《免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗》 第一節(jié)　補(bǔ)體系統(tǒng)的組成和性質(zhì)

補(bǔ)體（complement，C）是存在于人和脊椎動物血清及組織液中的一組具有酶樣活性的球蛋白，加上其調(diào)節(jié)因子和相關(guān)膜蛋白共同組成一個反應(yīng)系統(tǒng)棗補(bǔ)體系統(tǒng)。補(bǔ)體系統(tǒng)參與機(jī)體的抗感染及免疫調(diào)節(jié)，也可介導(dǎo)病理性反應(yīng)，是體內(nèi)重要的免疫效應(yīng)系統(tǒng)和放大系統(tǒng)。

（一）補(bǔ)體系統(tǒng)的組分及命名

補(bǔ)體系統(tǒng)包括30余種活性成分，按其性質(zhì)和功能可以分為三大類：①在體液中參與補(bǔ)體活化級聯(lián)反應(yīng)的各種固有成分；②以可溶性形式或膜結(jié)合形式存在的各種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白；③結(jié)合補(bǔ)體片段或調(diào)節(jié)補(bǔ)體生物效應(yīng)的各種受體。

1968年WHO命名委員會對補(bǔ)體系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)一命名。參與補(bǔ)體激活經(jīng)典途徑的固有成分按其被發(fā)現(xiàn)的先后順序分別稱為C1、C2、……C9，C1由C1q、C1r、C1s三種亞單位組成；補(bǔ)體系統(tǒng)的其他成分以英文大寫字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子等；補(bǔ)體調(diào)節(jié)成分多以其功能進(jìn)行命名，如C1抑制物、C4結(jié)合蛋白、衰變加速因子等；補(bǔ)體活化后的裂解片段以該成分的符號后面加小寫英文字母表示，如C3a、C3b等；具有酶活性成分或復(fù)合物在其符號上劃一橫線表示，如C1、C3bBb等；滅活的補(bǔ)體片段在其符號前面加英文字母i表示，如iC3b等。

（二）補(bǔ)體組分的理化性質(zhì)

補(bǔ)體的大多數(shù)組分都是糖蛋白，且多屬于β球蛋白；C1q、C8等為γ球蛋白，C1s、C9為α球蛋白。正常血清中各組成分的含量相差較大，C3含量最多，C2最低。各種屬動物間血中補(bǔ)體含量也不相同，豚鼠血情中含有豐富的補(bǔ)體，故實驗室多采用豚鼠血作為補(bǔ)體來源。

補(bǔ)體性質(zhì)不穩(wěn)定，易受各種理化因素影響，例如加熱65℃30min即被滅活。另外紫外線照射、機(jī)械振蕩或某些添加劑等理化因素均可能破壞補(bǔ)體。所以補(bǔ)體活性檢測標(biāo)本應(yīng)盡快地進(jìn)行測定，以免補(bǔ)體失活。補(bǔ)體系統(tǒng)各組成分的主要理化性質(zhì)見表3-1。

表3-1 補(bǔ)體成分及其主要理化性質(zhì)

分子量(kD)血清濃度(μg/ml)電泳位置肽鏈數(shù)目經(jīng)典途徑成分C1q41075γ18C1r8550β1C1s8550α21C4210200～500β13C211020β11C3195550～1200β12C51970β12C612860β22C712160β21C815560γ1C97960α1替代途徑成分B因子93200β11D因子251～2α1備解素22025γ1可溶性調(diào)節(jié)蛋白C1抑制物104200α21I因子8835β2H因子150480β1S蛋白8.3505β1Sp40/400.0850α2C4結(jié)合蛋白(C4Bp)550250γ8或10過敏毒素滅活因子300α膜結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白促衰變因子(DAF)701膜輔助蛋白(MCP)45～701同種限制因子65膜反應(yīng)溶解抑制因子18

（三）補(bǔ)體成分的分子結(jié)構(gòu)

1．C1 是由C1q、C1r、C1s三個糖蛋白亞單位組成，有Ca2+存在時形成巨分子復(fù)合體，病理狀態(tài)下可有單體形式存在。C1q是補(bǔ)體成分中最大的分子，分子量為410kD，化學(xué)組成為膠原蛋白，由18條多肽鏈組成，肽鏈間借二硫鍵相連接，多肽鏈的末端呈球形，每3條不同的多肽鏈（α，β，γ）組合在一起形成6個亞單位，可與6個IgG分子結(jié)合，其結(jié)合部位在球狀的頭部（圖3-1）。

圖3-1 C1分子模式圖

C1r是一種β球蛋白，正常時以無活性的酶原樣形式存在，有二條相同的非共價鍵連接的多肽鏈，C1r常與C1s緊密相聯(lián)在一起，同時C1r還是C1q和C1s的聯(lián)橋。C1s是一種α2球蛋白，單鏈，可被C1r激活，C1s具有酶樣活性，在Mg2+存在時激活C4和C2。

2．C4 是一種β球蛋白，由3條多肽鏈組成（α，β，γ），分子量分別是95kD、78kD和33kD。C1s可將3條鏈中最大的α鏈裂解，釋放出一較小的多肽C4a，余下的大部分結(jié)合在靶細(xì)胞上，進(jìn)行補(bǔ)體的下一步活化程序。

