在血液或体液内除!:分子外,还发现另一族参予免疫效应的大分子,称为补体分子,早在19世纪末,发现在新鲜免疫血清内加入相应细 菌无论讲行体内或体外实验均证明可以格细溶解格这种现之为免疫溶菌象如加格免疫血洁加热60C30分钟则可丧失溶菌能 进一步证明免疫血清中含有二种物质与溶菌现家有关,即对热稳定的组分称为杀菌素,即抗体(com plement,C),其后又证实了抗各 细胞的抗体加入补体成分亦可引起红细胞的溶解现象,自此建立了早期的补体念,即补体为正常血清中的单一组分,它可被抗原与抗体形成 的复合物所活化,产生溶菌和溶细跑现象。而单独的杭体或补体均不能引起细狗溶解现象」 第一节补体系统的组成和理化性质 一、补体分子的组分和命名 进入60年代后,由于蛋白质化学和免疫化学技术的进步,自血液中分离、纯化补体成分成功,现已证明补体是单一成分的论点是不正确 它是由三组球白大分子组成即第一组分是由9种补体成分组成,分别命名为C1、C2、C3,C4、C5、C6、C7、C8、C9,其中C1是由 C5,因此第一组分是由11种球蛋白大分子组成。在70年代又发现一些新的血清因子参予补体活化,但它 不是经过抗原抗体复合物的活化途径。而是通过旁路活化途径。这此些因子包活B因子、D因P因子,它们构成补体的第二组分。其后又发现多 种参矛控制补体活化的抑制因子或灭活因子,如I抑制物、1因子、H因子。C4结合蛋白。过敏毒素灭活因子等。这些因子可控制补体分子的活 化,对维持补体在体内的平衡起调节作用,它们构成了补体的第三组分。 由于补体活化另一途径的深入研究,对补体系统的生物学意义有了新的识别,从而打破了对补体的传统观点,建立了新的概念。即补体系 统是由将近20多种血清蛋白组成的多分子系统,具有酶的活性和自我调节作用。它至少有二种不同的活化途径,其生物学意义不仅是抗体分子 的辅助或增强因子,也具有独立的生物学作用,对机体的防御功能、免疫系统功能的调节以及免疫病理过程都发挥重要作用。 1968年世界卫生组织(WH0)的补体命名委员会对补体进行了统一命名。分别以C1C9命名.1981年对新发现的一些成分和因子也进行 了统一命名,每一补体的肽锁结构用希醋字母表示如C3和B城等.每一分子的南解断片可用小写英文字母表示如C3和C3b等蒂解断片,具有 葡活性分子可在其上画横线表示之,如C1为无确活性分子,而C1为有南活性分子。对具有瑞活性的复合物则应用其断片表示,如C3转化确可 用C4b,2a表示 表31WH0对部分补体成分的命名(1981) C3 活剂前体转化,GBGase苦 补体分子是分别由肝细胞、巨噬细胞以及肠粘膜上皮细胞等多种细胞产生的,其理化性质及其在血清中的含量差异甚大。全部补体分子的 化学组成均为多糖蛋白,各补体成分的分子量变动范围很大,其中C4结合蛋白的分子量最大,为55万,D因子分子量最小仅为2.3万。大多数补 体成分的电泳迁移率属β球蛋白,少数属球蛋白及Y球蛋白。血清中补体蛋白约占总球蛋白的10%,其中含量最高的为C3,约含1mg/ml,而D 因子仅含1gm,二者相差约干倍。人类某些疾病其总补含量或单一成分含量可发生变化,因而对体液中补体水平的测定,或组织内补体定位 观察,对一些疾病的诊断具有一定意义。 二、补体的理化性质 -390KD之间.在 体旋中备感分的性状质括列于电表现。补体减分大色是球重身少数色风分子在” 的为 其次为C 其中C7的产4 的理化性状 解片 s1 5150 CXA因子 1300 Ba,Bh 8
