補(bǔ)體系統(tǒng)在器官移植中的作用研究進(jìn)展

         【摘要】 臨床器官移植是許多系統(tǒng)終末期疾病的有效治療方法，而免疫系統(tǒng)的激活在器官移植中 也起到了很重要作用。補(bǔ)體是機(jī)體固有免疫系統(tǒng)的重要組成部分，其參與了器官移植缺血再灌注損傷 及免疫系統(tǒng)激活的調(diào)控，因而對補(bǔ)體在器官移植中的損傷機(jī)制及防治的研究具有重要意義。 
         【關(guān)鍵詞】 補(bǔ)體系統(tǒng)；器官移植；缺血再灌注；免疫耐受
         補(bǔ)體系統(tǒng)是機(jī)體非特異免疫的主要組成部分，在機(jī)體防御功能、免疫系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)以及免疫病 理過程中都發(fā)揮重要作用二機(jī)體通過一系列的復(fù)雜 因素調(diào)節(jié)補(bǔ)體的激活過程，使其反應(yīng)適度。補(bǔ)體系統(tǒng)過度激活不僅會消耗大量補(bǔ)體成分，使機(jī)體抗感 染能力下降，而且在激活過程中產(chǎn)生大量活性物質(zhì)，使機(jī)體發(fā)生劇烈炎癥反應(yīng)造成組織損傷。  1 補(bǔ)體在缺血再灌注損傷中的作用 
         1.1 補(bǔ)體系統(tǒng)及其激活 補(bǔ)體是人和脊椎動物血清及體液中的一組具有 酶活性的蛋白質(zhì)，補(bǔ)體系統(tǒng)的激活有三種途徑，分別 為經(jīng)典途徑、旁路途徑和甘露糖結(jié)合凝集素( man-nose-binding lectin，MBL)途徑。經(jīng)典途徑由抗原抗體復(fù)合物與補(bǔ)體成分CI作用而激活；旁路途徑的 激活物質(zhì)不是抗原抗體復(fù)合物，而是細(xì)菌細(xì)胞壁的成分脂多糖以及多糖、肽聚糖和凝聚的IgA和IgG4等物質(zhì)。直接激活C3繼而完成C5至C9各成分的連鎖反應(yīng)。MBL途徑由血清中的MBL識別細(xì)胞表 面的甘露糖來啟動激活。Buerke等在兔子心肌 缺血再灌注模型中給予特殊的C1抑制物證明了經(jīng) 典途徑參與了損傷過程；Thurman等在鼠的腎缺 血再灌注模型中B因子的缺失可以減少補(bǔ)體C3的 沉積說明了旁路途徑的激活；Juan等的研究證明凝集素途徑也參與了I/R損傷。其機(jī)制可能是缺血時內(nèi)皮細(xì)胞的抗體結(jié)合位暴露，再灌注時被MBL等 膜式識別分子或天然的IgM抗體所識別和結(jié)合，進(jìn) 而激發(fā)補(bǔ)體激活[4]． 
         1.2補(bǔ)體介導(dǎo)的缺血再灌注損傷 移植器官缺血期間組織和細(xì)胞會發(fā)生一系列的 改變，從而對信號通路和表面分子的表達(dá)產(chǎn)生影響： 隨著缺血時間延長和程度的加重，一些毒性產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)累積，使細(xì)胞凋亡和壞死，終導(dǎo)致器官功能 喪失。生理條件下的內(nèi)皮細(xì)胞不能被補(bǔ)體識別，但是內(nèi)皮細(xì)胞受損后會引起補(bǔ)體的沉積在缺血再灌注過程中補(bǔ)體系統(tǒng)可以通過多種途 徑被激活，補(bǔ)體激活過程中會產(chǎn)生一些活性成分及裂解片段如C3a和C5a，它們作為配體與細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合，激發(fā)細(xì)胞脫顆粒，釋放組胺之類的血管活性介質(zhì)，從而增加血管的通透性。補(bǔ)體片段 C5a具有很強(qiáng)的趨化活性，可以募集更多的白細(xì)胞到損傷部位，通過激活白細(xì)胞釋放氧自由基和各種 蛋白水解酶引起損傷161。此外，這些具有生物活性 的裂解片段還能促進(jìn)中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞與移植物的結(jié)合，加速急性移植排斥反應(yīng)的發(fā)生并引發(fā)炎癥的級聯(lián)反應(yīng)[7]。