3．C2 是一種β球蛋白，單鏈，是血清中含量最少的補(bǔ)體成分。激活的C2極不穩(wěn)定，易衰變，形成補(bǔ)體系統(tǒng)中的一種自身調(diào)節(jié)機(jī)制，以控制補(bǔ)體的激活過程。

4．C3 是一種β球蛋白，由α和β兩條多肽鏈組成（圖3-2），分子量分別是110kD和75kD。α鏈有998個氨基酸殘基，β鏈有669個氨基酸殘基；兩鏈間以氫鍵、疏水鍵及二硫鍵相連，相互平行。α鏈參與C3活化，鏈的第77位精氨酸和78位絲氨酸之間的肽鍵是C3裂解酶的作用部位。C3裂解后產(chǎn)生小片段C3a和大片段C3b；C3b受H因子、I因子和CR1的協(xié)同作用降解為無活性的iC3b；iC3b可以被水解為C3c和C3dg，C3dg還可被進(jìn)一步降解成C3d和C3g。

圖3-2 C3分子及其裂解產(chǎn)物示意圖

C3呈多樣性，有30多種異構(gòu)型。完整的C3分子含糖約2.2％，主要是甘露糖和巖藻糖。C3在血清中含量甚高，可達(dá)550～120μg/ml。C3是補(bǔ)體系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的一種成分，所有的補(bǔ)體激活途徑均需C3的參與。

5．C5 是一種β球蛋白，由2條多肽鏈組成，與C3相似。α鏈被裂解后游離出一小分子具有特殊生物活性的C3a，其余大部分片段C5b參與后續(xù)的補(bǔ)體活化。

（四）補(bǔ)體的細(xì)胞受體

補(bǔ)體受體（complement receptor，CR）是細(xì)胞膜上能與補(bǔ)體成分或補(bǔ)體片段特異性結(jié)合的一種表面糖蛋白。許多類型的細(xì)胞膜上都具有補(bǔ)體受體，而且在同一細(xì)胞膜上可含有不同的受體?，F(xiàn)將已發(fā)現(xiàn)的幾種主要補(bǔ)體受體作簡單介紹。

1．C1q受體 在中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、多數(shù)B細(xì)胞等一些細(xì)胞的表面發(fā)現(xiàn)有C1q受體，該受體不與完整C1分子中的C1q相互作用，但C1被C1NH解離后則可結(jié)合C1q。受體在結(jié)合C1q后可活化各種細(xì)胞的相應(yīng)功能，例如氧化代謝、吞噬功能及某些抗體非依賴性的細(xì)胞毒作用等。

2．C3受體 研究最多的是C3系列片段受體，最先命名的CR1～CR4都是C3片段的受體（表3-2）。這些受體不能識別循環(huán)中的C3分子，只選擇性地結(jié)合C3裂解后的片段；而且這種結(jié)合作用不能被正常血漿蛋白所封閉。不同片段的受體分布于不同類型的細(xì)胞，以CR1（C3b受體）的分布較廣，可發(fā)現(xiàn)在人類紅細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核－巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞上；CR2（C3d受體）只表達(dá)在淋巴母細(xì)胞及淋巴細(xì)胞上；而CR3（iC3b受體）只表達(dá)在吞噬細(xì)胞上。

如果C3片段結(jié)合在抗原抗體復(fù)合物上，則C3受體就是抗原與細(xì)胞結(jié)合的橋梁；如果結(jié)合到吞噬細(xì)胞表面，則將促進(jìn)吞噬細(xì)胞對抗原的吞噬，故CR1和CR3均是吞噬過程中的重要物質(zhì)。同時，CR1和CR2均是血清酶I因子裂解C3片段的協(xié)同因子；CR3和CR4還是整合素（integrin）家族的成員，在細(xì)胞吸附過程中具有重要作用；CR3缺乏患者血中的吞噬細(xì)胞的吸附和吞噬功能明顯異常，經(jīng)常性軟組織及皮膚感染，特別是鏈球菌和銅綠假單胞菌感染。

表3-2 C3片段的細(xì)胞受體

受體蛋白結(jié)構(gòu)結(jié)合片段分布細(xì)胞主要功能CR1單鏈15～40kDC4b/C3b iC3b紅細(xì)胞,吞噬細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞等促吞噬作用,輔助裂解C3b成C3dgCR2單鏈140kDC3dB細(xì)胞,少數(shù)其他淋巴細(xì)胞B細(xì)胞分化,EB病毒受體CR3雙鏈265kDiC3d吞噬細(xì)胞促吞噬,輔助C3bi降解CR4雙鏈254kDiC3b,C3d枯否細(xì)胞,其他吞噬細(xì)胞不詳C3aR?C3a,C4aMN,T-C,平骨肌,肥大細(xì)胞單核細(xì)胞等免疫調(diào)節(jié),過敏毒素C3eR?C3e中性粒細(xì)胞引起骨髓中PMNS釋放

補(bǔ)體的可溶性調(diào)節(jié)蛋白和細(xì)胞膜相關(guān)蛋白是補(bǔ)體系統(tǒng)的重要組成部分，其主要成分的理化性質(zhì)見表3-1；對補(bǔ)體活化的調(diào)節(jié)作用見表3-3。