補體(complement,C)是存在于人和脊椎動物血清及組織中的一組具有酶樣 活性、不耐熱和功能上連續反應的球蛋白,是抗體發揮溶細胞作用的必要 補充條件,故稱為補體系統。補體并非單一成分,而是由補體及其調節因 子和相關膜蛋白以及補體受體共同組成的補體系統。
補體活化途徑
(一)經典激活途徑
補體經典途徑的激活物質主要是IgGl、IgG2、IgG3和IgM類抗體與 相應抗原形成的免疫復合物(immunecomplex,IC),激活過程從Clq開始, 一個Clq分子必須同時有兩個以上的球形頭部與Ig分子的補體結合點結合 后,才能被激活。IgG為單體,必須要有兩個以上的IgG分子才能激活Clq, 而IgM分子為五聚體,含5個補體結合點,故一個分子IgM與抗原結合后即可 激活Clq。整個激活過程可分為兩個階段:識別階段和活化階段。
(二)甘露聚糖結合凝集素(MBL)激活途徑
MBL 激活途徑的激活物是在病原微生物感染早期體內炎癥反應誘導肝 細胞產生的急性期蛋白,如甘露聚糖結合凝集素(MBL)和 C 反應蛋白,而不 是抗原抗體形成的免疫復合物。正常人血清中 MBL 水平極低,炎癥急性期 反應時,其水平明顯升高,MBL 在結構上與 Clq 類似。MBL 先與細菌的甘露 糖殘基結合,然后與絲氨酸蛋白酶結合,形成 MBL 相關的絲氨酸蛋白酶 (MBL-associated serine protease,MASP),MASP 具有與活化的 Clq 同樣 的生物活性,可水解 C4 和 C2,繼而形成 C3 轉化酶,其后的反應過程與經 典途徑相同,依次激活其他成分。
(三)旁路激活途徑
在旁路途徑中C1、C4和曉不參與,而是從激活C3開始,故又稱為C3途 徑或替代途徑。旁路途徑的激活物質主要是細菌細胞壁的脂多糖、酵母多 糖和凝聚的IgA和IgG4,主要通過為補體的活化反應提供固相接觸界面而實 現其激活作用。這種激活方式不依賴于特異性抗體的形成,從而在感染早期為機體提供有效的防御機制。
補體活化的作用
補體C1q與游離Ig分子結合非常微弱,而與免疫復合物中的IgG或IgM(經典途徑)或凝集Ig(替代途徑)結合則很強。C1q與IgGFc段的CH2功能區起反應,其結合位點在3個氨基酸側鏈上。所有IgG亞類的單獨Fc片段對C1q具同樣的親和性;但完整蛋白則主要是IgG1和IgG3才能結合C1q結合的影響有關。
IgM激活補體能力zui強。IgG至少需兩緊密并列的分子才能有效地激活C1q,而IgM單個分子在結合抗原后即可激活補體。循環IgM僅顯示低親和性的單個C1q結合點,與IgG的效能相近似;但當IgM分子與大分子抗原的多個決定簇結合后,改變其構象呈鉤環狀,以致暴露了原來被相近亞單位隱蔽的C1q結合點而增強了激活補體的能力。
IgG4、IgA1和IgA2雖不能通過經典途徑激活補體,但其Ig聚合物均可激活C3旁路。