过敏毒素：类型，功能和受体 - 生物学 - 2025

的过敏毒素是由补体系统的激活，生成低分子量的肽片段。它们是高度亲水的，具有通过3个二硫键连接的α螺旋结构。

它们通过在特定位点切割而被蛋白水解活化，形成a和b片段。这些肽与细胞表面表达的特定受体结合，并放大多种炎症反应，充当细胞激活剂。

过敏毒素C5a蛋白。来自Wikimedia Commons的欧洲生物信息学研究所的Jawahar Swaminathan和MSD研究人员。

其效应器功能包括趋化性，炎性介质的释放以及粒细胞，肥大细胞和巨噬细胞的活化。最近，还显示出由于病原体的存在，过敏毒素在组织内局部产生。

种类

过敏毒素包括C3a，C5a和C4a肽。它们分别是补体成分C3，C4和C5的α链的低分子量裂解片段（约10 kDa），在补体激活期间释放。

然而，应该指出的是，对于C4a，仅显示它以低亲和力结合其受体，并且尚未鉴定出针对其的特异性受体。

就其本身而言，C5a是这些肽中最有效的，即，它促进炎症，并且是嗜中性粒细胞，巨噬细胞和单核细胞的强化学引诱剂。

尽管低等脊椎动物具有被认为与哺乳动物的功能相似的补体系统，但是过敏毒素受体先前尚未在任何非哺乳动物脊椎动物中得到表征。

特征

过敏毒素是通过经典途径，凝集素途径或其他途径在补体激活过程中通过酶促裂解产生的。

在补体激活级联中，C3或C5转化酶切割C3或C5导致大片段C3b或C5b和小肽片段C3a或C5a的产生。

C3b和C5b在微生物或细胞表面上继续补体激活级联反应，而C3a和C5a在液相中释放以充当过敏毒素，介导各种生物学作用。

它们增加血管通透性，刺激平滑肌收缩，并诱导肥大细胞释放组织胺，以及粒细胞和巨噬细胞分泌颗粒。

此外，C5a是最有效的肽之一，对嗜中性粒细胞和其他白细胞具有强大的化学吸引力。

趋化性尚未归因于C4a，而C3a似乎主要针对嗜酸性粒细胞，肥大细胞和造血干细胞，平滑肌收缩，毛细血管通透性增加，甚至过敏性休克。

补体级联激活途径的总结。由Perhelion提供，来自Wikimedia Commons。

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C5a和C3a与发病机制的关系

尽管C5a和C3a介导的炎症在感染控制中起着重要作用，但是许多临床研究表明它们也与各种炎症和自身免疫性疾病的发病机理有关，例如败血症，系统性红斑狼疮（SLE） ，流产，抗磷脂抗体综合症（APS），局部缺血和哮喘。

因此，已经提出，攻击C5a和C3a受体和/或配体可以减少不想要的炎症反应，以及在某些病理条件下的组织损伤。C5a和C3a可以是有效的治疗靶标。

接收者

通常，过敏毒素通过三个相关受体的结合发挥大多数生物学活性。C3a受体，C5a受体和C5a样受体C5L2。

在人类中，已经确定了三种介导过敏毒素作用的跨膜受体：C3aR，它与C3a特异性结合； C3aR与C3a特异性结合。与C5a结合的C5aR；和C5L2，所有三种过敏毒素都可以是配体。

前两个受体与调节性G蛋白结合，而C5L2受体已显示出错误偶联G蛋白介导的信号传导途径。

这些受体的分布不限于白细胞。它们还在许多非髓样细胞类型中表达，包括肝细胞，肺上皮细胞，内皮细胞，脑星形胶质细胞和小胶质细胞。

在这些细胞类型中，它们可以介导过敏毒素参与各种血管，肺，再生和变性神经系统疾病。

如果过敏毒素不与它们的受体结合，它们会被血浆羧肽酶迅速消化，从而从每个肽中去除C末端的精氨酸残基。

精氨酸衍生物是无活性的或具有比天然肽低10至1000倍的活性。

低等脊椎动物的补体系统

低等脊椎动物，例如爬行动物，两栖动物和鱼类，具有补体系统，在许多方面，它们被认为与哺乳动物的功能相似。

补体介导的保护性免疫反应，例如细胞溶解和调理作用，已在其中一些动物中得到证实。

最近，已显示被膜被膜肠的C3a具有被膜血细胞的趋化活性，表明在这些动物中存在C3aR受体。

就原虫而言，它们可能没有C4a和C5a，因此可以认为，这些动物中不存在产生C4a的经典补体激活途径和产生C5a的裂解途径。

但是，有节肢鱼类具有所有已知的补体激活途径，并且已经从几种鱼类中鉴定出C3，C4和C5分子。有趣的是，鱼具有几种补体成分的多种同工型，包括C3，C2 / Bf，C4和C5。

尽管对于C3同工型已经提出了不同的功能，但是对于这些同工型是否存在不同的受体仍有待确定。

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