在血液或体液内除Ig分子外,还发现另一族参予免疫效应的大分子,称为补体分子。早在19世纪末,发现在新鲜免疫血清内加入相应细 菌,无论进行体内或体外实验,均证明可以将细菌溶解,将这种现象称之为免疫溶菌现象。如将免疫血清加热60°C30分钟则可丧失溶菌能力。 进一步证明免疫血清中含有二种物质与溶菌现象有关,即对热稳定的组分称为杀菌素,即抗体(complement,C)。其后又证实了抗各种动物红 细胞的抗体加入补体成分亦可引起红细胞的溶解现象。自此建立了早期的补体概念。即补体为正常血清中的单一组分,它可被抗原与抗体形成 的复合物所活化,产生溶菌和溶细胞现象。而单独的抗体或补体均不能引起细胞溶解现象。 第一节 补体系统的组成和理化性质 一、补体分子的组分和命名 进入60年代后,由于蛋白质化学和免疫化学技术的进步,自血液中分离、纯化补体成分成功,现已证明补体是单一成分的论点是不正确 的,它是由三组球蛋白大分子组成。即第一组分是由9种补体成分组成,分别命名为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9。其中C1是由 三个亚单位组成,命名为Clq、Clr、Cls,因此第一组分是由11种球蛋白大分子组成。在70年代又发现一些新的血清因子参予补体活化,但它们 不是经过抗原抗体复合物的活化途径。而是通过旁路活化途径。这此些因子包括B因子、D因P因子,它们构成补体的第二组分。其后又发现多 种参矛控制补体活化的抑制因子或灭活因子,如CI抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、过敏毒素灭活因子等。这些因子可控制补体分子的活 化,对维持补体在体内的平衡起调节作用,它们构成了补体的第三组分。 由于补体活化另一途径的深入研究,对补体系统的生物学意义有了新的识别,从而打破了对补体的传统观点,建立了新的概念。即补体系 统是由将近20多种血清蛋白组成的多分子系统,具有酶的活性和自我调节作用。它至少有二种不同的活化途径,其生物学意义不仅是抗体分子 的辅助或增强因子,也具有独立的生物学作用,对机体的防御功能、免疫系统功能的调节以及免疫病理过程都发挥重要作用。 1968年世界卫生组织(WHO)的补体命名委员会对补体进行了统一命名。分别以C1……C9命名,1981年对新发现的一些成分和因子也进行 了统一命名。每一补体的肽链结构用希腊字母表示,如C3a和β链等。每一分子的酶解断片可用小写英文字母表示如C3a和C3b等酶解断片,具有 酶活性分子可在其上画横线表示之,如C1为无酶活性分子,而C1为有酶活性分子。对具有酶活性的复合物则应用其断片表示,如C3转化酶可 用C4b,2a表示。 表3-1 WHO对部分补体成分的命名(1981) 统一名称 曾用名称 B因子 C3激活剂前体,热稳定因子等 D因子 C3激活剂前体转化酶,GBGase等 P因子 备解素 H因子 C3bINA促进因子 I因子 C3b灭活因子,KAF等 补体分子是分别由肝细胞、巨噬细胞以及肠粘膜上皮细胞等多种细胞产生的。其理化性质及其在血清中的含量差异甚大。全部补体分子的 化学组成均为多糖蛋白,各补体成分的分子量变动范围很大,其中C4结合蛋白的分子量最大,为55万,D因子分子量最小仅为2.3万。大多数补 体成分的电泳迁移率属β球蛋白,少数属a球蛋白及γ球蛋白。血清中补体蛋白约占总球蛋白的10%,其中含量最高的为C3,约含1mg/ml,而D 因子仅含1μg/ml,二者相差约千倍。人类某些疾病其总补含量或单一成分含量可发生变化,因而对体液中补体水平的测定,或组织内补体定位 观察,对一些疾病的诊断具有一定意义。 二、补体的理化性质 补体系统中各成分的理化性状概括列于表3-2。