产生㊂其能通过一系列信号转导和肌动蛋白重排激活吞噬细胞,促进吞噬细胞黏附㊁迁移并介导对该病原菌的吞噬[13]㊂Y o n g等[14]通过C R3介导吞噬T. m a r n e f f e i实验中发现,巨噬细胞在没有调理素存在的条件下也能吞噬T.m a r n e f f e i并能导致呼吸爆发,在存在调理素的条件下,T.m a r n e f f e i才能刺激巨噬细胞分泌T N F-α等细胞因子㊂有研究表明C R3是巨噬细胞吞噬完整的T.m a r n e f f e i分生孢子最重要的模式识别受体[15]㊂1.2 T o l l样受体(T L R)T o l l样受体(T o l l-l i k e r e c e p t o r s,T L R)属于I 型跨膜受体,其含有马蹄形配体结合结构域(L B D)㊃06㊃中国真菌学杂志2021年2月第16卷第1期 C h i n J M y c o l,F e b r u a r y2021,V o l16,N o.1和通过跨膜区连接的信号传导尾㊂信号结构域与白细胞介素-1受体(I L-1R)具有结构同源性,后被称为T o l l/I L-1受体(T I R)结构域[16,17]㊂T L R既能直接参与非特异性免疫也能连接非特异性与特异性免疫㊂当微生物突破机体的皮肤㊁黏膜等物理屏障时,T L R可以识别它们并激活机体产生细胞免疫应答㊂在机体抵抗T.m a r n e f f e i侵袭时,巨噬细胞上模式识别受体T L R-2㊁T L R-4及D e c t i n-1表达上调,并被激活产生T N F-α㊂T L R-4能识别真菌胞壁上的氧联甘露聚糖残基,及T L R-2与D e c t i n-1可协同识别胞壁上的β-1-3连接的葡聚糖[18-19]㊂推测T L R-2㊁T L R-4和D e c t i n-1这3个模式识别受体可能共同参与了巨噬细胞对T. m a r n e f f e i的识别㊁吞噬及杀菌过程[20,21],且这些受体反应所产生的细胞因子可调节T h0细胞向T h1细胞分化[22],从而加强细胞免疫过程,杀伤病原真菌㊂同时,巨噬细胞T L R9也参与对T. m a r n e f f e i分生孢子的吞噬过程[23]㊂1.3相关性C型植物血凝素1(D e c t i n-1)D e c t i n-1是一种Ⅱ型跨膜蛋白,为β-葡聚糖的功能性受体,广泛存在于树突状细胞㊁淋巴细胞㊁巨噬细胞等免疫细胞中㊂D e c t i n-1的细胞质尾部含有基于免疫受体酪氨酸活化样基序区域(I T AM)㊂与D e c t i n-1的细胞外结构域连接后,细胞质I T AM 基序内的酪氨酸残基被磷酸化,使得脾酪氨酸激酶(S y k)募集,最终导致活性氧(R O S)的产生,N F-κB 的活化和促炎细胞因子(T N F-α㊁I L-6㊁I L-2等)的诱导[24],参与调节抗真菌免疫反应[25-26]㊂D e c t i n-1可特异性识别β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖,甚至整个酵母颗粒㊂可溶性β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖作用于巨噬细胞,能使T L R-2㊁D e c t i n-1的表达上调[21]㊂巨噬细胞的识别㊁吞噬过程复杂,需要通过多种受体及多种细胞因子共同协作完成㊂研究发现C R3可能与C D16㊁C D14㊁甘露糖受体㊁T L R2以及D e c t i n-1协同作用,识别病原体并刺激细胞因子产生[27]㊂2巨噬细胞的抗T.m a r n e f f e i机制巨噬细胞是一种非特异性免疫细胞,其最主要的功能以固定细胞或游离细胞的形式对病原体进行吞噬及消化,在抗T.m a r n e f f e i感染发挥着极其重要的作用㊂巨噬细胞抗T.m a r n e f f e i主要机制是通过产生氧化剂及吞噬体的酸化[28]㊂巨噬细胞通过改变自身内环境以及通过激活降解病原体的水解酶来破坏真菌病原体㊂为了实现酸化,吞噬体膜上的液泡H+-A T P酶促进H+泵入吞噬体㊂吞噬体H+进一步与由N A D P H氧化酶活性产生的超氧化物(O-2)结合,然后细胞产生几种对T. m a r n e f f e i有毒的活性氧,如过氧化氢(H2O2)和羟基(O H-)㊂一氧化氮合酶促进吞噬体中一氧化氮(N O)的产生㊂在与N A D P H氧化酶产生的氧自由基反应时,N O转化为极毒的活性氮物质(R N S)㊂这些R O S和R N S一起可以破坏吞噬体内病原体的D N A,脂质和蛋白质㊂N O对T. m