补体的自身调控

  1. Prevention/removal of C3b and C4b surface deposition
  2. Acceleration of convertase decay
  3. Inhibition of MAC formation
  4. Additional regulative mechanisms

补体激活过程中生成的某些中间产物极不稳定,成为级联反应的重要自限因素。例如:未与细胞膜结合的C4b、C3b 及 C5b 极易衰变,从而限制其后的酶促反应,控制补体的强度。
补体系统的调控过程.png

血浆和宿主细胞膜上的负向调控蛋白

在血浆和宿主细胞膜上存在一些负向调控蛋白,保护健康宿主细胞免受其表面补体异常激活导致的损伤效应。这些补体调控蛋白与C3b 相互作用,或阻止转换酶的形成,或加速其解离。
补体调控蛋白保护宿主细胞免受补体激活的攻击.png

抑制C1

C1 抑制剂(C1INH)

C1INH抑制
  • C1q与C1r;C1s的结合
  • 激肽酶

另外,C1INH 还能抑制凝血因子XIa 和Xa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。

C1 的激活受C1 抑制剂(C1INH)调控,它是一种血浆丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor), 也称 Serpin。
C1INH与活性蛋白酶C1r;C1s结合,使其与C1q解离,而C1q仍与病原体结合。通过这种方式,C1INH 限制了活性C1s裂解C4和C2 的时间。同样,C1INH 也限制了血浆中C1 的自动活化。
C1INH 缺乏可导致遗传性血管性水肿 (hereditary angioedema, HAE),在该疾病中,补体慢性自动激活可产生过量的C4 和C2 裂解片段。裂解片段通常会形成C3转换酶C4b2a,但由于C4b 在血浆中水解后迅速失活,转换酶无法形成,因此不会损伤这类患者的宿主细胞。然而,C2 的小裂解片段C2b,进一步裂解成一种多肽,C2激肽。C2 激肽会造成全身各组织的肿胀,最危险的是喉部局部肿胀,可导致窒息。由于缺乏对激肽酶(激肽系统的一种成分,也是另一种血浆蛋白酶)的抑制,缓激肽在本病中也以不受控制的方式产生,其作用与C2 激肽相似。激肽酶在组织损伤时激活,同时也受C1INH 调控。通过替换 C1INH 可以完全纠正遗传性血管性水肿。
另外,C1INH 还能抑制凝血因子XIa 和Xa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。

羧肽酶N (carboxypeptidase N, CPN)

另一种类似的、极为少见的人类疾病是由于部分缺乏羧肽酶N (carboxypeptidase N, CPN)。CPN 是一种金属蛋白酶,可使过敏反应蛋白C3a 和C5a 以及缓激肽和激肽酶失活。CPN 部分缺乏的患者由于血清 C3a 和缓激肽的延迟性失活而出现反复发作的血管性水肿。

DAF (降解加速因子)

例如,锚定于细胞膜的降解加速因子(decay-accelerating factor, DAF 或CD55 可与B因子竞争结合至位于细胞表面的C3b,从已形成的C3bBb 转换酶中取代替换Bb。

I因子蛋白水解膜辅助因子, MCP

血浆蛋白酶 I因子与作为辅助因子的C3b结合蛋白,如另一种宿主细胞膜蛋白——蛋白水解膜辅助因子( membrane cofactor of proteolysis, MCP 或 CD46)共同作用,可将 C3b切割成无活性的衍生物iC3b,最终阻止转换酶的形成。

CR1

细胞膜表面的1型补体受体(complement receptor type 1, CRI 或 CD35)作用类似于 DAF 和 MCP,抑制C3转换酶形成并促进C3b裂解非活性产物,但其组织分布有限。

H因子

  • H因子是血浆中另一种可结合C3b的补体调控蛋白,与CR1类似,它可以与B因子竞争结合 C3b, 并取代C3bBb 转换酶中的Bb。
  • 此外,H因子还可作为I因子的辅助因子发挥作用。由于H因子与脊椎动物细胞表面的唾液酸残基亲和力较强,可优先与这些细胞表面的C3b结合。
    因此,旁路途径的级联放大环路效应只在病原体或损伤的宿主细胞表面进行,而非表达负向调控蛋白的正常宿主细胞或组织。

调节补体活性的可溶性和膜结合蛋白.png