由表见,补体成分大多是β球蛋白,少数几种属a或γ球蛋白,分子量在25~390KD之间。在 血清中的含量以C3为最高,达1300μg/ml,其次为C4、S蛋白和H因子,各约为C3含量的1/3;其他成分的含量仅为C3的1/10或更低。 补体成分的产生部位如表3-3所示,其中C7的产生部位尚不清楚。 表3-2 补体系统各成分的理化性状 补体成分 分子量(KD) 电泳区带 肽链数目 血清含量 裂解片段 Clq 390 γ2 18 70 Clr 95 β 1 35 Cls 85 α 1 35 C2 117 β1 1 30 C2a,C2b C3(A因子) 190 β1 2 1300 C3a,C3b C3c,C3d C4 180 β2 3 430 C4a,C4b C4c,C4d C5 190 β1 2 75 C5a,C5b C6 128 β2 1 60 C7 120 β2 1 55 C8 163 γ1 3 55 C9 79 α 1 200 B因子(C3PA) 95 β 1 240 Ba,Bb D因子(C3PA酶原) 25 α 1 2 P因子(备解素) 220 γ2 4 25 C1INH 105 α 1 180 C4bp 1100 6~8 250 I因子(C3bINA) 93 β 2 50 H因子(β1H) 150 β 1 400 S蛋白 80 α 1 500
表33补体系统各成分产生部位 血小板 第二节补体系统的激活 补休系统各成分通常多以非活性状态存在于血浆之中,当其被激活物质活化之后,才表现出各种生物学活性。补体系统的激活可以从开 始也可以越过C 种涂径称为经典途径(classic 早年从抗原体复合物激活补体的过程来研究补体激活的机制时,发现补体系统是从℃1开始激活的连锁反应。从种系发生角皮而言,旁路途径是 更为古者的百 的活涂径。从同一个体而言在尚形成得 生免疫,即未产生抗体之前,经旁路途径激 补体,即可直接作用于入侵的 微生物等异物, 作为非结 异性免疫 发挥效应。由于对旁路途径的认识】 远远晚在经 加上人们先入为主 造成了 命名的不 一、经典激活途径 参与补体经典激活途径的成分包括C1一C9,按其在激活过程中的作用,人为地分成三组,即识别单位(C4、C、C15)、活化单位 (C4、C2、C3)和暖攻击单位(C5~C9),分别在激活的不同阶段即识别阶段、活化阶段和膜功击阶段中发挥作用. (一)识别阶段 图31C1q示章图 C1与抗原抗体复合物中免疫球蛋的补体结合点相结合至C1酯离形成的阶段, C1是由三个单位Clg、C1r和C1s依赖Ca+结合成的牢固的非活性大分子, Cg:C1q分子有6个能与免疫球蛋白分子上的补体结合点相结合的部位。当两个以上的结合部位与免疫球蛋白分子结合时,即C1g桥联免疫 球蛋白之后,才能激活后续的补体各成分(图3)gG为单体,只有当其与抗原结合时,才能使两个以上的gG分子相互靠找,提供两个以上 相邻的补体结合点不能与C19接触,只有当1gM与抗原结合,发生构型改变,暴露出补体结合部位之后,才能与C1q结合。一个分子的1gM激活 补体的能力大于gG。C1q与补体结合点桥联后,其构型发生改变,导致C和C1s的相继活化。 CrCr在C1大分子中起着连接CIq和CIs的作用。Clq启动后可引起Cr构型的改变,在活性的Cr,后者可使Cls活化. C1s:CIr使CIs的肽链裂解,其中一个片段C1s具有酯南活化,即CI的活性。此确活性可被C1H灭活。 在经典途径中,一旦形成Cs,即完成识别阶段,并进入活化阶段。 (二)活化阶段 C1作用于后续的补体成分,至形成C3转化酶(C42)和C5转化藤(C423)的阶段. C4:C4是C1的底物。在Mg2+存在下,C使C4裂解为C4a和C4b两个片段,并使被结合的C4b迅速失去结合能力.C1与C4反应之后能更好 地显露出C1作用于C2的萌活性部位
