红细胞膜表面补体受体I型及其检测方法研究进展

检验视界网 4269 2011-01-25

  [摘要] 自1981年Siegel提出“红细胞免疫系统”概念后,人们相继发现了多种红细胞免疫相关物质,其中红细胞膜表面补体受体I型赋予红细胞的免疫粘附功能是红细胞行使其他免疫功能的基础,在红细胞免疫中占有极其重要的地位。该文综述了红细胞补体受体I型的生物学特性、免疫功能、检测方法及其临床意义的研究进展。

  [关键词] 补体受体I型;红细胞免疫;免疫粘附;检测方法

  自美国学者Siegel[1] 1981年提出“红细胞免疫系统”概念以后,人们逐渐认识到红细胞不仅具有呼吸和缓冲功能,还具有免疫功能。围绕红细胞免疫展开的大量研究发现了红细胞表面和胞浆中存在多种免疫物质,其中补体受体I型(complement receptor type 1, CR1)赋予红细胞的免疫粘附功能是红细胞行使其他免疫功能的基础,在红细胞免疫中占有极其重要的地位。现将红细胞CR1(CR1 on erythrocyte, E-CR1)的生物学特性、免疫功能、检测方法及其临床意义研究进展综述如下:

  一、E-CR1的生物学特性

  CR1即CD35,属于补体激活调节因子家族成员,其主要配体是补体C3b、C4b和iC3b及其裂解产物C 3c、C3dg,此外C1q和甘露聚糖结合血凝素也是其配体,其中,CR1对C3b/C4b亲和力高。CR1是分子量为160kD~260kD的单链多态性跨膜糖蛋白,有四种同种异型,其分子量与基因频率分别为,A:190kDa(0.83)、B:220kDa(0.16)、C:160kDa(0.01)和D:260kDa(0.002),但它们的功能相同。CR1广泛表达于红细胞、多形核白细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、B淋巴细胞、部分CD4+T淋巴细胞、滤泡树突状细胞、肾小球足细胞和缺氧内皮细胞等。

  人E-CR1由两个等位基因共同编码,表现为常染色体共显性遗传,该基因位于1号染色体长臂32区(补体激活调节因子区),等位基因中结构基因内含7.4kb和6.9kb Hind III酶切片段,分别与E-CR1密度高表达(HH)、中表达(HL)和低表达(LL)有关,正常人E-CR1密度高表达者约占71%,低表达占28%,但三群之间CR1表达有交迭。CR1细胞外域包含3-5个长同源重复序列(long homologous repeats, LHR),每个LHR由7个短共有重复序列(short consensus repeats, SCR)/补体控制蛋白重复序列组成。最常见的形式有32个SCR,其中28个排列成4个LHR,命名为LHR-A、LHR-B、LHR-C和LHR-D。LHR-A是结合C4b的优势位点,LHR-B和LHR-C是串联C3b结合位点,LHR-D是C1q结合位点之一[2]。此外,还有由3、5和6个LHR编码的胞外域结构[3]。

  免疫荧光分析显示,CR1成点(簇)状排列在红细胞上,同一个体单个红细胞CR1簇数从0到数十个不等,但单个细胞平均簇数与平均CR1数相关。免疫细胞化学方法证实,65%以上的金颗粒组成簇状,每簇含2到数十个金粒,每个金粒代表一个CR1分子,金粒到细胞膜的最大距离达100nm。尽管单个红细胞CR1数量(CR1/erythrocyte, CR1/E)较少,但其簇状分布有助于C3b包被的免疫复合物与红细胞的强效结合。[4,5]

  影响E-CR1数量的红细胞自身因素包括:(1)CR1基因密度多态性:E-CR1表达受其基因密度多态性控制,高表达(HH)者CR1/E在1000个左右,而低表达者在200个左右,但HH、HL和LL三种基因型间CR1表达数量无绝对界限,甚至CR1数量与基因型呈负相关,这可能与胞龄等因素影响有关;(2)红细胞胞龄:CR1/E与胞龄有关。Lach-Trifilieff等[6]研究表明,正常人单个网织红细胞平均CR1数量明显高于成熟红细胞(919±99 CR1/cell vs. 279± 30 CR1/cell,n=23),其间CR1损失3.5±1.3倍。流式细胞仪分析表明所有网织红细胞表达CR1,而相当一部分成熟红细胞不表达CR1。CR1损失的机制可能包括蛋白水解和囊泡形成[7]。(3)红细胞系低表达。可能与骨髓合成下调、细胞间合成和表达变异程度及胞龄有关。除上述因素外,神经内分泌系统、血脂、血糖、免疫调节因子、年龄、性别、各种疾病以及天花粉、黄芪、促红细胞生成素等多种红细胞外因素影响其CR1数量和活性[8,9]。

  二、CR1的免疫功能

  (一)在天然免疫中的作用:(1)识别、粘附和储存抗原:红细胞具有对自我、非我抗原的识别功能和储存抗原的能力。最为重要的是,它具有强大的免疫粘附功能,这一功能主要通过CR1来实现。尽管单个红细胞上CR1数量(200~1000个)远远少于单个多形核白细胞(2500~6000个),但由于血液中红细胞数量是白细胞的1000多倍,故血液中85%以上的CR1在红细胞上;且红细胞上3个以上CR1成簇状分布的占50%,PMN中不到15%,而簇状分布的CR1才具有强效结合抗原或循环免疫复合物的能力[10],因此,红细胞对循环中异己抗原的免疫粘附能力远超过白细胞。 (2)调节补体活性:CR1为I因子的辅助因子,协同I因子裂解C3b和C4b,抑制C3、C5转化酶活性并促使其降解,从而抑制补体继续活化。 (3)清除循环免疫复合物:进入血液的异物与其抗体结合后形成抗原抗体复合物,激活补体,被红细胞CR1捕捉,运送IC至肝脏、脾脏等处经I因子裂解C3b,使IC与红

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