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该综述聚焦 IgG N - 糖基化,探讨其在健康与疾病中的作用,尤其在新生儿血色素沉着症(NH)中,母体致病性 IgG 通过激活补体膜攻击复合物(MAC)损伤胎儿肝脏。IgG 亚类及糖基化影响免疫反应,其糖谱或可作为诊断标记及治疗靶点。
1. 引言
新生儿血色素沉着症(NH)以新生儿肝衰竭(NLF)为特征,伴胎儿肝及肝外器官铁沉积。虽与遗传性血色素沉着症(HH)有相似铁过载表现,但病因不同。研究排除遗传因素后提出 “同种免疫假说”,认为母体 IgG 通过胎盘攻击胎儿肝抗原,引发炎症反应。目前 NH 预后差,缺乏有效治疗,故探讨 IgG 糖基化机制对诊断和治疗至关重要。
2. 免疫球蛋白 G(IgG)
IgG 是血清中浓度最高的免疫球蛋白,分 IgG1-4 亚类,结构包括 Fab 和 Fc 段。Fc 段 CH2 域 Asn297 位点的 N - 糖基化以复杂型为主,少量为高甘露糖型和杂合型。糖基化受遗传和表观遗传调控,影响 IgG 的结构稳定性及与 FcγR、补体等的相互作用,进而调控免疫效应。
3. Fc 和 Fab 糖基化对 IgG 活性的重要性
3.1 Fc 核心岩藻糖基化
核心岩藻糖影响 IgG 与 FcγRIIIa 的结合,无岩藻糖的 IgG 结合亲和力更高,可增强抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC),在癌症治疗中具潜力。但岩藻糖基化水平与疾病 severity 的关系在不同研究中存在差异。
3.2 Fc 唾液酸化
唾液酸化可降低 IgG 的 ADCC 活性,具抗炎作用。治疗性静脉注射免疫球蛋白(IVIG)的抗炎效果与 Fc 唾液酸化相关,其通过结合 DC-SIGN 等受体诱导抗炎细胞因子 IL-13 和 IL-4,上调抑制性受体 FcγRIIb。
3.3 Fc 半乳糖基化
半乳糖基化影响 IgG 与补体 C1q 的结合,促进补体依赖的细胞毒性(CDC)。低半乳糖基化的 IgG-G0 与炎症性疾病如类风湿关节炎(RA)相关,可通过甘露糖结合凝集素(MBL)激活补体。
3.4 Fab 糖基化的作用
Fab 糖基化影响 IgG 的抗原结合、稳定性及免疫复合物形成。在自身免疫病中,抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)的 Fab 糖基化可降低抗原结合亲和力,但其在肿瘤中可能促进 B 细胞恶性肿瘤的发生发展。
4. IgG N - 糖基化在生理和病理条件下的变化
4.1 年龄和性别相关变化
随年龄增长,IgG 半乳糖基化和唾液酸化降低,二分 GlcNAc 增加,核心岩藻糖稳定。女性绝经前 IgG-G2 水平高于男性,围绝经期 IgG-G0 升高,提示激素可能影响糖基化。
4.2 自身免疫和炎症性疾病
自身免疫病如 RA、系统性红斑狼疮(SLE)中,IgG-G0 水平升高,与疾病活动度和严重程度相关。治疗后 IgG 半乳糖基化可恢复,提示糖谱可作为疗效预测指标。
4.3 同种免疫性疾病
在胎儿和新生儿同种免疫性血小板减少症(FNAIT)和溶血病(HDFN)中,抗原特异性 IgG 的核心岩藻糖基化降低,与 ADCC 和吞噬作用增强相关,其糖谱可预测疾病 severity。
4.4 感染性疾病
慢性感染如乙型肝炎、结核病中,IgG 半乳糖基化降低,抗病毒治疗可逆转。COVID-19 重症患者 IgG 核心岩藻糖基化升高,唾液酸化和半乳糖基化降低,与炎症因子水平相关。
4.5 癌症
多种癌症如胃癌、肺癌中,IgG-G0 水平升高,与肿瘤进展和预后不良相关。抗体药物的去岩藻糖基化可增强 ADCC,提高治疗效果。
4.6 Fab 糖基化的病理作用
在 RA 中,ACPA 的 Fab 糖基化水平升高,与疾病慢性化相关。在 B 细胞恶性肿瘤中,Fab 糖基化以高甘露糖型为主,可能促进肿瘤细胞存活。
5. IgG4 相关疾病
IgG4 相关疾病(IgG4-RD)以 IgG4 升高、淋巴浆细胞浸润和纤维化为特征。IgG4 的 Fc 半乳糖基化降低,核心岩藻糖基化和 Fab 糖基化升高,其糖谱变化可能参与疾病的免疫调控和纤维化过程。
6. 母体 IgG 相关胎儿肝病与新生儿血色素沉着症
NH 是妊娠期同种免疫性肝病(GALD)的表现,母体 IgG 通过胎盘进入胎儿体内,结合肝抗原激活补体经典途径,形成膜攻击复合物(MAC),导致肝细胞损伤。IgG1 和 IgG3 是主要致病亚类,其糖基化状态影响补体激活效率。
7. 临床表现和诊断评估
NH 临床表现多样,包括肝衰竭、凝血障碍、铁沉积等。诊断依赖组织病理、影像学和生化指标,但缺乏特异性标记。肝活检中 C5b-9 复合物的检测可辅助诊断 GALD。
8. 治疗
目前 NH 治疗以支持治疗和肝移植为主。IVIG 联合换血疗法可清除致病性抗体,降低移植需求。孕期 IVIG 治疗可改善预后,但机制尚不明确。未来可通过糖工程改造 IgG,增强抗炎效果或抑制 FcRn 介导的抗体转运。
9. 结论
IgG N - 糖基化在 NH 等疾病中起关键作用,其糖谱分析有望用于诊断和治疗。通过调控糖基化修饰或干预 FcγR、FcRn 通路,可能开发精准治疗策略,为疾病管理提供新方向。