综述:腺苷酸琥珀酸裂解酶缺乏症中补体系统诱导神经炎症的新兴作用

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:Brain, Behavior, & Immunity - Health 3.7

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  这篇综述深入探讨了腺苷酸琥珀酸裂解酶缺乏症(ADSLDD)中代谢异常与免疫激活的关联,揭示了毒性代谢物SAICAr通过激活补体替代途径(CFB/C3/C5a)驱动神经炎症的机制,并提出靶向补体系统(如C5aR1抑制剂)可能成为干预这一罕见神经退行性疾病的新策略。

  

补体系统在ADSLDD神经炎症中的新兴角色

引言

腺苷酸琥珀酸裂解酶缺乏症(ADSLDD)是一种全球发病率仅0.00125/10万的超罕见常染色体隐性遗传病,由ADSL基因突变导致酶活性丧失,引发毒性代谢物琥珀酰氨基咪唑甲酰胺核苷(SAICAr)和琥珀酰腺苷(S-Ado)堆积。临床表现为致死性新生儿型、儿童型和缓慢进展型三种表型,均伴有严重神经功能障碍。近年研究发现,SAICAr/SAICAR比例与疾病严重度负相关,但其致神经损伤的分子机制尚未阐明。

补体激活的三条途径

补体系统包含40-50种蛋白质,通过经典、凝集素和替代三条途径激活。其中替代途径的持续低水平活化在ADSLDD中尤为关键:

  • 经典途径:由C1q识别免疫复合物触发,形成C4b2a(C3转化酶)和C4b2a3b(C5转化酶)

  • 凝集素途径:通过MBL识别病原体糖基激活MASP蛋白酶

  • 替代途径:依赖C3自发水解为C3(H2O),与CFB结合后被CFD剪切形成C3bBb转化酶

ADSLDD中的代谢-免疫交叉对话

ADSL酶缺陷导致SAICAR堆积,其脱磷酸产物SAICAr通过双重机制驱动神经炎症:

  1. 1.

    直接激活补体:SAICAr诱导白细胞损伤,触发C3水解为C3(H2O),启动替代途径级联反应

  2. 2.

    解除AICAR抑制:正常由ADSL催化生成的AICAR可抑制CFB表达,其缺乏导致补体激活失控

这一过程产生强效过敏毒素C3a和C5a,通过结合小胶质细胞上的C3aR/C5aR1受体,激活AKT/NF-κB信号通路,促进IFNγ、IL-6等促炎因子释放,破坏血脑屏障(BBB)完整性。

补体效应分子的神经毒性

  • C3a:通过三对二硫键稳定结构,激活C3aR后诱发海马神经元损伤

  • C5a:作为15kDa糖蛋白,与C5aR1结合后诱导小胶质细胞活化,产生ROS并促进T细胞浸润

  • 终末复合物:C5b-9(MAC)直接溶解少突胶质细胞,导致髓鞘损伤

与溶酶体贮积症类似,这种补体过度激活在AD、ALS等多种神经疾病中均有体现,但在ADSLDD中首次被发现与嘌呤代谢缺陷直接相关。

治疗前景与挑战

现有对症治疗(如D-核糖、生酮饮食)效果有限。基于机制研究,潜在干预策略包括:

  • 补体靶向药物:C5单抗(Eculizumab)、C5aR1拮抗剂(Avacopan)等已获批用于PNH、NMOSD等疾病

  • 代谢调控:开发SAICAr清除剂或AICAR类似物

  • 联合疗法:补体抑制剂与抗癫痫药物联用

动物模型显示,抑制C5a-C5aR1轴可减少海马神经炎症并改善认知功能,这为ADSLDD的精准治疗提供了新方向。

讨论与展望

该综述首次系统阐述了ADSLDD中"代谢物-补体-神经炎症"轴的作用机制,将看似孤立的嘌呤代谢缺陷与先天免疫联系起来。未来研究需在患者脑脊液中验证补体活化标志物(C3a、C5b-9),并探索iPSC衍生神经元与补体抑制剂的体外反应。鉴于补体调节药物已有临床转化基础,这一发现有望加速ADSLDD的靶向治疗开发。

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