a r n e f f e i杀伤起重要作用已在小鼠巨噬细胞中已被证实[29]㊂在吞噬杀伤试验中,T.m a r n e f f e i 也被证明易受呼吸爆发毒性产物的影响[30]㊂因此,R O S和R N S对T.m a r n e f f e i感染的抗性都是必需的㊂T.m a r n e f f e i通过细胞外信号调节激酶(E R K)丝裂原活化蛋白激酶依赖性机制诱导T N F-α产生是人体巨噬细胞抗T.m a r n e f f e i的另一重要宿主防御机制㊂丝裂原活化蛋白激酶(MA P K s)是由p42和p44胞外信号调节激酶1和2(E R K1/2),p46和p54c-J u n-NH2-末端激酶和p38MA P激酶组成的蛋白激酶家族㊂MA P K是高度保守的丝-苏氨酸激酶,并能被不同的上游MA P K激酶通过它们的双磷酸化作用激活㊂MA P K级联信号系统涉及到T.m a r n e f f e i发病机制㊂在感染T.m a r n e f f e i期间,MA P K s被激活,并能引起巨噬细胞产生高水平T N F-α㊂MA P K上游的C a2+/钙调蛋白/C a2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶(C a2+/C a M/C a MK)途径在调节巨噬细胞免疫反应中发挥着重要作用并且能激活涉及免疫调节的多种转录因子㊂C a M/C a MK途径能否被激活主要依赖于胞内C a2+的浓度,胞质中C a2+与C a M结合,C a M反过来激活下游激酶如C a MK I I㊂最近研究表明,在T.m a r n e f f e i感染巨噬细胞期间,T.m a r n e f f e i能诱导人体巨噬细胞内[C a2+]浓度的增加及C a2+调节C a M/C a MK通路㊂C a2+/钙调蛋白/钙调蛋白激酶Ⅱ途径在调节E R K活化和巨噬细胞中T N F-α的分泌中发挥重要的调节作用[31]㊂3T.m a r n e f f e i在巨噬细胞内的存活机制T.m a r n e f f e i的致病性主要取决于其在杀灭㊃16㊃中国真菌学杂志2021年2月第16卷第1期 C h i n J M y c o l,F e b r u a r y2021,V o l16,N o.1过程中存活并在巨噬细胞内复制的能力㊂巨噬细胞吞噬体内的主要应激是热㊁氧化物质和营养缺乏㊂T.m a r n e f f e i在胞内存活须应对胁迫压力,其中涉及到应激反应有关的因素,这些包括MA P 信号转导级联中的分子㊁热休克蛋白㊁抗氧化酶和负责营养物检索的酶[32]㊂迄今为止研究的T. m a r n e f f e i应激反应分子机制如下所述㊂3.1T.m a r n e f f e i对氧化应激反应的调节真菌通常使用两种控制机制来应对氧化应激:转录因子的核定位和磷酸化的信号转导[33]㊂在核定位的情况下,应激可以导致转录因子从细胞质转移到细胞核,随后导致参与氧化应激反应的基因的表达增加㊂在氧化应激中起作用的一种真菌转录因子是Y a p1及其直向同源物㊂Y a p1是含有酿酒酵母(S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e)蛋白碱性亮氨酸拉链㊂在非应激条件下,细胞质Y a p1通过其在氨基末端的核定位信号与输入蛋白(I m p)相互作用并被递送至细胞核㊂在细胞核内,Y a p1与I m p解离并通过羧基末端的核输出信号与输出蛋白(C r m1)和G T P负载的G s p1结合并输出到细胞质中㊂在氧化应激条件下,Y a p1分子的羧基末端富含半胱氨酸的结构域被修饰㊂这种修饰导致核输出信号的隔离并允许Y a p1在细胞核内积累㊂Y a p1的核积累导致靶基因表达的增加,例如硫氧还蛋白(t r x2)㊁γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(g s h1)和谷胱甘肽还原酶(g l r1),它们对H2O2耐受性至关重要[34]㊂y a p A(y a p1同源物)最近已在T. m a r n e f f e i中得到验证㊂缺失y a p A菌株对氧化和亚硝化应激敏感㊂与野生型和补体株相比,该突变体在人巨噬细胞系内的存活率降低[35]㊂因此, y a p A似乎在T.m a r n e f f e i的应激反应中起作用㊂关于涉及信号转导系统的应激反应机制,真核生物中用于响应环境刺激的保守途径之一包括MA P K级联反应㊂MA P K途径的高度保守结构由3种通过磷酸化转移信号的激酶组成㊂通过细胞信号,MA P激酶激酶激酶(MA