表3-3 补体系统各成分产生部位 补体成分 产生部位 C1 小肠上皮细胞、脾、巨噬细胞 C2 巨噬细胞 C3 巨噬细胞、肝 C4 巨噬细胞、肝 C5 巨噬细胞 C6 肝 C7 ? C8 肝 C9 肝 B因子 巨噬细胞、肝 D因子 巨噬细胞、血小板 P因子 巨噬细胞 I因子 巨噬细胞 H因子 巨噬细胞、血小板 第二节 补体系统的激活 补体系统各成分通常多以非活性状态存在于血浆之中,当其被激活物质活化之后,才表现出各种生物学活性。补体系统的激活可以从C1开 始;也可以越过C1、C2、C4,从C3开始。前一种激活途径称为经典途径(classical pathway)或替代途径。“经典”,“传统”只是意味着,人们 早年从抗原体复合物激活补体的过程来研究补体激活的机制时,发现补体系统是从C1开始激活的连锁反应。从种系发生角度而言,旁路途径是 更为古老的、原始的激活途径。从同一个体而言,在尚未形成获得性免疫,即未产生抗体之前,经旁路途径激活补体,即可直接作用于入侵的 微生物等异物,作为非特异性免疫而发挥效应。由于对旁路途径的认识,远远晚在经典之后,加上人们先入为主观念,造成了命名的不合理。 一、经典激活途径 参与补体经典激活途径的成分包括C1~C9。按其在激活过程中的作用,人为地分成三组,即识别单位(Clq、Clr、Cls)、活化单位 (C4、C2、C3)和膜攻击单位(C5~C9),分别在激活的不同阶段即识别阶段、活化阶段和膜功击阶段中发挥作用。 (一)识别阶段 图3-1 CIq示意图 C1与抗原抗体复合物中免疫球蛋的补体结合点相结合至C1酯酶形成的阶段。 C1是由三个单位Clq、Clr和Cls依赖Ca+结合成的牢固的非活性大分子。 Clq:Clq分子有6个能与免疫球蛋白分子上的补体结合点相结合的部位。当两个以上的结合部位与免疫球蛋白分子结合时,即Clq桥联免疫 球蛋白之后,才能激活后续的补体各成分(图3-1)IgG为单体,只有当其与抗原结合时,才能使两个以上的IgG分子相互靠拢,提供两个以上 相邻的补体结合点不能与Clq接触,只有当IgM与抗原结合,发生构型改变,暴露出补体结合部位之后,才能与Clq结合。一个分子的IgM激活 补体的能力大于IgG。Clq与补体结合点桥联后,其构型发生改变,导致Clr和Cls的相继活化。 Clr:Clr在C1大分子中起着连接Clq和Cls的作用。Clq启动后可引起Clr构型的改变,在活性的Clr,后者可使Cls活化。 Cls:Clr使Cls的肽链裂解,其中一个片段Cls具有酯酶活化,即CI的活性。此酶活性可被C1INH灭活。 在经典途径中,一旦形成Cls,即完成识别阶段,并进入活化阶段。 (二)活化阶段 CI作用于后续的补体成分,至形成C3转化酶(C42)和C5转化酶(C423)的阶段。 C4:C4是CI的底物。在Mg2+存在下,CI使C4裂解为C4a和C4b两个片段,并使被结合的C4b迅速失去结合能力。CI与C4反应之后能更好 地显露出CI作用于C2的酶活性部位
