何为补体系统?
补体系统指新鲜血清中的不耐热成分,抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件,参与机体抗微生物防御反应、免疫调节、介导免疫病理的损伤性反应。
补体系统的组成?
一补体的固有成分
1. 经典激活途径:C1q、C1r、C1s、C4、C2。
2. 甘露聚糖结合凝集素(MBL):MBL、MASP。
3. 旁路激活途径:B因子、D因子。
4. 共同末端通路:C3、C5、C6、C7、C8、C9。
二补体的调节蛋白 备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白等。
三补体受体 CR1-CR5、C3aR、C1qR等。
补体系统的激活
一经典(传统)激活途径
1激活物和激活条件
(1)免疫复合物(IC)为主要激活物。
(2)激活条件:IgM的CH3区或某些IgG亚类的CH2区,同时与两个以上Ig分子的Fc段结合,抗体与抗原或细胞表面结合后Fc段发生构象改变才能促发补体激活。
2 固有成分及激活顺序
(1)识别阶段:补体C1同抗原-抗体复合物的Fc段补体结合部位结合,称为补体激活的启动或识别。
(2)活化阶段:活化的C1s依次裂解C4、C2,形成C4b2b(C3转化酶),裂解C3,形成C4b2b3b(C5转化酶)。
3 补体活化的共同末端效应
(1)MAC的组装:C5转化酶裂解C5形成C5b,依次同C6、C7结合→C5b67复合物(插入细胞膜脂质双层中)→C5b678(固定于细胞表面)→C5b~9(MAC,具打孔效应,溶解细胞)。
(2)MAC的效应机制:在细胞膜上形成小孔,可溶性分子、离子及水分子自由通过细胞膜,蛋白类分子则难以逸出,细胞内渗透压降低,细胞溶解。
二 旁路(替代)激活途径
不经C1、C4、C2途径,由C3、B因子、D因子参与。
1激活物 某些革兰阴性菌的内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4等。
2启动的关键分子 C3.
3 启动和活化的阶段
(1)C3b同B因子结合,D因子裂解B因子,形成C3bBb(C3转化酶),进一步裂解C3,放大反应。
(2)C3bBb3b(C5转化酶)形成,裂解C5.
(3)其后反应过程同经典途径。
三甘露糖结合凝集素(MBL)激活途径
1激活物急性期蛋白(MBL、CRP)和病原体的结合物。
2识别 MBL结构同C1q相似,与病原微生物的糖类配体结合,激活MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP)。
3活化阶段1)MASP1直接切割C3,形成C3转化酶。2)MASP2水解C4和C2,形成C3转化酶。3)其后的反应过程同经典途径。
补体激活的调节
一 补体的自身调控
中间产物的不稳定性:为级联反应的重要自限因素。
二 补体调节因子的调控
1 经典途径的调控
(1)C1抑制因子。
(2)C3转化酶形成的抑制:C4结合蛋白、I因子、膜辅助蛋白、衰变加速因子。
2 旁路途径的调节
(1)抑制C3转化酶形成的抑制:H因子、CR1和衰变加速因子。
(2)抑制C3转化酶形成的形成:I因子、MCP、CR1等。
(3)促进已形成的C3转化酶解离:CR1和DRF.
(4)对旁路途径的正调节:备解素。
3 MAC形成的调节 同源限制因子(HRF)、膜反应溶解抑制物(CD99)。
补体的生物学功能
一 膜攻击复合物介导的生物学作用
1膜攻击复合物(MAC) 补体活化的终末产物(C5b6789).
2生物学作用 溶解细胞、细菌和病毒。
二 补体活性片段介导的生物学作用
1调理作用 C3b、C4b、iC3b为重要的调理素,促进吞噬细胞的吞噬作用。
2致炎症作用C3b、C4b和C5a等,作用于肥大细胞、嗜中性粒细胞、单核-巨噬细胞和内皮细胞,参与炎症反应。
3维持性内环境的稳定 清除免疫复合物(C3b)、清除凋亡细胞(C1q、C3b和iC3b等)。
4 参与适应性免疫
(1)适应性免疫的诱导:促进APC对抗原的处理与呈递(C3)、B细胞的活化(C3d)、T细胞的活化(补体调节蛋白CD55、CD46、CD59).
(2)参与免疫反应的增殖和活化。
(3)参与免疫应答的效应阶段:C3b可增强杀伤细胞的ADCC作用。
(4)参与免疫记忆。
补体系统与临床相关疾病
补体系统相关疾病,补体有杀菌作用、调理作用、免疫作用、抗病毒作用、炎症介质作用,所以,补体系统功能不足,会导致原发性免疫缺陷病,又称为先天性免疫缺陷病,与遗传有关,多发生在婴幼儿;也可导致继发性免疫缺陷病,又称获得性免疫缺陷病,可发生于任何年龄,多因严重感染,尤其是直接侵犯免疫系统的感染、恶性肿瘤、应用免疫抑制剂、放射治疗和化疗等引起。
患者补体系统过强,即补体激活异常会导致血管性水肿;血浆C3被完全耗竭,循环IC的清除发生障碍,患者常可伴有肾小球肾炎;阵发性夜间血红蛋白尿(PNH)。