補體系統

    補體由34種以上蛋白質組成,經連鎖相互反應(類似凝血系統)產生不同的生物學效應.

　　許多補體蛋白屬酶,它們以無活性的前身狀態(酶原)存在于血清中,其他一些組分則存在于細胞表面.補體蛋白約占血清蛋白10%以上,其中C3在血中濃度最高(約1.5mg/ml).對于補體系統的各成分

　　補體有三條激活途徑,分別稱為經典,旁路和甘露聚糖結合凝集素途徑.所有的途徑均是獨立的,直接針對激活的最重要步驟,即C3的裂解.共同最終的途徑稱之為終末途徑或膜攻擊復合物(MAC).

　　命名　經典途徑的組分以C和數目字表示(如C1和C3).按照它們被確定的順序頭4種補體分別為C1,C4,C2和C3.旁路途徑的組分以字母(如B,P和D)表示.某些組分稱為因子(如B因子,D因子).激活的組分或復合物在其上面加一橫劃(如C1,C1r或C3b,Bb),裂解的片段在該組分后用英文小寫字母表示,如C3a,C3b是C3的片段.無活性的C3b以iC3b表示.補體蛋白的多肽鏈則在其組分后用希臘字母表示(如C3α和C3β分別是C3的α和β鏈).C3受體縮寫為CR1,CR2,CR3和CR4.

經典途徑

　　激活　經典激活途徑是指正常時可被結合抗體的補體所激活(結合補體的抗體)的途徑,此種抗體是抗原-抗體復合物或是聚合的抗體(IgG或lgM).由于應答抗原刺激所形成的是特異性抗體,因此經典途徑可作為特異性免疫.C1大分子由依賴鈣離子的一個C1q,兩個C1r和兩個C1s分子所組成.此種C1大分子僅在鈣離子存在時才保持著完整性;否則每個亞單位就會分離,當6個C1q分子中的2個與2個IgG分子或1個五個聚體IgM分子的Fc區相結合時才會使C1聚合.兩個IgG分子需要有一定的間隔才會激活補體.由于1個五聚體IgG其結構上5個單位很接近,因而IgM較IgG更能有效地激活補體.IgG的活性依次為IgG3＞IgG1＞IgG2.IgG4并不固定補體.

　　一旦IgG結合至C1q,使C1q分子中的三維結構發生改變,致使C1r經自身分解激活成為C1r,C1r再裂解C1s中的一個鏈產生C1s,無論C1r或C1s被裂解均不會釋放裂解片段.C1s也稱為C1酯酶,它可將C4裂解為C4a和C4b.C4b,這個大的裂解片段,如存在細胞膜時會結合至膜.C1s接著會裂解游離的C2產生C2a和C2b,此過程意義不大,或能裂解在C4b,C2復合物上的C2產生C4b,C2a和游離的C2b,這是一個十分有意義的過程.C2a是C2的主要裂解片段,如果游離的C2被裂解,C2a需結合至C4b形成C4b,2a復合物,否則C2a將很快就降解和失活.C4b,2a是經典途徑的C3轉化酶,它能將C3裂解為C3a和C3b.在C2a上存在著C3裂解的酶點.C4b,2a需要鎂,在生理溫度下其降解與時間有關.

　　經典途徑也可不經抗體機制而被激活.肝素(一種多聚陰離子抗凝劑)和魚精蛋白(一種多聚陽離子劑可用于阻斷肝素)當以相同分子濃度一起存在時會激活經典途徑.其他不同的多聚陰離子劑(如DNA和RNA)也可以直接與C1q反應激活經典途徑.C反應蛋白可在缺少抗體時使經典途徑激活.已提到的C1旁路可不通過經典途徑的組分使C3裂解.這些中的一種已歸屬于甘露聚糖結合凝集素的途徑.

　　調節　經典途徑由C1酯酶抑制物(C1INH)調控,它以1:1濃度與C1r和C1s相結合.C1r和C1s恒定地滅活這些蛋白質.C1INH也能與溶纖酶,舒緩激肽釋放酶,激活的Hageman因子和凝血因子Ⅺa相結合.當它缺少時可導致遺傳性血管水腫.J因子是一種陽離子糖蛋白,也能抑制C1活性.C4結合蛋白(C4BP)通過解離C4b,2a復合物使Ⅰ因子滅活C4b.

旁路途徑

　　激活　　旁路途徑可由自然物質［如酵母菌壁,復蛇毒因子,腎炎因子,細菌壁(內毒素),兔紅細胞(在體外)］激活,也可由聚合性IgA作為非特異性(先天的)免疫應答,也即不需要預先致敏.旁路途徑并不需要C1,C4,或C2參與,但此途徑需小量C3恒定地裂解C3為C3a和C3b.此種C3自然裂解的機制還未闡明,可能與酶的非特異性作用或其他兩條途徑低水平的活性有關.C3b作為B因子的底物產生C3b,B復合物.D因子(血漿中的一種激活酶)將B因子裂解為C3b和Bb,備解素(P)可穩定C3b,Bb復合物,延緩此復合物的衰變.C3b,Bb和C3b,Bb,P都是旁路途徑的C3轉化酶,此酶能將C3裂解為C3a和C3b.在Bb存在著C3的酶點.C3b,Bb復合物需要鎂離子,其衰變也與溫度有關.

　　旁路途徑也是一種放大的途徑.一個C3b,Bb復合物能裂解許多C3分子.然而在產生C1s和形成C4b,2a時也可發生放大.這些酶中的一種可裂解幾百個分子,致使補體快速地激活.

　　調節　在旁路途徑,C3b,Bb復合物由以下幾種成分所調節.備解素可延緩C3b,Bb復合物的衰變,使其半壽期從4分鐘增加至40分鐘.衰變加速物質［如H因子或衰變加速因子(DAF)］與B因子競爭結合C3b(產生C3b,H)降低C3b,Bb復合物的半壽期,使此復合物解離為C3b和Bb.I因子作用于C3b,H使C3b降解(產生iC3b,C3c,C3d,C3f和C3dg).

　　C3b,Bb復合物的形式將取決于旁路途徑是否被激活.C3b,Bb復合物所接觸的表面可以是激活的表面(如酵母菌壁,兔紅細胞)或非激活的表面(如羊紅細胞).激活的表面可防止H因子與C3b結合,而非激活的表面卻使H因子與C3b結合,導致C3b,Bb解離.因而在激活表面的C3b,Bb復合物所保留的活性明顯長于非激活的表面.

　　以上所介紹的機制可解釋旁路途徑在體內的激活.復蛇毒因子(covF)像是復蛇毒的C3b；COVF,Bb復合物很穩定,對H因子的衰變作用不敏感,因而COVF,Bb復合物可快速,完全地裂解C3.C3腎炎因子(C3NeF)可在10%的膜增生型腎炎患者血清中找到.它是針對C3b,Bb復合物的Ig,C3NeF的作用類似P因子,可使C3b,Bb,C3NeF復合物抵抗H因子的作用.酵母菌壁(酵母多糖)和某些膜(如兔紅細胞)作為激活的表面保護C3b,Bb復合物免受H因子的降解作用.

TAG：補體系統 免疫系統 免疫系統的生理學 補體