C2:C2虽然也是CI的底物,但C1先在C4作用之后明显增强了与C2的相互作用.。C2在Me2+存在下被C1裂解为两个片段C2和C2b,当C4b 与C2a结合成C4b2b(简写成C42)即为经典途径的C3转化确. C3:C3被C3转化酶裂解在C3a和C3b两个片段,分子内郎的疏酯基(←S.C0-)外露,成为不稳定的结合部位。硫酯基经加水分解,成为 SH和.COOH也可与细萄或细跑表面的NH2和-0H反应而共价结合。因此,C3h通过不稳定的结合都位,结合到抗原抗体复合物上或结合到C4 激活C3所在部位附近的微生物、高分子物质及细跑膜上,这点,对于介导调理作用和免陵粘附作用具有重要意义,C3b的另一端是个稳定的结 合部位。C3b通过此部位与具有C3b受体的细胞相结合(图3-2)。C3b可被1因子灭活。C3a留在液相中,具有过敏毒素活性,可被羟肽磷B灭 活。 醇 来R→ 社化降作丽吾位 了经隆装香 【州子作测第仪 32C3分子及其裂解产物生物活性示意 生的C423(C4b2b3b)为经典途径的C5转化酶.至此完成活化阶段 (但)膜攻击阶假 C5转化裂程 定,当其与C6结合成C56复合物则较为稳定,但此C5b6并无活性。C5b6与C7结合成三分子的复合物C5b67时,校 定,不易从细胞膜上解 可吸附于 致敏的细胞膜上 吸附在邻近的 未经致敏的细胞膜上(即未结合有抗体的细胞膜上),C5b67是使细膜受 伤的 个关键组分 即插入的磷脂双层结构中 67未与话当的细胞膜结合,则其中的C5b仍可衰变 ,失去与细抱膜结合和裂解细 的活性 7面高国,自分子排方时C形C6真中C8是结合部他国此健接形成C5~9,即外体的攻击单位 可使细胞膜穿孔受 目前已经证明,不C5b,C6C7结合到细 膜下是细膜仍完整无损:只有在吸附C8之后才出现轻微的损伤,细跑内容物开始渗漏。在结 合C以后才加速细胞膜的损伤过程,因而认为C9是C8的促进因子,(图33), (调E喜表以】 (注用年境〉 G14女 C-Cah C 面单 图3经典途径的激活 二、旁路激活途轻 旁路激活途径与经典激活途径不同之处在于激活是越过了C1、C4、C2三种成分 ,直接激活C3维而完成C5至C9各成分的连锁反应,还在于 激活物质并非抗原抗体复合物而是细菌的细孢壁成分一 脂多,以及多糖、肽聚糖、磷壁酸和凝聚的gA和gG4等物质。旁路微活途径在细
C2:C2虽然也是CI的底物,但CI先在C4作用之后明显增强了与C2的相互作用。C2在Mg2+存在下被CI裂解为两个片段C2a和C2b。当C4b 与C2a结合成C4b2b(简写成C42)即为经典途径的C3转化酶。 C3:C3被C3转化酶裂解在C3a和C3b两个片段,分子内部的疏酯基(-S-CO-)外露,成为不稳定的结合部位。硫酯基经加水分解,成为- SH和-COOH也可与细菌或细胞表面的-NH2和-OH反应而共价结合。因此,C3b通过不稳定的结合部位,结合到抗原抗体复合物上或结合到C42 激活C3所在部位附近的微生物、高分子物质及细胞膜上。这点,对于介导调理作用和免疫粘附作用具有重要意义。C3b的另一端是个稳定的结 合部位。C3b通过此部位与具有C3b受体的细胞相结合(图3-2)。C3b可被I因子灭活。C3a留在液相中,具有过敏毒素活性,可被羟肽酶B灭 活。 图3-2 C3分子及其裂解产物生物活性示意图 C3b与C42相结合产生的C423(C4b2b3b)为经典途径的C5转化酶。至此完成活化阶段。 (三)膜攻击阶段 C5转化酶裂解C5后,继而作用于后续的其他补体成分,最终导致细胞受损、细胞裂解的阶段。 C5:C5转化酶裂解C5产生出C5a和C5b两个片段。C5a游离于液相中,具有过敏毒素活性和趋化活性。C5b可吸附于邻近的细胞表面,但其 活性极不稳定,易于衰变成C5bi。 C6~C9:C5b虽不稳定,当其与C6结合成C56复合物则较为稳定,但此C5b6并无活性。C5b6与C7结合成三分子的复合物C5b67时,较稳 定,不易从细胞膜上解离。 