医学免疫学――第四章 补体系统

医学免疫学――第四章补体系统

第一节概述

一、概念

补体系统是由补体级联反应固有成分、补体调节蛋白、补体受体等30

余种糖蛋白组成的，具有精密调控机制和自限性的酶解系统。它是与

免疫有关、具有酶活性、血清含量相对稳定的一组非特异性的免疫物质。补体可被抗原―抗体复合物或其他途径激活，产生溶细胞、炎症

反应以及促进巨噬细胞的吞噬等多种功能，是机体防御机能的重要组

成成分。

二、补体系统的组成

构成补体系统的各种成分按其生物学功能可以分为三类:

1．补体的固有成分指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分，包括（1）经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2；（2）甘露聚

糖结合凝集素激活途径的MBL、丝氨酸蛋白酶；（3）旁路激活途径的B

因子、D因子；（4）上述三条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。

2．以可溶性或膜结合形式存在的补体调节蛋白包括备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40、促衰变因子、膜辅助

因子蛋白、同种限制因子、膜反应溶解抑制因子等。

3．介导补体活性片段或调节蛋白生物效应的受体补体受体（CR）包括CR1～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。体内多种组织细胞均能合成补体蛋白，其中肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。

三、命名

由于补体系统组成和功能的复杂性，其命名较为复杂，一般有以下规律可循：参与补体经典激活途径的固有成分，按其被发现的先后分别命名为C1(q、r、s)、C2、……C9；补体系统的其他成分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子；补体调节蛋白多以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等；补体活化后的裂解片段，以该成分的符号后面附加小写英文字母表示,如C3a、C3b等；具有酶活性的成分或复合物，在其符号上划一横线表示，如、；灭活的补体片段，在其符号前加英文字母i表示，如iC3b。

四、补体系统的特性

1．补体蛋白多为糖蛋白，占血清蛋白总量的10%左右。

2．补体含量相对稳定，不因免疫而增加，仅在某些疾病时有所变动。3．补体一般以无活性形式存在于血清中。

4．在补体系统中，C3含量最高，D因子含量最低。

5．补体主要在血液和肝脏中代谢，半衰期约1天。

6．补体性质不稳定，56℃30min即失去活性。

第二节补体的激活

正常情况下，补体系统以酶原或无活性形式存在于体液中，一旦被某种因素激活，补体各组分便被转化为具有酶活性状态，产生一系列连锁的酶促反应，又称级联反应。这种活化过程称为补体系统的激活。补体的激活主要有：

一、经典途径F

经典途径因激活过程首先是从C1开始被活化，所以又称C1途径。能激

活补体经典途径的激活剂，主要是抗原与IgG、IgM类抗体形成的免疫

复合物，其次，具有Clq受体的某些RNA病毒、核酸、粘多糖、肝素和

鱼精蛋白等，均可与Clq结合，产生激活补体效应。纤溶酶或组织蛋白

酶可激活相当数量的Clr和Cls，然后沿经典途径激活补体其他成分。

经典途径的激活过程可分为识别阶段、活化阶段和膜攻击阶段。

1．识别阶段即经典途径的启动，是C1识别免疫复合物并活化形成C1酯

酶阶段。

C1是由C1q、C1r和C1s分子组成的多聚体复合物。C1q为六聚体,呈球形，其每一亚单位的头部乃C1q与Ig结合的部位。C1r和C1s与C1q相连。当

两个以上的C1q头部被IC中IgM或IgGFc段结合固定后,C1q6个亚单位的

构象即发生改变,导致C1r被裂解,所形成的小片段即为激活的C1r,它可

裂解C1s成为两个片段，其中小分子片段(C1s)也具有蛋白酶活性,它依

次裂解C4与C2。

2．活化阶段即C3转化酶和C5转化酶形成阶段。

C1s作用于C4,所产生的小片段C4a释放入液相；大片段的C4b可与胞膜

或抗原-抗体复合物结合。在Mg2+存在的情况下，C2可与附着有C4b的

细胞表面结合,继而被C1s裂解,所产生的小片段C2a被释放入液相，而

大片段C2b可与C4b形成复合物,后者即经典途径C3转化酶。

中的C4b可与C3结合,C2b可水解C3，所产生的小片段C3a释放入液相，

大片段为C3b。大部分C3b与水分子作用,不再参与补体级联反应；10%

左右的C3b分子可与细胞表面的结合，形成复合物,后者即是经典途径

的C5转化酶。

3．膜攻击阶段即形成攻膜复合物使抗原性细胞溶解阶段。

二、MBL途径（凝集素途径）

MBL途径是指细菌和病毒表面的甘露糖蛋白与血清中的MBL结合，进而

激活C4．C2．C3的活化途径。

MBL是一种钙依赖性糖结合蛋白，属于凝集素家族，可与甘露糖残基结合。正常血清中MBL水平极低，在急性期反应时，其水平明显升高。MB

L首先与细菌的甘露糖残基结合，然后与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL

相关的丝氨酸蛋白酶。MASP具有与活化的C1q同样的生物学活性，可水

解C4和C2分子，继而形成C3转化酶，其后的反应过程与经典途径相同。这种补体激活途径被称为MBL途径。此外，C反应蛋白也可与C1q结合并

使之激活，然后依次激活补体其他成分。

三、替代途径

该途径越过C1．C4．C2直接激活C3，故又称C3途径或旁路途径。

1．激活剂革兰氏阴性菌的内毒素，革兰氏阳性菌的肽聚糖，细菌，真

菌和酵母菌多糖葡萄糖，磷壁截，病毒及病毒感染的细胞，某些蛋白

水解酶，IgA、IgE、IgG的聚合物等。

2．参与替代途径的激活与调节因子B因子、D因子、P因子为激活因子；H因子、I因子为抑制与调节因子。

3．激活途径C3是启动旁路途径并参与其后级联反应的关键分子。在经

典途径中产生或自发产生的C3b可与B因子结合；血清中D因子继而将结

合状态的B因子裂解成小片段Ba和大片段Bb。Ba释放入液相，Bb仍附着

于C3b,所形成的复合物即是旁路途径的C3转化酶,其中的Bb片段具有蛋

白酶活性,可裂解C3。极不稳定,可被迅速降解。血清中的备解素(prop erdin,P因子)可与结合，并使之稳定。