P K K K)被磷酸化并刺激MA P激酶激酶(MA P K K)的磷酸化㊂磷酸化MA P K K引起苏氨酸和酪氨酸保守残基上MA P激酶(MA P K)的磷酸化㊂磷酸化后,MA P K 能够磷酸化其底物,包括转录因子和细胞蛋白响应刺激㊂MA P K途径在应对多种形式的应激(例如氧化应激㊁热休克㊁渗透和营养饥饿)中起作用,被称为应激活化蛋白激酶(S A P K)㊂在T.m a r n e f f e i 中已经研究了s a k A和a t f A基因[36,37]㊂此外,s a-k A还参与多种细胞活动,包括酵母形态发生,孢子形成和红色素形成㊂s a k A和a t f A基因缺失均导致人巨噬细胞系内分生孢子存活率降低,表明它们可能在保护分生孢子免受巨噬细胞杀伤方面发挥作用㊂在压力条件下,T.m a r n e f f e i的S a k A和A t f A起相互作用㊂近期有研究表明,S s k A(酿酒酵母中的S s k1p同源物)反应调节因子是S a k A磷酸化所必需的[38]㊂将环境和蜂窝信号传输到S A P K级联的系统称为双组件信号系统㊂在真核生物中,传感器组氨酸激酶通常是一种跨膜蛋白,在单一多肽链中含有组氨酸激酶结构域和接受结构域[39]㊂首先将磷酸基团从激酶结构域中的组氨酸残基转移至接收结构域中的天冬氨酸残基㊂随后将磷酸转移至含有组氨酸的磷酸转移(H p t)蛋白上的组氨酸残基和第二反应调节剂分子中的天冬氨酸残基㊂真核生物中最佳表征的磷酸化系统是S l n1通路,它将信号传递给H o g1级联㊂该通路由S l n1传感器激酶,Y p d1磷酸转移蛋白和S s k1反应调节剂组成㊂在压力条件下,S l n1-Y p d1-S s k1磷酸化系统将信号传输至H o g1通路㊂在T.m a r n e f f e i中已鉴定出S l n1和D r k1的同源物,并分别表示为S l n A和D r k A㊂S l n A和D r k A是渗透压力适应所必需的,且在渗透和细胞壁应激期间参与MA P激酶㊁S a k A 和M p k A的磷酸化㊂此外,S l n A和D r k A也分别与巨噬细胞感染期间的分生孢子萌发和二态转换有关[40]㊂另一种是S k n7反应调节剂,它是可以从Y p d1磷酸转移蛋白中接受磷酸基团的蛋白质㊂与S s k1不同,S k n7含有D N A结合结构域并起转录因子的作用㊂在通过Y p d1磷酸化后,S k n7易位至细胞核且独立于H o g1途径调节抗氧化基因的表达㊂T.m a r n e f f e i的s k n7基因能够在酿酒酵母中功能性地取代S k n7,这表明它在这种二态真菌中具有氧化应激反应的作用㊂3.2与吞噬体模拟应激反应相关蛋白抗氧化蛋白吞噬体氧化应激通常涉及R O S 和R N S的作用㊂与其他致病真菌的致死浓度相比,T.m a r n e f f e i对H2O2抵抗力相对较低㊂因此猜测T.m a r n e f f e i在吞噬体环境中存活的能力应归因于几种未知因素的组合而不仅仅是氧化剂抗性能力,例如真菌抑制吞噬体和溶酶体融合的能力㊂有研究发现,T.m a r n e f f e i拥有1种有效且㊃26㊃中国真菌学杂志2021年2月第16卷第1期 C h i n J M y c o l,F e b r u a r y2021,V o l16,N o.1足够的系统来应对巨噬细胞的吞噬体环境,其中包括两种编码抗氧化蛋白的基因:氧化物歧化酶(s o-d A)和过氧化氢酶-过氧化物酶(c p e A)㊂c p e A参与T.m a r n e f f e i的致病性及在抗吞噬杀伤中发挥作用㊂另一种重要的抗氧化分子是黑色素㊂据报道,黑色素对真菌病原体中的氧化和其他类型的细胞壁应激具有保护作用㊂热响应蛋白病原体的典型毒力因子之一是耐受人体温度的能力㊂T.m a r n e f f e i是一种二形双相真菌,通过启动酵母形态发生来响应人体温度,酵母形态发生与生物体的毒力紧密相关㊂热休克蛋白(H s p)在感染过程中致病真菌的适应过程中起重要作用[41]㊂T.m a r n e f f e i分生孢子在37ħ能产生大量的抗原性H s p30和H s p70,以及H s p60和H s p90也优先在T.m a r n e f f e i酵母期中表达㊂鉴于T.m a r n e f f e i的温度依赖性二态性质,这些热休克蛋白可能在这种二态真菌的发病机制中起重要作用㊂营养饥饿负责蛋白质吞噬体内低浓度葡萄糖使得T.m a r n e f f e i必须同化其他碳源物质以产生能量,已有研究显示乙醛酸循环在T.m a r n e f-f e