补体成分

补体成分（英语：Complement component）是指构成补体系统（Complement system）的超过50种可溶性蛋白和膜结合蛋白。补体系统是先天免疫系统（Innate immune system）的重要组成部分，同时也参与调节适应性免疫。这些成分通过一系列精密的蛋白水解级联反应被激活，发挥三大核心功能：溶解病原体（膜攻击复合物形成）、调理作用（标记病原体便于吞噬）和炎症反应（招募免疫细胞）。补体成分的异常与多种感染、自身免疫病和炎症性疾病相关[1][2]。

命名与分类

补体成分通常根据其发现顺序或功能进行命名。

1. 经典途径成分：通常以字母“C”加数字命名（如C1， C2， C3， C4）， 并按激活顺序而非数字顺序发挥作用（激活顺序为：C1 → C4 → C2 → C3 → C5-C9）。

2. 旁路途径和凝集素途径成分：多为特定名称，如B因子、D因子、甘露糖结合凝集素、MASP等。

3. 调节蛋白：多描述其功能，如C1抑制物、衰变加速因子、膜辅助因子蛋白等。

4. 补体受体：以“CR”加数字命名（如CR1， CR2）， 或描述其配体（如C3a受体， C5a受体）。

三条激活途径及其关键成分

补体系统可通过三条既独立又交汇的途径被激活：

1. 经典途径（Classical Pathway）：

   • 激活物：抗原-抗体复合物（主要是IgG或IgM）、C反应蛋白等。

   • 核心成分与步骤：

     • 起始：C1复合物（C1q， C1r， C1s）识别激活物。

     • C3转化酶形成：活化的C1s依次裂解C4和C2，生成C4b2a复合物，即经典途径的C3转化酶。

     • 共同末端通路：C3转化酶裂解大量C3，触发后续反应（见下文）[3]。

2. 凝集素途径（Lectin Pathway）：

   • 激活物：病原体表面的甘露糖等特定糖模式。

   • 核心成分与步骤：

     • 起始：甘露糖结合凝集素或纤维胶凝蛋白识别糖模式，与MASP-1和MASP-2（MBL-associated serine proteases）结合。

     • C3转化酶形成：MASP-2直接裂解C4和C2，形成与经典途径相同的C3转化酶C4b2a。

3. 旁路途径（Alternative Pathway）：

   • 激活物：病原体表面（如细菌脂多糖、酵母多糖）或受损宿主细胞。

   • 核心成分与步骤：

     • 持续低水平激活：体液中的C3可自发水解为C3(H₂O)， 与B因子结合。

     • C3转化酶形成：D因子裂解B因子，形成初始的C3转化酶 C3(H₂O)Bb。该酶能裂解C3生成C3b， C3b与靶标结合后，再与B因子结合并被D因子激活，形成更稳定的C3bBb，即旁路途径的C3转化酶。

     • 放大环路：C3bBb能进一步裂解更多C3，形成强大的正反馈放大。

共同末端通路

三条途径汇合于C3的裂解，生成C3b和C3a。

1. C5转化酶形成：C3b与已有的C3转化酶（C4b2a或C3bBb）结合，形成C5转化酶（C4b2a3b或C3bBb3b）。

2. 膜攻击复合物组装：C5转化酶裂解C5，生成C5b和C5a。C5b依次与C6、C7、C8结合，形成C5b-8复合物，该复合物插入靶细胞膜，并招募多个C9分子聚合，形成膜攻击复合物，在膜上形成孔道，导致细胞渗透性溶解[4]。

生物学效应

补体激活产生三大效应：

1. 调理作用：C3b等片段共价结合于病原体表面，被吞噬细胞（如巨噬细胞、中性粒细胞）上的补体受体识别并吞噬。

2. 炎症反应：C3a和C5a是强效的过敏毒素，能趋化并激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞和中性粒细胞，引起血管扩张、平滑肌收缩和炎症介质释放。

3. 细胞溶解：MAC在靶细胞膜上形成孔道，直接导致病原体或异常细胞溶解。

精密调控

为防止补体过度激活损伤自身组织，补体系统受到一系列可溶性和膜结合调节蛋白的严密控制：

• C1抑制物：抑制C1r和C1s。

• 因子I：在辅助因子（如MCP， CR1）协助下，裂解灭活C3b和C4b。

• 衰变加速因子：加速C3转化酶的衰变。

• CD59：抑制MAC的组装，保护宿主细胞。

• 因子H：调节旁路途径，区分“自我”与“非我”。

临床意义

补体成分的缺陷、功能亢进或调节异常可导致严重疾病：

1. 免疫缺陷与反复感染：如C3缺乏导致严重化脓性感染。

2. 自身免疫病：

   • 系统性红斑狼疮：与C1q、C2、C4缺乏密切相关。

   • 非典型溶血性尿毒症综合征：与旁路途径调节蛋白（如因子H、MCP）突变或抗因子H抗体相关。

   • 阵发性睡眠性血红蛋白尿：由获得性DAF和CD59缺陷导致红细胞对补体敏感而溶血。

3. 炎症性疾病：C5a等片段驱动炎症，与脓毒症、关节炎等有关。

4. 治疗靶点：补体抑制剂已成功应用于临床，如抗C5单克隆抗体（依库珠单抗， 雷夫利珠单抗）用于治疗PNH、aHUS和重症肌无力等[5]。

参考文献

1. Walport, M. J. (2001). Complement. First of two parts. New England Journal of Medicine, *344*(14), 1058-1066. （补体系统的经典综述（上））

2. Ricklin, D., Hajishengallis, G., Yang, K., & Lambris, J. D. (2010). Complement: a key system for immune surveillance and homeostasis. Nature Immunology, *11*(9), 785-797. （补体：免疫监视与稳态的关键系统）

3. Dunkelberger, J. R., & Song, W. C. (2010). Complement and its role in innate and adaptive immune responses. Cell Research, *20*(1), 34-50. （补体在先天与适应性免疫应答中的作用）

4. Serna, M., Giles, J. L., Morgan, B. P., & Bubeck, D. (2016). Structural basis of complement membrane attack complex formation. Nature Communications, *7*, 10587. （补体膜攻击复合物形成的结构基础）

5. Zelek, W. M., Xie, L., Morgan, B. P., & Harris, C. L. (2022). Compendium of current complement therapeutics. Molecular Immunology, *142*, 105-124. （当前补体治疗药物概览）