C5b67即可吸附于已致敏的细胞膜上,也可吸附在邻近的,未经致敏的细胞膜上(即未结合有抗体的细胞膜上)。C5b67是使细胞膜受损 伤的一个关键组分。它与细胞膜结合后,即插入膜的磷脂双层结构中。 若C5b67未与适当的细胞膜结合,则其中的C5b仍可衰变,失去与细胞膜结合和裂解细胞的活性。 C5b67虽无酶活性,但其分子排列方式有利于吸附C8形成C5678。其中C8是C9的结合部位,因此继续形成C5~9,即补体的膜攻击单位, 可使细胞膜穿孔受损。 目前已经证明,不C5b、C6、C7结合到细胞膜下是细胞膜仍完整无损;只有在吸附C8之后才出现轻微的损伤,细胞内容物开始渗漏。在结 合C9以后才加速细胞膜的损伤过程,因而认为C9是C8的促进因子。(图3-3)。 图3-3 经典途径的激活 二、旁路激活途径 旁路激活途径与经典激活途径不同之处在于激活是越过了C1、C4、C2三种成分,直接激活C3继而完成C5至C9各成分的连锁反应,还在于 激活物质并非抗原抗体复合物而是细菌的细胞壁成分—脂多糖,以及多糖、肽聚糖、磷壁酸和凝聚的IgA和IgG4等物质。旁路激活途径在细菌
性感染早期,尚未产生特异性抗体时,即可发挥重要的抗感染作用。 (一)生理情况下的准备阶段 在正常生理情况下,C3与B因子、D因子等相互作用,可产生极少量的C3B和C3bBb(旁路途径的C3转化酶),但迅速受H因子和I因子的 作用,不再能激活C3和后续的补体成分(图34,左)。只有当H因子和因子的作用被阻挡之际,旁路途径方得以激活(图34,右)· C3:血家中的C3可自然地.缓慢地裂解,持续产生少量的C3b,释入液相中的C3b迅速被1因子灭活。 B因子:液相中缓馒产生的C3b在Mg2+存在下,可与B因子结合形成C3Bb, D因子:体液中同时存在着无活性的D因子和有活性的D因子(B因子转化离),D因子作用于C3bB,可使此复合物中的B因子裂解,形成 C3bBb和Ba游离于液相中。C3bBb可使C3裂解为C3a和C3b,但烊际上此酶效率不高亦不稳定,H因子可置换C3bBb复合物中的Bb,使C3b与Bb 解离,解离或游离的C3弘立即被因子灭活。因此,在无激活物质存在的生理情况下,C3bBb保持在极低的水平,不能大量裂解3,也不能激活 后续补体成分。但是这种C3的低速度裂解和低浓度C3bBb的形成,只有重大意义。可比喻为处于“箭在弦上,一触即发"的状态, (二)旁路途径的邀活 旁路途径的激活在于激活物质(例如细菌脂多糖、肽聚糖:病素感染细胞、肿瘤细胞,痢疾阿米巴原虫等)的出现。目前认为,激活物质的 存在为C3b或C3bBb提供不易受H因子置换Bb,不受1因子灭活C3b的一种保护性微环境,使旁路激活途径从和缓进行的准备阶段过渡到正式激 活的阶段(国34)。 C 3 C35 可产生出少量C3bBb,但迅即被激活 右:在激活物存在下,C3h不易被因子灭活, 3bBh中的B6不易被H因子雪换,使激活过程得以进行 P因子旧称爸 群条properdin 正常血浆中也有可以互相转换的两种P因子,P和P,C3bBb的半袁期甚短,当其与P因子结合成 为C3bBbP时 半明可延 这样可试得 定的、活性史强的C3转化的 C3bBb3b:C3blBh与其裂解C3所产生的C3b可进一步形成多分子复合物C3bBb3b.C36Bb3b像经典途径中的C5转化璃C423一样,也可使C 裂解成C5和C5b。后续的C6~C9各成分与其相互作用的情况与经典途经相同, (但)激活效应的扩大 C3在两条激活途径中都占据着重要的地位。C4是血清中含量最多的补体成分,这也正是适应其作用之所需。不论在经途径还是在旁路 径,当C3被激活物质激活时,其裂解产物C3b又可在B因子和D因子的参与作用下合成新的C3bBb,后者又进一步使C3裂解.由于血浆中有丰 富的C3,又有足够的B因子和Mg2+,因此这一过程一旦被触发。就可能激活的产生显著的扩大效应。有人称此为依赖C3Bb的正反馈途径,或 称C3b的正反馈途径(图3.5)