i感染期间被诱导,有助于该真菌的毒力提升㊂该途径以三羧酸循环的乙酰辅酶A作为能源㊂编码异柠檬酸裂解酶的基因a c u D是乙醛酸循环中的关键酶㊂在T.m a r n e f f e i的酵母期和巨噬细胞感染过程中,该酶表达增加,也从酵母相c D N A文库中分离出编码重要糖原异生酶的基因,包括果糖-1,6-二磷酸酶㊂这些基因在酵母形态发生过程中高度表达[42]㊂此外,酪氨酸通过糖异生途径促进碳的获得[43]㊂酪氨酸可以变成富马酸和乙酰乙酸,然后分解成乙酰辅酶A,这是三羧酸循环的底物,用于产生能量㊂除了营养供应之外,酪氨酸分解代谢产物可用于产生黑色素㊂如上所述,T. m a r n e f f e i产生的黑色素分子在致病性中发挥作用[44]㊂T.m a r n e f f e i响应增加糖异生的活性,降低了使用葡萄糖作为底物的糖酵解活性㊂在巨噬细胞感染期间,糖酵解酶甘油醛-3-磷酸脱氢酶(g p d A)的表达降低㊂这些研究结果表明,T. m a r n e f f e i对葡萄糖缺乏做出反应,并通过减少糖酵解和乙醛酸循环途径和糖异生的诱导来补偿能量产生㊂另外,微量营养素铁对T.m a r n e f f e i的生长和致病性也很重要㊂铁过载增强了T. m a r n e f f e i的细胞内和细胞外生长,相反,吞噬体内铁的缺乏能抑制该真菌的生长㊂T.m a r n e f f e i的发病机制成功归因于该真菌在宿主巨噬细胞内适应和存活的能力㊂在宿主免疫细胞内停留和繁殖是这种兼性细胞内病原体逃避适应性免疫应答的极好的存活策略㊂与许多其他兼性细胞内病原体一样,T.m a r n e f f e i使用抗氧化性㊁热休克蛋白和保守的MA P K信号级联来响应宿主细胞环境带来的应激㊂已证实过氧化氢酶-过氧化物酶参与该真菌的毒力,且编码该酶的基因的缺失突变体减弱了巨噬细胞感染模型中的毒力㊂然而,在T.m a r n e f f e i中没有很好地描述细胞内存活机制㊂4小结巨噬细胞对T.m a r n e f f e i感染的免疫作用机制复杂,目前研究尚不透彻,但深入了解真菌病原体与宿主巨噬细胞之间的相互作用能够为开发针对T.m a r n e f f e i感染提供新的治疗策略㊂此外,研究巨噬细胞和T.m a r n e f f e i之间的相互作用也能使我们进一步了解细胞内寄生机制㊂参考文献[1]C a p p o n i M,S u r e a u P,S e g r e t a i n G.P e n i c i l l o s i s f r o m R h i z o-m y s s i n e n s i s[J].B u l l S o c P a t h o l E x o t F i l i a l e s,1956,49(3):418-421.[2]K a w i l a R,C h a i w a r i t h R,S u p p a r a t p i n y o K.C l i n i c a l a n d l a-b o r a t o r yc h a r a c t e r i s t i c s o f p e n i c i l l i o s i s m a r n e f f e i a m o n g p a-t i e n t s w i t h a n d w i t h o u t H I V i n f e c t i o n i n N o r t h e r n T h a i l a n d:a r e t r o s p e c t i v e s t u d y[J].B M C I n f e c t D i s,2013,13(1):464.d o 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类风湿关节炎免疫学发病机制研究的最新进展
类风湿关节炎免疫学发病机制研究的最新进展周莹;王子铭;虞伟;李晓军【摘要】类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以对称性多关节炎为特征的慢性、进行性、侵袭性风湿免疫病.RA不仅自身免疫系统功能紊乱,也涉及心、肺、肾、神经和血管等多个系统,不同程度地影响着患者的健康和生活质量.该文探讨了RA免疫学发病机制研究的最新进展,以加深人们对疾病的认识,为RA的基础研究和临床治疗提供讨论的依据与新的方向.【期刊名称】《现代检验医学杂志》【年(卷),期】2019(034)001【总页数】4页(P157-160)【关键词】类风湿关节炎;瓜氨酸化修饰;自身免疫应答;破骨细胞【作者】周莹;王子铭;虞伟;李晓军【作者单位】江苏大学医学院,江苏镇江 212013;东部战区总医院中心实验科,南京210002;东部战区总医院中心实验科,南京 210002;东部战区总医院中心实验科,南京 210002【正文语种】中文【中图分类】R593.22类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种以慢性炎症反应与进行性骨损伤为特征的自身免疫性疾病。
