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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
Clq390γ21870 
Clr95β135 
Cls85α135 
C2117β1130C2a,C2b
C3(A因子)190β121300C3a,C3b
C3c,C3d
C4180β23430C4a,C4b C4c,C4d
C5190β1275C5a,C5b
C6128β2160 
C7120β2155 
C8163γ1355 
C979α1200 
B因子(C3PA)95β1240Ba,Bb
D因子(C3PA酶原)25α12 
P因子(备解素)220γ2425 
C1INH105α1180 
C4bp1100 6~8250 
I因子(C3bINA)93β250 
H因子(β1H)150β1400 
S蛋白80α1500 

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
C7
C8
C9
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