性感染早期,尚未产生特异性抗体时,即可发挥重要的抗感染作用。 (一)生理情况下的准备阶段 在正常生理情况下,C3与B因子、D因子等相互作用,可产生极少量的C3B和C3bBb(旁路途径的C3转化酶),但迅速受H因子和I因子的 作用,不再能激活C3和后续的补体成分(图3-4,左)。只有当H因子和I因子的作用被阻挡之际,旁路途径方得以激活(图3-4,右)。 C3:血浆中的C3可自然地、缓慢地裂解,持续产生少量的C3b,释入液相中的C3b迅速被I因子灭活。 B因子:液相中缓慢产生的C3b在Mg2+存在下,可与B因子结合形成C3Bb。 D因子:体液中同时存在着无活性的D因子和有活性的D因子(B因子转化酶)。D因子作用于C3bB,可使此复合物中的B因子裂解,形成 C3bBb和Ba游离于液相中。C3bBb可使C3裂解为C3a和C3b,但烊际上此酶效率不高亦不稳定,H因子可置换C3bBb复合物中的Bb,使C3b与Bb 解离,解离或游离的C3b立即被I因子灭活。因此,在无激活物质存在的生理情况下,C3bBb保持在极低的水平,不能大量裂解C3,也不能激活 后续补体成分。但是这种C3的低速度裂解和低浓度C3bBb的形成,具有重大意义。可比喻为处于“箭在弦上,一触即发”的状态。 (二)旁路途径的激活 旁路途径的激活在于激活物质(例如细菌脂多糖、肽聚糖;病素感染细胞、肿瘤细胞,痢疾阿米巴原虫等)的出现。目前认为,激活物质的 存在为C3b或C3bBb提供不易受H因子置换Bb,不受Ⅰ因子灭活C3b的一种保护性微环境,使旁路激活途径从和缓进行的准备阶段过渡到正式激 活的阶段(图3-4)。 · 图3-4 旁路途径的激活 左:在正常后理情况下,可产生出少量C3bBb,但迅即被激活。 右:在激活物存在下,C3b不易被I因子灭活,C3bBb中的Bb不易被H因子置换,使激活过程得以进行。 P因子:P因子旧称备解素(properdin)。正常血浆中也有可以互相转换的两种P因子,P和P。C3bBb的半衰期甚短,当其与P因子结合成 为C3bBbP时,半衰期可延长。这样可以获得更为稳定的、活性更强的C3转化酶。 C3bBb3b:C3bBb与其裂解C3所产生的C3b可进一步形成多分子复合物C3bBb3b。C3bBb3b像经典途径中的C5转化酶C423一样,也可使C5 裂解成C5a和C5b。后续的C6~C9各成分与其相互作用的情况与经典途经相同。 (三)激活效应的扩大 C3在两条激活途径中都占据着重要的地位。C4是血清中含量最多的补体成分,这也正是适应其作用之所需。不论在经典途径还是在旁路途 径,当C3被激活物质激活时,其裂解产物C3b又可在B因子和D因子的参与作用下合成新的C3bBb。后者又进一步使C3裂解。由于血浆中有丰 富的C3,又有足够的B因子和Mg2+,因此这一过程一旦被触发。就可能激活的产生显著的扩大效应。有人称此为依赖C3Bb的正反馈途径,或 称C3b的正反馈途径(图3-5)