RA患者多表现有免疫系统功能紊乱，也可并发心、肺、肾、神经和血管等多个系统疾病[1]。
随着医疗水平的不断发展，RA患者的病情进展可通过正规的治疗得到缓解，但仍不能彻底治愈，因此，探索RA的发病机制对于精准治疗就显得非常重要。
RA的发病机制十分复杂，迄今没有一个明确结论。
一般认为是某种环境因素(如吸烟、微生物感染)作用于有一定遗传背景的人，刺激引发免疫病理反应所致。
本文仅就RA发病有关免疫学机制研究的最新进展作一综述，以期为临床研究及治疗提供理论依据。
1 RA相关遗传因素人类白细胞抗原(HLA)II类等位基因与RA之间的联系可追溯至组织和HLA分型的早期[2]。
但迄今对于RA发病机制，特别是与抗原特异性相关的主要组织相容性复合体(MHC)限制性免疫应答机制，仍缺乏更准确的解释。
病原生物与免疫学-补体 免疫应答[课堂上课]
![病原生物与免疫学-补体 免疫应答[课堂上课]](https://img.taocdn.com/s3/m/7a71c09cce2f0066f53322b2.png)
Ag
静止B细胞 浆细胞 抗体
学习课堂
28
二、抗体产生的一般规律
学习课堂
29
初次应答
潜伏期
长(1~2周)
抗体的效价
低
抗体的亲和力 低
抗体的维持时间 短
抗体种类
先IgM，后IgG
学习课堂
再次应答
短（2~3天） 高 高 长
IgM量与初次相似， IgG增多数倍
30
抗体产生规律的医学意义
1、指导预防接种： 2次或2次以上的接种可起 到强化免疫的作用。
C3 C3b
C5C5b
C6
C7
膜攻击阶段
C5b67
C8
MAC
C9
（攻膜复合体）
C5b6789
学习课堂
10
旁路激活途径
直接激活C3 激活物 细菌细胞壁成分
学习课堂
11
二、补体激活的旁路途径
激活物：细菌细胞壁成分（脂多糖、肽聚糖等）
B因子 D因子
经典途径 或自发产生C3b
C3bBb
P因子
学习课堂
4
二、补体系统的组成：
1.固有成分：参与经典激活途径：C1、C4、C2；
参与旁路激活途径：P因子、B因子、D因子； 参与MBL(甘露聚糖结合凝集素) 激活途径：MBL、丝氨酸蛋白酶
参与共同末端通路：C3、C5、C6、C7、C8、C9 2.调节蛋白：C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、S蛋白、
C3 C3bBbP
C3b
C3bnBbP
旁路途径的 C5转化酶
学习课堂
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MBL激活途径
激活物：MBL（甘露聚糖结合凝集素） 和C反应蛋白
MASP(MBL相关的丝氨酸蛋白酶)与C1q 活性相同
补体C3及C3a受体
补体C3受体的概述
补体C3a受体的生物学特性
补体C3a受体是一种G蛋白偶联受体，具有7个跨膜区段
补体C3a受体主要表达于白细胞和内皮细胞等细胞表面
补体C3a受体可与补体C3a结合，触发细胞内的信号转导，参与免疫应答和炎症反应等 生物学过程
补体C3a受体还参与了心血管疾病、肿瘤等病理过程
补体C3a受体在免疫系统中的作用
补体C3a受体是免疫 系统中的重要成分， 能够调节免疫细胞的 活性和功能。
补体C3a受体可以识 别和结合补体C3a， 进而触发免疫细胞的 反应，发挥免疫防御 和免疫调节作用。
补体C3a受体在免疫 系统中还参与了炎症 反应和组织损伤修复 等过程。
补体C3a受体在某些 疾病中发挥重要作用， 如感染性疾病、自身 免疫性疾病和肿瘤等。
补体C3在免疫系 统的自稳、防御和 调节中发挥重要作 用。
补体C3的活化可 产生C3a和C3b两 个主要的生物学活 性片段。
补体C3在免疫系统中的作用
补体C3是补体系统的重要组成部分，参与免疫应答和炎症反应。
补体C3具有调理吞噬、溶解细胞及介导炎症介质的作用，在抗感染、抗肿瘤和清除免疫复合 物等方面发挥重要作用。
肝炎等。
补体C3及C3a 受体也可用于 诊断肿瘤，如 肺癌、肝癌等， 有助于早期发
现肿瘤。
补体C3及C3a 受体在心血管 疾病诊断中也 有重要价值， 如冠心病、心
肌梗死等。
补体C3及C3a受体在药物研发方面的应用前景
补体C3及C3a 受体作为药物 靶点，有助于 开发新的治疗 策略和药物。
