补体C3
补体C3是补体系统的核心枢纽蛋白,在先天免疫防御、炎症调控及连接适应性免疫中发挥关键作用。以下从结构、功能、调控机制及临床意义四个维度系统解析:
🧬 一、分子结构与合成
基本特征:
分子量:约185 kDa,由α、β两条链经二硫键连接。
合成部位:肝脏(占90%),巨噬细胞、树突细胞等也可局部合成。
血清浓度:1.0–1.8 g/L(人体内含量最高的补体成分)。
关键功能域:
硫酯键(TED结构域):α链中的 Cys⁸⁹⁸-Gln⁹⁰⁰ 形成高活性硫酯键,介导与病原体表面的共价结合。
结合位点:与因子B、补体受体CR1/CR2、H因子等互作。
⚙️ 二、核心功能:补体三条激活途径的交汇点
| 激活途径 | 触发机制 | C3转化酶组成 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 经典途径 | 抗原-抗体复合物(IgG/IgM) | C4b2a | 清除免疫复合物、病原体 |
| 凝集素途径 | 甘露糖结合凝集素(MBL)识别病原体糖基 | C4b2a(同经典) | 抗细菌/真菌感染 |
| 替代途径 | 病原体表面(如LPS)直接激活 | C3bBb | 持续放大补体级联反应 |
C3的核心作用:
裂解效应:
C3被C3转化酶裂解为 C3a(过敏毒素)和 C3b(调理素)。
C3a → 招募肥大细胞、中性粒细胞,促进炎症。
C3b → 结合病原体表面,介导吞噬(调理作用)或形成 C5转化酶(C4b2a3b/C3bBb3b),启动膜攻击复合物(MAC)溶解靶细胞。
免疫调节:
C3d片段与B细胞受体共刺激,增强抗体应答1000倍。
🛑 三、精密调控:防止自身组织损伤
液相调控:
H因子:加速C3bBb解离,辅助I因子裂解C3b → 生成失活片段iC3b。
C4b结合蛋白(C4BP):降解经典/凝集素途径C3转化酶。
膜结合调控:
衰变加速因子(DAF/CD55):解离C3转化酶。
膜辅助蛋白(MCP/CD46):辅助I因子裂解C3b。
补体受体1(CR1/CD35):清除免疫复合物。
关键病理机制:遗传性H因子缺陷 → 替代途径过度激活 → 致非典型溶血尿毒综合征(aHUS)或C3肾小球病。
🏥 四、临床意义:疾病诊断与治疗靶点
1. 疾病标志物
| 疾病类型 | C3水平变化 | 临床关联 |
|---|---|---|
| 系统性红斑狼疮(SLE) | ↓↓↓ | 活动期补体消耗,提示肾脏受累 |
| 急性感染 | ↑↑ | 炎症急性期反应 |
| C3肾炎综合征 | ↓↓ | 补体替代途径异常激活(C3NeF阳性) |
| 肝硬化 | ↓ | 肝脏合成功能下降 |
2. 治疗靶点
C3抑制剂:
Pegcetacoplan:C3靶向肽,治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿(PNH)和地理萎缩(AMD),Ⅲ期试验显著降低溶血风险(NEJM 2021)。
APL-2(Pegcetacoplan前体):阻断C3裂解,用于C3肾小球病。
基因治疗:
肝靶向AAV载体递送H因子突变体(如FH₁₈₋₂₀),治疗aHUS(动物模型有效)。
3. 遗传性疾病
C3缺乏症:常染色体隐性遗传,反复化脓性感染(肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌)。
C3高分解代谢:C3肾炎因子(C3NeF)稳定C3bBb → 持续消耗C3 → 致致密物沉积病(DDD)。
💎 总结
补体C3作为补体级联的中央放大器和效应桥梁,其激活与调控失衡直接导致感染、自身免疫病及肾损伤。临床监测C3水平有助于评估SLE活动度,而靶向C3的药物(如Pegcetacoplan)正革新补体介导疾病的治疗策略。未来研究方向包括:
开发口服C3小分子抑制剂;
探索C3在肿瘤免疫逃逸中的作用(如调控Treg功能);
优化补体检测技术(如C3a、C3d片段定量提升敏感度)。
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