免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗(yàn):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(dòng)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(gè)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(huì)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(dòng)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(shí)驗(yàn)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f1411.cn/wsj/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)

（三)補(bǔ)體成分的分子結(jié)構(gòu)

1．C1 是由C1q、C1r、C1s三個(gè)糖蛋白亞單位組成，有Ca²⁺存在時(shí)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(gè)亞單位，可與6個(gè)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(shí)以無活性的酶原樣形式存在，有二條相同的非共價(jià)鍵連接的多肽鏈，C1r常與C1s緊密相聯(lián)在一起，同時(shí)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(shí)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110kDf1411.cn/shiti/和75kD。α鏈有998個(gè)氨基酸殘基，β鏈有669個(gè)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。現(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(shí)，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

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。