补体C3及C3a 受体参与免疫 调节和炎症反 应，可用于治 疗免疫相关疾
补体C3及C3a受体 在炎症性疾病中的 治疗意义
医学免疫学-第五章 补体系统
C6
C7 C5b
CC9 C9
C 9
C 9C
9C 9
C 9
C 9
9
Discovery of Complemeቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt
a. 细菌+新鲜免疫血清
+
b. 细菌+56oC加热新鲜免疫血清
c. 细菌 + 56oC加热免疫血清 +未免疫动
物新鲜血清
+
d. 细菌+未免疫动物新鲜血清
+ :溶菌
:未溶菌
Bordet
二、旁路途径（alternative pathway）
2、补体调节蛋白： C1INH、I因子、H因子、C4bp
3、补体受体： CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
1、补体成分的命名：
经典途径固有成分按发现先后分别命名为C1、C2……C9； 旁路途径成分以英文大写字母表示，如B、D因子； 补体调节蛋白以功能命名，如C1INH，C4bp。
2、补体片段的命名：
广泛参与机体抗微生物防御反应及免疫调节，也 可介导免疫病理的损伤性反应，是机体重要的生 物学效应系统和效应放大系统。
㈠ 补体系统的组成
按生物学功能分三类： 1、补体固有成分
⑴参与经典途径的成分：C1、C4、C2 ⑵参与旁路途径的成分：B因子、D因子； ⑶凝集素途径：MBL、MASP； ⑷共同末端通路：C3、C5-C9。
Mannose-binding lectin pathway
MASP1
MBL
C4b2a
病原体甘 露糖残基
MBL
C3 MASP1
MASP2
C3b
旁路途径
经典途径
补体活化的MBL途径
2024年度-补体C3及C3a受体ppt课件
C3的生物学功能
参与免疫应答
调节炎症反应
参与组织修复
其他功能
C3及其激活产物能够识别并结 合病原体，促进吞噬细胞的吞 噬作用，从而清除病原体。
C3a作为一种炎症介质，能够 趋化炎症细胞、促进血管扩张 和通透性增加，从而加重炎症 反应。同时，C3b能够结合并 中和炎症因子，减轻炎症反应 。
C3及其激活产物在组织损伤修 复中发挥重要作用，如促进血 管生成、细胞增殖和分化等。
20
C3a受体的检测方法及评价
检测方法
C3a受体的检测方法主要包括流式细胞术、实时荧光定量PCR和Western blot等。这些 方法可以检测C3a受体在细胞表面的表达情况，以及其在细胞内的信号传导过程。
评价
C3a受体是一种重要的炎症介质受体，其检测对于了解炎症反应的过程和机制具有重要 意义。通过C3a受体的检测，可以评估炎症反应的程度和治疗效果，为临床诊断和治疗
提供重要依据。
21
补体C3及C3a受体检测在临床中的应用
要点一
感染性疾病的诊断
补体C3及C3a受体的检测可用于感染 性疾病的诊断，如细菌感染、病毒感 染等。通过检测患者血清中补体C3和 C3a受体的水平变化，可以辅助判断 感染的类型和严重程度。
要点二
自身免疫性疾病的评 估
补体C3及C3a受体的检测也可用于自 身免疫性疾病的评估，如系统性红斑 狼疮、类风湿性关节炎等。这些疾病 往往伴随着补体系统的异常激活和炎 症反应，通过检测补体C3和C3a受体 的水平可以了解疾病的活动度和治疗 效果。
补体C3及C3a受体的检测方法与临床 应用
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补体C3的检测方法及评价
检测方法
补体C3的检测方法主要包括免疫比浊法 、单向免疫扩散法和ELISA法等。这些方 法具有灵敏度高、特异性强、操作简便 等优点。
补体受体的名词解释是什么
补体受体的名词解释是什么补体受体是一种位于细胞膜表面的蛋白质结构，能够与补体蛋白质相互作用，从而介导体液相和细胞免疫反应。
补体是一组在体内产生的蛋白质，它们在免疫系统中发挥着非常重要的作用。
补体系统参与调节炎症反应、清除病原体、诱导细胞溶解和促进免疫细胞间相互作用，因此对维持机体健康至关重要。
补体受体在机体的免疫细胞表面广泛存在，包括巨噬细胞、单核细胞、粒细胞和淋巴细胞等。
不同类型的补体受体在结构和功能上有所差异，但它们的最终目的都是将补体蛋白质结合到细胞表面，触发下游的免疫反应。
补体受体主要分为两类：一类是CR1、CR2、CR3、CR4等蛋白质家族，它们主要介导补体作用于免疫细胞表面，并参与诱导炎症反应以及清除病原体等功能。
另外一类是C5a受体、C3a受体和C5L2受体等蛋白质家族，它们主要介导被激活的补体蛋白质产生的信号转导，从而调控免疫细胞的活化和功能。
