补体系统

详细整理 《医学免疫学》 第五章 补体系统内容，包括补体的基本概念，补体的激活机制，补体的调节，补体的生物学意义，补体与疾病的关系

补体系统

• 补体概述
  • 补体：具有30余种可溶性蛋白和膜结合性蛋白，广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面，是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统，又被称为补体系统。活化产物具有调理吞食、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答等功能。
  • 命名原则：
  • 组成成分
    • 补体固有成分
      • 经典途径：C1q、C1r、C1s、C2、C4
      • 旁路途径：B因子、D因子、备解素（properdin，P因子）
      • 凝集素途径（MBL途径）：MBL（甘露糖结合凝集素）、MBL相关丝氨酸蛋白酶（MASP）
      • 补体活化的共同组分：C3,C5,C6,C7,C8,C9
    • 补体调节蛋白（complement regulatory protein）：存在于血浆和细胞膜表面、通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子，包括I因子、C1抑制物等
    • 补体受体（complement receptor，CR）：存在于不同细胞膜表面、能与补体激活后所形成的的活性片段结合、介导多种生物效应的受体分子
  • 补体的理化性质
    • 成分均为糖蛋白，但有不同的肽链结构
    • 血清补体蛋白占血清总蛋白的5%-6%，含量相对稳定，某些疾病情况有波动
    • 各组分含量不一，C2最低，C3最高
    • 极不稳定，56℃30分钟灭活；室温下很快失活；0~10℃活性仅保持3~4天 故应该-20℃保存
  • 补体的代谢
    • 主要来源：肝细胞和巨噬细胞，血浆中大部分来自肝细胞，炎症灶补体主要来自巨噬细胞
    • 补体生物合成的调节特点
      • 补体的基因表达存在组织特异性
      • 补体的合成收多种因素调节，既包括局部须知特异性因子，也包括各种激素
    • 补体的分解代谢：补体代谢极快，血浆补体每天约有一半被更新
• 补体激活⭐
  • 补体激活的特点
    • 激活后才具有酶活性
    • 严格的级联效应
    • 生物放大效应
  • 补体激活的经典途径
    • 主要激活物：Ag-Ab复合物（immune complex，IC） Ab激活力：IgM>>IgG3>IgG1>IgG2
    • 参与成分：C1/4/2/3/56789
    • 活化过程
      • MAC的效应机制：1、胞内渗透压降低，细胞溶解； 2、钙离子被动向胞内弥散，细胞死亡
  • 旁路途径（alternative pathway）
    • 又称替代物途径 激活物：某些细菌、LPS、酵母多糖、葡聚糖
    • 参与成分：B/D/P因子，C3，C5/6/7/8/9
    • 活化过程
      • 1.生理准备：正常情况 C3微量水解的C3b及形成的C3转化酶（C3bBb）迅速被灭活
      • 3.级联放大：P因子（备解素）与细菌表面结合，稳定C3b和C3bBb不被降解，进而裂解更多C3分子，新生的C3b油与Bb结合形成新的C3转化酶，产生旁路激活的正反馈放大效应。新产生的C3b与C3bBb结合形成C3bBb3b（C3bnBb）
      • 4.末端通路：C3bBb3b（旁路途径的C5转化酶）裂解C5进入末端通路，与经典途径完全相同
    • 旁路途径的功能：识别自己和非己，自身细胞表面有调节蛋白降解C3转化酶→终止旁路途径 病原体表面缺乏调节蛋白→中·激活旁路途径
  • 凝集素途径（MBL pathway）
    • 参与成分：MBL(甘露糖结合凝集素)、MASP（MBL相关丝氨酸蛋白酶）、C2-9
    • 激活物：病原体表面的甘露糖残基
    • 激活过程
  • 三条途径的特点
    • 经典途径
      • 激活物主要是IgG和IgM结合膜型抗原或游离抗原形成的免疫复合物（IC），激活起始是C1q识别抗原抗体复合物
      • C3转化酶和C5转化酶分别是C4b2a和C4b2a3b
      • 该途径启动依赖特异性抗体产生，在感染后期才能发挥作用，并参与抵御再次感染
    • 旁路途径
      • 激活物是细菌、真菌或病毒感染的细胞自发产生的C3b
      • C3转化酶和C5转化酶是C3Bb和C3Bb3b
      • 存在正反馈放大环路
      • 无需抗体即可激活补体，感染早期或除此感染发挥作用
    • MBL途径
      • 激活物非常广泛:病原体表面的N氨基半乳糖或甘露糖，由MBL或FCN识别
      • 除了识别机制不同于经典途径，后续基本相同
      • 对经典途径和旁路途径有交叉促进作用
      • 无需抗体即可激活，参与早期感染或初次感染
• 补体系统的调节
  • 补体自身的调控
    • C4b、C3b及C5b只有结合于固相才能触发，即使与细胞膜结合也容易发生衰变
    • C3、C5转化酶极易衰变；
    • 旁路途径的C3转化酶仅在特定的细胞或颗粒表面才具有稳定性。
  • 补体调节因子
  • 旁路途径调节
    • 抑制旁路途径C3转化酶的组装和形成
    • 促进已经形成的C3转化酶解离
    • 正调节：P因子，C3Nef稳定C3bBb
  • MAC生成调节
    • C8bp
• 补体的生物学意义⭐
  • 生物学意义
    • 细胞毒作用：溶细胞（细菌、组织细胞）和溶胞膜病毒
    • 调理作用：C3b、iC3b、C4b结合于细菌表面，促进巨噬细胞和中性粒细胞吞噬作用
    • 炎症介质作用
      • 过敏毒素作用: C3a/5a增强血管通透性，平滑肌收缩
      • 趋化作用: C5a吸引细胞聚集于炎性部位
    • 免疫粘附与清除IC：C3b与IC结合，同时粘附CR1+的红细胞和血小板，将IC带到肝脏或脾脏被巨噬细胞吞食并清除
  • 病理生理学意义
    • 抗感染
      • 早期：旁路和MBL途径（固有免疫）
      • 后期：经典途径（适应性免疫）
    • 参与适应性IR
      • 促APC吞噬；
      • 促B/T细胞活化；
      • 参与调节多种免疫细胞效应功能；
      • 参与免疫记忆。
    • 与其他级联反应相互作用
• 补体与疾病的关系
  • 一、遗传性补体缺乏相关疾病
  • 二、补体缺乏与感染性疾病
  • 三、补体与炎症性疾病
  • 四、补体与器官移植
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