免疫學和免疫學檢驗:第一節(jié)　補體系統(tǒng)的組成和性質

補體（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，加上其調節(jié)因子和相關膜蛋白共同組成一個反應系統(tǒng)棗補體系統(tǒng)。補體系統(tǒng)參與機體的抗感染及免疫調節(jié)，也可介導病理性反應，是體內重要的免疫效應系統(tǒng)和放大系統(tǒng)。

（一)補體系統(tǒng)的組分及命名

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

1968年WHO命名委員會對補體系統(tǒng)進行了統(tǒng)一命名。參與補體激活經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；補體調節(jié)成分多以其功能進行命名，如C1抑制物、C4結合蛋白、衰變加速因子等；補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合物在其符號上劃一橫線表示，如C1、C3bBb等；滅活的補體片段在其符號前面加英文字母i表示，如iC3b等。

（二)補體組分的理化性質

補體的大多數(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體含量也不相同，豚鼠血情中含有豐富的補體，故實驗室多采用豚鼠血作為補體來源。

補體性質不穩(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、機械振蕩或某些添加劑等理化因素均可能破壞補體。所以補體活性檢測標本www.gydjdsj.org.cn/wsj/應盡快地進行測定，以免補體失活。補體系統(tǒng)各組成分的主要理化性質見表3-1。

表3-1 補體成分及其主要理化性質

（三)補體成分的分子結構

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合體，病理狀態(tài)下可有單體形式存在。C1q是補體成分中最大的分子，分子量為410kD，化學組成為膠原蛋白，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分子結合，其結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，余下的大部分結合在靶細胞上，進行補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體成分。激活的C2極不穩(wěn)定，易衰變，形成補體系統(tǒng)中的一種自身調節(jié)機制，以控制補體的激活過程。

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110kDwww.gydjdsj.org.cn/shiti/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還可被進一步降解成C3d和C3g。

圖3-2 C3分子及其裂解產物示意圖

C3呈多樣性，有30多種異構型。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550～120μg/ml。C3是補體系統(tǒng)中起關鍵作用的一種成分，所有的補體激活途徑均需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)的補體活化。

（四)補體的細胞受體

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

1．C1q受體 在中性粒細胞、單核細胞、多數(shù)B細胞等一些細胞的表面發(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解離后則可結合C1q。受體在結合C1q后可活化各種細胞的相應功能，例如氧化代謝、吞噬功能及某些抗體非依賴性的細胞毒作用等。

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，只選擇性地結合C3裂解后的片段；而且這種結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胞，以CR1（C3b受體)的分布較廣，可發(fā)現(xiàn)在人類紅細胞、中性粒細胞、單核－巨噬細胞和B細胞上；CR2（C3d受體)只表達在淋巴母細胞及淋巴細胞上；而CR3（iC3b受體)只表達在吞噬細胞上。

如果C3片段結合在抗原抗體復合物上，則C3受體就是抗原與細胞結合的橋梁；如果結合到吞噬細胞表面，則將促進吞噬細胞對抗原的吞噬，故CR1和CR3均是吞噬過程中的重要物質。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，在細胞吸附過程中具有重要作用；CR3缺乏患者血中的吞噬細胞的吸附和吞噬功能明顯異常，經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片段的細胞受體

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