补体受体的结构多样，常见的是7个跨膜区域的G蛋白偶联受体，具有细胞信号转导功能。
这些受体在细胞膜上形成一个通道，补体蛋白质通过这个通道与细胞膜上的受体结合。
补体受体的结合会激活下游的信号通路，从而引起细胞内信号分子的释放和细胞功能的改变。
补体受体的功能十分广泛，它们能够识别和结合不同的补体蛋白质。
例如，补体受体CR1能够结合C3b和C4b等活化补体蛋白质，并参与补体介导的溶菌作用和炎症反应。
补体受体CR2则能够结合C3d和iC3b等蛋白质，促进B细胞的活化和体液免疫反应。
此外，补体受体还能与其他免疫分子相互作用，如与Fc受体结合，增强免疫细胞的识别和吞噬病原体的能力。
补体受体的重要性体现在它们对机体免疫功能的调节和维持中。
在感染和炎症过程中，补体受体能够识别并结合被激活的补体蛋白质，从而引发一系列的免疫反应。
这些反应能够清除病原体、调控炎症反应，并最终恢复机体的免疫平衡。
同时，补体受体的异常表达或功能异常也与多种免疫疾病和炎症性疾病的发生和发展密切相关。
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补体受体C3aR、CD11b在类风湿关节炎的免疫学机制及意义目的本研究拟在 C3aR敲除及CR3敲除小鼠（C3aR-/-或CD11b-/-）上建立CIA模型，分别探
讨补体C3a-C3aR信号和iC3b-CR3信号对类风湿关节炎疾病的影响作用。
方法使用C57/B6背
景转基因小鼠，根据实验小鼠品系不同分为3组：C3aR-/-组5只、CD11b-/-组5只及WT对
照组5只，通过胶原诱导建立CIA模型后，对各组进行关节的临床评分；收集关节标本进行
病理评分；通过流式细胞仪检测小鼠脾脏CD4+/CD8+/Th17/Treg亚群比例、NK细胞分泌IFN-r 水平。
结果关节炎临床评分：与WT比较，C3aR-/-组CIA临床评分略减低，而CD11b-/-组临
床评分明显高于WT及C3aR-/-组。
2）病理评分（满分12分）：CD11b-/-组、C3aR-/-组及
WT组CIA评分分别为9.35±0.75、4.81±0.63和5.85±0.55，CD11b-/-组明显高于WT及C3aR-/-组，与临床评分一致。
3）通过流式细胞仪染色检测发现，与WT组比较，CD11b-/-组脾脏
CD4+、CD8+T细胞百分比明显上调，而Treg细胞亚群降低，此外，脾脏NK细胞分泌IFN-r
明显减少。
结论补体C3裂解产物C3a和iC3b，与其补体受体结合在RA的免疫机制中表现的炎症反应和预后结果不同，iC3b-CR3信号在RA中具有保护作用，而C3a-C3aR信号具有炎症
加重作用，其机制尚有待于进一步认识。
类风湿关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，主要表现为小关节为主的滑膜炎，疾病不
断进展出现关节肿胀，骨和软骨破坏，畸形和活动受限。
此前研究发现在C3-/-小鼠应用II型
胶原诱导的类风湿关节炎模型（CIA模型），其血清抗胶原蛋白抗体水平减低，关节炎症反
应较轻，但其分子机制不清。
补体C3活化产生的小片段C3a以及大片段iC3b是其主要效应
产物，分别与其特异性受体C3aR和CD11b结合而发挥生物学效应。
本文探讨类风湿关节炎
中补体C3的裂解产物C3a和C3b，与其相应的受体结合，其补体活化信号途径与对关节炎病情影响的机制研究。
补体具有机体免疫防御消除外来抗原和维护机体内环境的平衡的重要作用。
补体系统活化受
到精细的调控，其活化产物过敏毒素等，可诱导炎症反应，造成组织细胞的损伤，参与自身
免疫疾病发生，以及影响凝血及纤溶系统，如RA中，补体激活参与了疾病发展的过程，下
文将详细描述。
现报道如下：
实验和方法
1. 应用C3aR-/-及CD11b-/-小鼠，建立CIA模型，根据实验小鼠品系不同分为3组：C3aR-/-组6只、CD11b-/-组12只及WT对照17只，通过II型鸡胶原诱导建立CIA模型，初次免疫应用
II型胶原+弗氏完全佐剂1：1配比，制成乳剂，每只小鼠注射100ul，由尾部进针，注入到臀
部皮下，免疫第21天，再次进行相同免疫。
对各组进行关节的临床评分；
2. 收集第44天，收集CIA模型关节标本进行病理评分；双盲法进行动物关节的病理评分。
3. 细胞检测方法：简而言之，小鼠心脏血离心去除血清，通过裂红细胞，洗涤，PMA刺激、离子霉素、高尔基阻断剂，各组分别收集细胞，每个管中收集100μL，分别加入相应单抗染色，通过流式细胞仪检测各组小鼠脾脏CD4+T、CD8+T、及Th17/Treg淋巴细胞亚群比例水平。