M 35C3b的正反馈途径 三、两条激活途径的此较 补体的两条激活途径有共同之处,又有各自的特点。在补体激活过程中,两条途径都是补体各成分的连锁反应,许多成分在相维活化后被 裂解成一大一小两个片段:不同的片段或片段的复合物可在肥细胞表面向前移动,如C42,C423,CSb,C567,虽亦可原始的激活部位就地形成 复合物,但仍以移动为主,在激活过程中,补体成分和(或)其裂解产物组成更大的复合物,同时又都在扩大其激活效应,这一过程可形象地 比喻为滚雪球”。 两条途径的不同之处参见表34及图36, 苦代丝☐ 国菌一艺体复合物 「妇常世常绣 c w 图3.6两多渤活涂径的出较 表34两条激活途径的主要不同点 比较项目 经典途 路激活 参与的 体分 抗体(M.G线.gG.g)形的宝合物 C港化 () 作用 参与持员性体液体免的效应阶段 参与特员性免废,在感染早即发挥作用 四、补体激活过程的调节 机体通过一系列的复杂的因素,调节补体系统的激活过程,使之反应适度。例如经C3b的正反馈途径即可扩大补体的生物学效应.但补体 系统若过度激活,不仅无益地消耗大量补体成分,使机体抗感染能力下降:而且在激活过程中产生的大量行物活性物质,会使机体发生刷烈的 炎症反应或造成组织损伤,引起病理过程。这种过度激活及其所造成的不良后果,可通过调控机制而避免。这种调控机制包括补体系统中某些 成分的裂解产物易于自行衰变以及多种灭活因子和抑制物的调节作用。 (一)自行衰变调节 某些补体成分的裂解产物极不稳定,易于自行衰变,成为补体激活过程中的一种自控机制.例如C42复合物中的C2b自行衰变即可使C42不 再能持续激活C3,从而限制了后续补体成分的连锁反应,C5b亦易于自行衰变,影响到C6~C9与细胞硬的结合, (二)体液中灭物质的调节 血清中含有多种补体成分的抑制或灭活特定的补体成分
图3-5 C3b的正反馈途径 三、两条激活途径的比较 补体的两条激活途径有共同之处,又有各自的特点。在补体激活过程中,两条途径都是补体各成分的连锁反应,许多成分在相继活化后被 裂解成一大一小两个片段;不同的片段或片段的复合物可在靶细胞表面向前移动,如C42,C423,C5b,C567,虽亦可原始的激活部位就地形成 复合物,但仍以移动为主,在激活过程中,补体成分和(或)其裂解产物组成更大的复合物,同时又都在扩大其激活效应,这一过程可形象地 比喻为“滚雪球”。 两条途径的不同之处参见表3-4及图3-6。 图3-6 两条激活途径的比较 表3-4 两条激活途径的主要不同点 比较项目 经典活途径 旁路激活途径 激活物质 抗原与抗体(IgM、IgG3、IgG1、IgG2)形成的复合物 细胞脂多糖、凝聚的IgG、IgA等 参与的补体成分 C1~C9 C3,C5~C9,B因子,D因子,P因子等 所需离子 Ca2+,Mg2+ Mg2+ C3转化酶 C42(C4b2b) C3bBb C5转化酶 C423(C4b2b3b) C3bBb3b 作用 参与特异性体液体免疫的效应阶段 参与非特异性免疫,在感染早期即发挥作用 四、补体激活过程的调节 机体通过一系列的复杂的因素,调节补体系统的激活过程,使之反应适度。例如经C3b的正反馈途径即可扩大补体的生物学效应。但补体 系统若过度激活,不仅无益地消耗大量补体成分,使机体抗感染能力下降;而且在激活过程中产生的大量行物活性物质,会使机体发生剧烈的 炎症反应或造成组织损伤,引起病理过程。这种过度激活及其所造成的不良后果,可通过调控机制而避免。这种调控机制包括补体系统中某些 成分的裂解产物易于自行衰变以及多种灭活因子和抑制物的调节作用。 (一)自行衰变调节 某些补体成分的裂解产物极不稳定,易于自行衰变,成为补体激活过程中的一种自控机制。例如C42复合物中的C2b自行衰变即可使C42不 再能持续激活C3,从而限制了后续补体成分的连锁反应。C5b亦易于自行衰变,影响到C6~C9与细胞膜的结合。 (二)体液中灭物质的调节 血清中含有多种补体成分的抑制或灭活特定的补体成分