C3處于兩條激活途徑的匯合點,在補體系統(tǒng)活化過程中起著樞紐作用,并為替代途徑激活的關(guān)鍵分子。C3的α、β兩條肽鏈組成,之間以二硫鍵相連結(jié),分子量為195kDa,其中α鏈為115kDa,β鏈為75kDa(圖5-6)。其在血清中的含量高于其它補體分子,約為0.55-1.2mg/ml。同C4分子一樣,C3分子的α鏈在半胱氨酸和谷氨酸殘基之間也有一個內(nèi)硫酯鍵(Cys-S-CO-Glu)。此環(huán)狀結(jié)構(gòu)水解后,可形成一個轉(zhuǎn)移性結(jié)合點,認為這是C3b由液相結(jié)合到固相上的結(jié)構(gòu)條件,也是C3以緩慢的速率水解導致其構(gòu)象改變出現(xiàn)能與B因子具有親和力的“變構(gòu)”C3b的分子基礎(chǔ)。當C3轉(zhuǎn)化酶從C3α鏈N端一個精氨酸-絲氨酸鍵(第77-78位)外將C3裂解后,可產(chǎn)生一個9kDa的小片段C3a(釋放到液相中去),其余部分為C3b。同時,新生的C3bα`鏈內(nèi)距N端5kDa的硫酯鍵斷裂,在谷氨酰胺基上出現(xiàn)一個具有轉(zhuǎn)酯作用的高度或多糖等分子中的羥基(R-OH)共價結(jié)合,形成新的酯鍵。同樣,也可與靶細胞上的氨基形成酰鍵(-CONH-)。這樣,新生的C3b便可結(jié)合于靶細胞表面,而其半胱氨酸則通過接受1個質(zhì)子形成硫氫基(-SH),從而獲得轉(zhuǎn)移性。需要提及的是,上述形成的反應(yīng)性酰基極不穩(wěn)定,若在60秒內(nèi)未同碳水化物發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng),則反應(yīng)性酰基即與水分子反應(yīng)形成羧基,從而使C3b失去共價結(jié)合的能力(圖5-7)。一般細胞表面都有足夠的糖類(常以糖蛋白、糖脂或多糖形式存在)因此新生C3b得以通過上述轉(zhuǎn)酯作用而固定于細胞上(外來的或自身的)。通過上述轉(zhuǎn)酯反應(yīng)而獲得結(jié)合活性的C3b可與C4b2a結(jié)合形成經(jīng)典途徑的C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2a3b),或與Bb結(jié)合形成替代途徑的C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)和C5轉(zhuǎn)化酶(C 3bnBbC3b也可在H因子和I因子的作用下,變?yōu)闊o活性的C3bi,并再I因子裂解為C3dg和C3c(圖5-8)。C3d可能是C3裂解的最終產(chǎn)物,只有在細菌或炎灶分解產(chǎn)物的作用下,才能裂解為C3d和C3c。還報道有C3e片段,可能來源于C3c。醫(yī)學全在線網(wǎng)站www.med126.com
C3各個裂解片段的生物學活性不一。C3a為過敏毒素,能直接作用于肥大細胞和嗜性粒細胞,使之釋放組胺,引起血管擴張,通透性增加,平滑肌收縮及局部水腫。但其作用遠較C5a弱。此外,C3a還具有使吞噬細胞定向移動以促進吞噬的趨化作用,以及抑制特異抗體反應(yīng)、非特異性多克隆反應(yīng)和抑制白細胞移動抑制因子(LIF)產(chǎn)生的作用。C3b的生物學活性烄廣,概括起來有以下幾個方面:(1)參與替代途徑中兩種C3轉(zhuǎn)化酶[起始C3轉(zhuǎn)化酶(C3bB)和放大C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)],以及兩條途徑中兩種C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2a3b和C3bnBb)的形成;(2)啟動替代激活途徑中的正反饋放大回路;(3)調(diào)理促進吞噬及免疫粘連作用;(4)參與免疫調(diào)節(jié),如作為B細胞活化的非特異性刺激信號,作為B細胞的致有絲分裂原促進B細胞增殖,與抗體協(xié)同增強ADCC作用和刺激單核細胞釋放前列腺素E(PGE),嵌入抗原、抗體復合物的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中,使二者的結(jié)合鍵斷裂從而是產(chǎn)生對可溶性免疫復合物的溶解作用等。C3bi具有促進吞噬和與抗體協(xié)同增強ADCC反應(yīng)的作用。C3c和C3dg可的抑制抗原、有絲分裂原或同種異型抗原誘導的T細胞增殖,C3e則可引起白細胞增多。
人的C3基因定位于第19號染色體,有兩種常見的同種型C3S和C3F。此外還有十余種少見型及罕見型,其中C3F與腎小球毛細血管性腎炎和部分脂質(zhì)性營養(yǎng)不良有關(guān)。C3遺傳性缺陷少見,但如發(fā)生缺陷,則易引起反復化膿性和革蘭氏陰性菌的感染。
圖5-6 C3分子的結(jié)構(gòu)(模式圖)
圖5-7 C3b的酯化反應(yīng)(圖解)
圖5-8 C3各種裂解片段的產(chǎn)生(圖解)