4. 统计学方法采用SPSS17.0统计分析，所有比较资料均为计量资料，采用两组间t检验，显著性采用P＜0.05。
结果
1.关节炎临床评分：与WT对照组比较，C3aR-/-组CIA临床评分略减低，而CD11b-/-组临床
评分明显高于WT及C3aR-/-组。
2.病理评分（满分12分）：CD11b-/-组、C3aR-/-组及WT组CIA评分分别为9.35±0.75、
4.81±0.63和
5.85±0.55，CD11b-/-组明显高于WT及C3aR-/-组，与临床评分一致。
3.通过流式细胞仪染色检测发现，与WT组比较，CD11b-/-组脾脏CD4+T细胞、CD8+T、Th17
细胞百分比明显上调，而Treg细胞亚群降低，此外，脾脏NK细胞分泌IFN-r明显减少。
结论
类风湿关节炎（RA）是一种慢性累及多关节肿痛、活动受限、畸形的自身免疫性疾病。
RA
至今病因不明，目前认为是免疫介导的炎性疾病。
补体系统激活通路作为机体的天然免疫、
其免疫信号调节作用对RA的发病机制、对疾病病情的影响等逐渐成为风湿免疫领域的研究
热点。
补体所发挥的免疫调节作用逐渐被重视，其靶向免疫调节作用在RA的疾病发病机制
中起到了重要作用也逐步被揭示。
随着对补体蛋白及补体激活通路作用机制的逐步认识，抑
制补体活性的大分子的化合物作为药物已进入临床试验，观察和治疗多种急性和慢性的炎症
性疾病。
补体途径中最重要的过敏毒素C3a和C5a，通过与相应受体结合而发挥其生物作用或参与病
理损伤，加重关节炎症。
研究表明，在C5aR-/-，C6-/-以及CR1-/-、CR2-/-、FB-/-的CIA模型中，均发现关节炎症减轻表现[1-2]。
以上研究说明补体系统某个单一因素参与和调控了补体
激活通路，进而改善关节炎症的反应，提示RA中补体激活对疾病起到重要作用，是发病机
制之一。
关节炎临床评分：与WT比较，C3aR-/-组CIA临床评分略减低，而CD11b-/-组临床
评分明显高于WT及C3aR-/-组。
病理评分比较，CD11b-/-组、C3aR-/-组及WT组CIA评分，CD11b-/-组明显高于WT及C3aR-/-组。
以上结果说明，补体CD11b对于RA的具有保护性作用。
补体系统的免疫调控发挥机制可能作用于RA关节炎症的全过程，通过调控引起辅助性T细
胞（Th）中Th1/Th2失衡，造成细胞因子产生和释放，关节炎症明显加重，同时发生细胞凋亡、软骨暴露和细胞损伤，激活的补体最终形成MAC加重细胞和关节组织损伤。
动物模型对于补体系统调控作用的研究起到重要作用，在不同补体缺失品系的CIA模型以及调控补体活
化进程干预因素等的逐步深入研究，为补体干预生物制剂治疗RA开辟了新的研究领域。
通
过流式细胞仪染色检测发现，与WT组比较，CD11b-/-组脾脏CD4+、CD8+T细胞百分比明显
上调，而Treg细胞亚群降低，此外，脾脏NK细胞分泌IFN-r明显减少。
故C3aR-/-的CIA关
节炎表现与WT组变化不大，而CD11b-/-小鼠在CIA模型关节炎程度明显加重，故提示
CD11b所介导的受体信号在RA中具有保护作用。
因此，可以得出CD11b受体保护的作用机制，可能在于减少T淋巴细胞的增殖和分化，同时，减少炎性细胞因子分IFN-γ等的作用。
当CD11b受体敲除，淋巴细胞亲润明显加重，其机制可能为造成T细胞亚群失衡相关。
小结：补体C3裂解产物C3a和iC3b，与其补体受体结合在RA的免疫机制中表现的炎症反应和预后结果不同，iC3b-CD11b信号在RA中具有保护作用，而C3a-C3aR信号具有炎症加重作用，通过此项研究，有助于开发补体调控剂，靶向调控RA疾病发病发生，利于临床治疗。
参考文献：
[1]Banda NK，Hyatt S，Antonioli AH，et al.Role of C3a Receptors，C5a Receptors，and Complement Protein C6 Deficiency in Collagen Antibody-Induced Arthritis in Mice. J Immunol 2012；188；1469-1478
[2]Banda NK，Mehta G，Ferreira VP.Essential role of surface-bound complement factor h in controlling immune complex-induced arthritis. J Immunol. 2013 Apr 1；190（7）：3560-9.
注：项目基金：陕西省自然科学基金（2015JM8384，2016JM8147），陕西省社会发展公关
项目（2017SF-245）。