補(bǔ)體激活后終形成攻膜復(fù)合 體( membrane attack complex，MAC)直接造成細(xì)胞膜 的損傷，MAC可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)P一選擇素、白細(xì)胞介素(IL)、血小板活化因子(PAF)和單核細(xì)胞 趨化蛋白1( MCP-I)等，募集更多的中性粒細(xì)胞和 單核巨細(xì)胞到損傷部位，引發(fā)炎性損傷。此外，MAC還可以誘導(dǎo)p21基因的表達(dá)引起細(xì)胞凋亡。 補(bǔ)體對凝血系統(tǒng)也有一定的影響，生理條件下內(nèi)皮細(xì)胞通過表達(dá)血栓調(diào)節(jié)蛋白和硫酸肝素樣物， 在表面維持一個抗凝的環(huán)境，血管假性血友病因子和補(bǔ)體復(fù)合物還能激活內(nèi)皮細(xì)胞組織因子。此外，補(bǔ)體活化過程中產(chǎn)生的C5b67復(fù)合物能使內(nèi)皮細(xì)
胞發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，暴露細(xì)胞外基質(zhì)，促發(fā)凝血級 聯(lián) 
         2 補(bǔ)體在移植免疫耐受中的作用
         器官移植的終目的是達(dá)到移植耐受，誘導(dǎo)移植受體對供體產(chǎn)生器官特異的免疫耐受，是防止器 官移植后排斥反應(yīng)的理想方法。由于近年來基礎(chǔ)免 疫學(xué)的發(fā)展，移植耐受的研究也取得了迅速發(fā)展。 誘導(dǎo)免疫耐受已經(jīng)在多種動物移植模型中起到了較好的作用，然而在臨床上還沒有得到證實。研究表明，缺血再灌注導(dǎo)致的補(bǔ)體系統(tǒng)激活可以影響移植 耐受的誘導(dǎo)，其中固有免疫系統(tǒng)激活引起的細(xì)胞因 子的釋放是導(dǎo)致免疫耐受誘導(dǎo)失敗的重要因素|12。 Fraser等。13]證明了純化的Clq和甘露糖結(jié)合凝集素可以上調(diào)IL-6的表達(dá)，IL-6反過來又可以抑制調(diào) 節(jié)性T淋巴細(xì)胞( Treg)的誘導(dǎo)，而Treg是和耐受的 形成密切相關(guān)的[14]。IL-6和轉(zhuǎn)化生長因子-p： ( TGF-32)能導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞分化成II．-17，后者產(chǎn)生輔助T細(xì)胞抑制Treg的誘導(dǎo)。 Dempsey等‘m。的研究表明，C3d可以作為固有免疫的輔助分子，C3b或C4b與抗原結(jié)合后增強(qiáng)抗 原特異性增生及T細(xì)胞的毒性反應(yīng)。C3和C4的分解產(chǎn)物與抗原結(jié)合后調(diào)節(jié)其在不同水平的加工和處理，這些分解產(chǎn)物作為抗原受體參與了抗原的內(nèi)化和內(nèi)定位以及處理，增強(qiáng)了抗原特異性免疫反應(yīng)。1引。 另一項研究顯示，在免疫特權(quán)部位，iC3b和 抗原呈遞細(xì)胞表面的CR3結(jié)合后導(dǎo)致TGF-(32和 IL-10的產(chǎn)生，而TGF-[32和IL-IO是形成免疫耐受的必要條件。Ehirchiou等；的研究中CDllb基 因敲除小鼠則難以形成與抗原刺激相適應(yīng)的耐受。 所以在耐受誘導(dǎo)中調(diào)控補(bǔ)體的激活是一個很重要的 方面。 在臨床器官移植中，供體的腦死亡、器官的獲取及器官保存中的冷缺血都會導(dǎo)致缺血再灌注損傷，
