脑死亡后补体系统早期激活在临床肾捐献与移植中的影响及机制研究

本综述深入探讨了脑死亡（BD）状态下补体系统的动态激活模式及其对肾移植预后的影响。研究发现BD早期即出现系统性（C4d、Bb、C3c、C5b-9）和局部（C3d、C5b-9）补体激活，且延长BD持续时间反而降低补体激活水平。高补体水平与延迟移植物功能（DGF）风险增加及术后3个月估算肾小球滤过率（eGFR）下降相关，血管极补体沉积尤为关键。研究为靶向补体干预（如C1抑制剂）提供了关键时间窗和理论依据。

　　

引言

脑死亡（BD）作为实体器官移植的主要来源，虽能维持器官氧合，但其引发的全身性炎症反应仍导致移植物存活率低于活体捐献者。脑损伤通过血流动力学不稳定引发肾脏低灌注和缺氧，同时黏附分子表达促进白细胞浸润形成炎症环境。值得注意的是，既往研究表明延长BD持续时间可能改善移植预后，这种悖论与补体系统的激活密切相关。补体系统通过经典途径（CP）、凝集素途径（LP）和替代途径形成膜攻击复合物（C5b-9），在 deceased donors 中已观察到循环补体水平升高，但BD期间的具体动态变化尚未明确。

材料与方法

研究采用英国器官捐献质量（QUOD）生物库的120例BD捐献者样本，按BD持续时间分为短（≤14 h）、中（15-22 h）、长（≥23 h）三组。在BD管理三个固定时间点（DB2:管理开始，DB3:管理结束，DB4:器官获取前）采集EDTA血浆，并以20例活体捐献者样本为对照。通过ELISA检测血浆C4d（CP/LP标志）、Bb（替代途径）、C3c（共同途径）和C5b-9（终端产物）水平。同时对获取前肾活检组织进行C4d、C3d和C5b-9免疫组化染色，采用ImageJ定量分析及肾小球、血管极等 compartments 半定量评分。

结果

系统性补体激活

BD捐献者所有时间点的补体激活产物均显著高于活体对照（C4d 2265 vs 1547 ng/mL, Bb 1.55 vs 0.78 μg/mL, C3c 996 vs 520 ng/mL, C5b-9 277 vs 86 ng/mL）。C3c和C5b-9在整个管理期间保持稳定，而C4d和Bb在早期（DB2）显著升高后逐渐下降（C4d中位数DB2 5365→DB4 2664 ng/mL）。延长BD持续时间与补体激活降低相关，长BD组C4d和Bb的DB3:DB2比值显著下降（P<0.001），C3c也呈现下降趋势（P=0.08）。

临床相关性分析

高Bb水平与DGF发生率显著相关（低29% vs 高46%, P=0.03），C4d和C5b-9也呈现类似趋势。C4d高水平组术后3个月eGFR较低（50 vs 41 mL/min/1.73 m²）。补体激活产物间存在弱相关性（C4d-C3c r=0.19, C3c-C5b-9 r=0.32）。

局部补体沉积

肾组织检测显示C3d沉积率最高（中位数9.3%），其次为C4d（3.7%）和C5b-9（2.8%）。BD持续时间不影响总体沉积水平，但血管极的C3d和C5b-9沉积在发生DGF的肾脏中显著增高（P=0.005和P=0.03）。系统性补体水平与局部沉积无直接关联。

讨论

本研究首次揭示BD期间补体系统早期激活的动态过程：早期显著激活后随BD持续时间延长呈现下降趋势，提示可能存在补体耗竭现象。血管极作为补体激活的特异性区域，其沉积与DGF的强烈关联为临床提供了新的生物学标志。补体系统在BD期间的预激活可能使移植物对再灌注损伤（IRI）更敏感，通过先天和适应性免疫应答加剧组织损伤。

与既往研究不同，本研究采用EDTA血浆避免样本体外激活，并明确区分DBD与DCD donors。延长BD时间可能通过优化 donor management 降低炎症水平，这解释了其与改善预后的相关性。血管极补体沉积的机制可能与近球装置功能相关，但肾素直接激活C3的假说尚未得到实验证实。

研究的临床意义在于为补体抑制剂（如C1INH、抗C5单抗）的应用提供时机选择依据——早期 donor phase 干预可能比术后干预更有效。非人灵长类研究已证实BD期间使用C1INH可改善移植肾功能并降低DGF发生率。此外， normothermic machine perfusion 等技术为 ex vivo 补体调控提供了新平台。

结论

补体系统在BD早期即被激活并持续影响移植预后。延长BD时间通过降低补体激活可能产生保护效应，而系统性及血管极局部补体激活与短期肾功能不良相关。该发现为开发 donor-based 补体靶向治疗策略奠定了理论基础，对改善移植预后具有重要临床意义。