补体的遗传学特征学特征表现为多种补体分子具有遗传的多态性在染色体上密切连锁的,形成不同的基因家族。
(一)补体的遗传多态性
补体的遗传多态性(geneticpolymorphism)是指在同一集团中,两个或两个以上非连续性突变体或基因型(称型态),以极小的频率有规律地同时发生的现象。补体成分的多态性是Alpert和Propp 1986年在人的C3中首次发现的。此后,已从基因型和表型水平获得有关不同种内补体缺陷与补体多态性的知识,并从四个水平研究了补体的多态性:①通过对血清中天然补体成分同种型的分析(表型水平);②通过确定它们的亚单位组成(亚表型水平);③通过建立群体遗传学和形式遗传学(即同种异型的频率和各个基因/等位基因的频率与分离);④通过对它们DNA结构的定位和测序,提示限制性片段长度多态性(restriction fragment lenght polymorphism, RFLP)。已发现许多补体分子具有多态性,其中以C2、Bf、C4、C3和C6最为显著(表5-5)。
(二)定位于第1号染色体长臂32区的RCA基因簇
这一基因簇包括:CR1、CR2、H因子、C4bp、DAF和MCP的基因。由于这一紧密连锁的基因簇调控着补体系统的活性,因此可以得出下面的结论:基因的连锁是维持密切相关功能的进化的现象。变异体的罕见可能是进行选择的有利条件,或有时是一种致病的因子。例如,所有罕见等位基因CR1※C的携带者,均均患SLE。其他可能的关联尚待阐明。
(三)定位于第5号染色体上的MAC补体基因簇
最近确定在5号染色体的短臂存在着补本末端成分C6、C7和C9的基因簇,并发现C6和C7的基因通常是紧密连锁着的,证据主要来自一个C6/C7联合缺陷的病例。C6缺陷者与反复发作的脑膜炎奈瑟氏菌的感染有很强的相关性。某些C7缺陷的个体也易感染奈瑟氏菌。其余个体则是健康的。惊奇的是所有C9缺陷的个体(1便除外)似乎都健康。这些现象说明,在MAC补体分子中,包括定位于其他染色体的基因编码的C8在内,存在着某种程度的互补性。即一种补体分子的缺陷,可补其他末端补体分子的功能所补偿。C8的3个亚单位(α、β和γ)分别为第1号染色体上的C8A、CIB基因和定位于第9号染色体长臂的基因C8G的产物。
表5-5 补体成分的多态性与染色体定位
名 称 | 等位基因总数 | 补体缺陷 | 染色体定位 |
C1q | - | + | 1p34.1~36.1 |
C1r,C1s | >5 | + | 13p13 |
C2 | + | 6p21 | |
Bf | >20 | 部分 | 6p21 |
C4 | >30 | + | 6p21 |
C3 | >30 | + | 19 |
C5 | 2 | + | 9q32 |
C6 | >20 | + | 5p |
C7 | + | 5p | |
C9 | ? | - | 5p |
C8α,β | + | 1 | |
C8γ | 9q | ||
I因子 | + | 4 | |
H因子 | + | 1q32 | |
DAF | 1q32 | ||
MCP | 1q32 | ||
C4bp | - | 1q32 | |
CR1 | + | 1q32 | |
CR2 | 1q32 | ||
CR4,α,β | + | 16,21 | |
CD59 | 11p | ||
C1INH | + | 12p11.2 | |
s蛋白 | 27q |
注:表中缺项者为尚末见报道。
(四)定位于第6号染色体短臂21.3区的MHC Ⅲ类基因
已有许多证据表明,C2、C4和Bf由位于MHC I、Ⅲ类基因间一段长80kb的DNA所编码。C2和Bf基因的500kb之中有一部分相重合。C4由2个紧密连锁的位点上的基因C4A(22kb)和C4B(16kb)所编码。纯合性的Bf缺陷尚末见报道,但偶可见一纯合性C4和C2的缺陷。并常与SLE或SLE样疾病相关联。约有2/3纯合性C2缺陷的个体是健康的,说明C2的缺陷至少有一部分可被无缺陷的C4所补偿。C2和Bf均具有多态性。人的C2主要由三个等位基因(C2A、C2B和C2C)所编码。在补体成分的缺陷中,C2的遗传性缺陷所占比使例较高,为常染色体共显性遗传。C2缺陷者发生免疫复合物病及SLE的危险性较大。Bf的遗传多态性最常见的表型为S(slow)和F(fast),另外还发现近20种罕见型,基因频率均
近几年来,已对大多数补体分子的结构和遗传学特征进行了较深入地研究,发现许多补体分子遗传上的异常与某些疾病的关联。但将体外功能上的改变就视为与体内的某一现象有关尚为时过早。今后研究的重要任务,在于阐明补体相关疾病发病机理中的致病因子来取代统计学上的相关性。
(李恩善)