進(jìn)而阻礙移植耐受的建立和影響移植物的存活。 Coulson等20的研究表明，在腎移植中缺血再灌注 損傷會影響移植耐受的誘導(dǎo)，所以把移植相關(guān)的缺向，再灌注損傷減到小是誘導(dǎo)移植耐受的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。缺血再灌注損傷影響移植物存活的機(jī)制可能是固有免疫系統(tǒng)的激活，固有免疫系統(tǒng)激活后通過可 溶性蛋白和膜結(jié)合受體在移植排斥反應(yīng)中起著很重要的作用。免疫系統(tǒng)中大多數(shù)細(xì)胞都會表達(dá)模式識別受體，它們不僅識別病原體，還可以識別許多內(nèi)源 性的配體。這些配體的釋放是細(xì)胞應(yīng)激的結(jié)果，而 細(xì)胞應(yīng)激與器官移植中的缺血再灌注損傷是密切相 關(guān)的口。 事實上，抑制固有免疫系統(tǒng)的策略已經(jīng)在 動物移植模型中獲得了成功，可以促進(jìn)免疫耐受的 形成。 3抑制補(bǔ)體激活的措施
         3.1 C5a拮抗劑 近年來，許多動物實驗對補(bǔ)體成分和適應(yīng)性 免疫系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，認(rèn)識到了 C5a受體信號在抗原呈遞細(xì)胞和T細(xì)胞中的潛在作用，C5a的產(chǎn)生又依賴于抗原呈遞細(xì)胞，它們由 樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌，能夠促進(jìn)免疫系統(tǒng) 的激活- 22-23。因此，C5a成為一個有效的治療靶 點，如前所述，補(bǔ)體分解產(chǎn)物C5a與其受體參與再 灌注損傷時的組織細(xì)胞黏附和遷徙，除此之外還 參與了細(xì)胞介導(dǎo)的以及抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)。在同源大鼠腎移植模型中，Lewis等24]發(fā)現(xiàn)使用C5a拮抗劑可以顯著延長受體的存活時間。在檢查死亡和存活的受體腎臟時發(fā)現(xiàn)，前者的C5a受體表 達(dá)水平明顯高于后者，證實了C5a的表達(dá)與移植物的功能不全有關(guān)。 
         3.2 低相對分子質(zhì)量的硫酸葡聚糖 低相對分子量的硫酸葡聚糖(相對分子質(zhì)量為 5000)是一種特異性的補(bǔ)體抑制劑和細(xì)胞保護(hù)劑。。在大鼠肺移植缺血再灌注損傷模型中，實驗 組給予低相對分子量的硫酸葡聚糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對 照組相比，實驗組的移植肺功能得到了明顯改善。 在免疫熒光標(biāo)本中，實驗組補(bǔ)體成分C3a和C5a的 沉積明顯減少-26。  3.3 眼鏡蛇毒因子Ghebremariam等27。報道了眼鏡蛇毒因子在大鼠缺血再灌注損傷中的應(yīng)用，眼鏡蛇毒因子可以抑 制補(bǔ)體C3的激活，從而下調(diào)補(bǔ)體激活的三條途徑。 在Kobayashi等128]的研究中眼鏡蛇毒因子聯(lián)合免疫抑制劑已成功用于動物的心臟移植。 
         3.4可溶性補(bǔ)體受體1可溶性補(bǔ)體受體1( sCRI)可以抑制補(bǔ)體經(jīng)典途徑和旁路途徑中的C3轉(zhuǎn)化酶，還可以作為I因 子的輔助因子促使C3b和C4b的滅活，是補(bǔ)體激活途徑的非特異性抑制劑 Hogasen等的研究證明，sCRI可以減輕心肌缺血后的炎癥反應(yīng)和壞死程度 3.5 C1抑制物 CI抑制物與CI發(fā)生不可逆地結(jié)合，使后者失去酯酶活性，不再裂解為C4和C2，從而阻斷或削弱后續(xù)補(bǔ)體成分的反應(yīng)：SalVatierra等30。1在狗的肺移 植模型中應(yīng)用CI抑制物，結(jié)果改善了移植肺的功能，延長了受體的存活時間。 
         4結(jié)語
         補(bǔ)體在器官移植中的作用已經(jīng)被許多研究所證 實，從而為器官移植的免疫治療策略提供了依據(jù)。 抑制補(bǔ)體激活可以減輕移植器官的損傷及促進(jìn)免疫 耐受的誘導(dǎo)，補(bǔ)體在器官移植中作用是多方面的，其 確切的作用機(jī)制有待進(jìn)一步的研究去探討。