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补体C4

补体C4是补体系统经典/凝集素途径的核心枢纽蛋白,在免疫防御、炎症调控及清除免疫复合物中起关键作用。其水平异常与自身免疫病、感染及遗传缺陷密切相关。以下从结构、功能到临床意义全面解析:


🧬 一、分子特征与激活机制

1. 基础特性

参数数值/描述
分子量200 kDa(三链结构:α链95kDa, β链75kDa, γ链30kDa)
血清浓度0.15-0.45 g/L(成人)
合成部位肝细胞、巨噬细胞、树突细胞
基因定位*C4A/C4B*(6p21.3,MHC-III区域)

2. 激活路径

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经典途径:C1复合物

裂解C4 → C4a + C4b

凝集素途径:MBL-MASP

C4b结合抗原表面

形成C3转化酶 C4b2a

  • 关键裂解酶:C1s(经典途径)或 MASP-2(凝集素途径)

  • 裂解产物

    • C4a:过敏毒素(趋化粒细胞,促炎)

    • C4b:与病原体/免疫复合物共价结合,启动后续级联


⚙️ 二、生物学功能

1. 免疫防御

  • 调理吞噬:C4b沉积 → 结合补体受体(CR1)→ 巨噬细胞吞噬增强

  • 溶菌膜攻击复合物(MAC)启动:C4b2a裂解C3 → 生成C5转化酶 → MAC形成

2. 免疫复合物清除

  • 循环免疫复合物(CIC)转运:C4b标记CIC → 运送至肝脏被清除

  • 机制:C4b与CR1结合,促进红细胞携带CIC至肝脾

3. 炎症调控

  • C4a作用

    • 趋化嗜酸性粒细胞/单核细胞

    • 刺激肥大细胞释放组胺(弱于C3a/C5a)


⚕️ 三、临床意义与疾病关联

1. C4检测的临床解读

C4水平常见原因相关疾病
降低消耗↑或合成↓SLE活动期、冷球蛋白血症、感染性心内膜炎
遗传缺陷(C4基因缺失)补体C4缺乏症(易反复化脓感染)
升高急性炎症反应类风湿关节炎活动期、恶性肿瘤、创伤

2. 自身免疫病核心指标

  • 系统性红斑狼疮(SLE)

    • C4降低早于C3,且恢复更慢 → 监测疾病活动性的敏感指标

    • 机制:免疫复合物沉积持续消耗补体

  • 遗传性血管性水肿(HAE)

    • *C1-INH*缺陷 → C4过度裂解 → C4持续降低(诊断特异性>90%)

3. 基因多态性与疾病易感性

基因型功能影响疾病风险
C4A缺失清除免疫复合物能力↓↑ SLE风险(OR=3.2)
C4B缺失抗病原体粘附能力↓↑ 细菌感染风险
长基因拷贝数C4蛋白表达量↑↓ 精神分裂症风险

:正常人C4基因拷贝数2-6个,完全缺失率约1-2%。


🔬 四、实验室检测与解读要点

1. 检测方法

方法检测目标优势
免疫比浊法血清总C4浓度自动化、快速
ELISAC4a/C4d裂解片段反映补体激活状态
基因分型*C4A/B*拷贝数评估遗传缺陷风险

2. 结果解读警示

  • 假性降低:样本反复冻融致C4沉淀

  • 假性正常:SLE缓解期或代偿性合成增加

  • 动态监测:SLE治疗中C4回升滞后于症状改善(需结合C3、抗dsDNA抗体)


🧩 五、C4缺乏症管理

1. 遗传性C4缺乏

  • 表现:反复肺炎球菌/脑膜炎球菌感染、狼疮样综合征

  • 治疗

    • 疫苗接种(肺炎球菌、流感嗜血杆菌)

    • 急性感染期补充新鲜冰冻血浆(含补体)

2. 获得性C4消耗

  • 核心原则:治疗原发病(如SLE用激素+免疫抑制剂)

  • HAE特异性治疗

    • C1-INH浓缩物(如Berinert®)

    • 缓激肽受体拮抗剂(艾替班特)


💎 六、C4在补体系统中的枢纽地位

途径依赖C4的环节不可替代性
经典途径C3转化酶(C4b2a)形成必需
凝集素途径同经典途径必需
旁路途径不直接参与C3b可直接启动
共同终末途径MAC形成需C5转化酶(含C4b)间接参与

关键点:C4是连接先天与适应性免疫的桥梁——抗体(IgG/IgM)通过经典途径激活C4,实现精准免疫攻击。


📊 七、C4相关指标临床决策速查

临床场景C4检测意义干预阈值
SLE活动性评估C4<0.1 g/L提示高活动性强化免疫抑制
HAE筛查C4持续↓ + C1-INH功能↓基因确诊 + 预防性治疗
反复感染排查C4↓伴CH50↓ → 补体缺陷补体基因检测
肾小球肾炎监测C4d沉积 → 抗体介导排斥血浆置换 + 抗CD20治疗

补体C4作为免疫稳态的“分子开关”,其动态变化为自身免疫病、遗传缺陷及感染性疾病提供了关键诊断窗口。精准解读需结合临床表现、基因背景及动态监测,避免孤立判断。

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