免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵御外界病原體侵襲和清除體內(nèi)異常細(xì)胞的重要防線。補(bǔ)體系統(tǒng)作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮著不可或缺的作用。本文將詳細(xì)探討補(bǔ)體系統(tǒng)的組成、功能、激活途徑及其重要性。
補(bǔ)體系統(tǒng)的基本概念
補(bǔ)體系統(tǒng)是由大約50種血清蛋白和細(xì)胞膜受體組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這些成分在血漿和細(xì)胞膜之間分布，約占血清中球蛋白的10%-15%。這些蛋白最初由肝臟合成，并以無活性的前體形式在血液中循環(huán)。補(bǔ)體一詞源于比利時(shí)免疫學(xué)家Jules Bordet的研究，他發(fā)現(xiàn)含有抗菌抗體的新鮮血清在37°C下可以溶解細(xì)菌，但當(dāng)血清被加熱到56°C或更高溫度時(shí)，會失去溶解能力。Bordet認(rèn)為血清中含有一種熱敏感成分，這種成分能夠協(xié)助或補(bǔ)充抗體的溶解功能，因此將其命名為“補(bǔ)體”。
補(bǔ)體系統(tǒng)的組成與分類
補(bǔ)體系統(tǒng)主要包括多種蛋白質(zhì)和糖蛋白，它們可以分為不同的功能類別：
1、起始補(bǔ)體成分：這些蛋白質(zhì)通過結(jié)合特定的可溶性或膜結(jié)合分子來啟動(dòng)各自的補(bǔ)體反應(yīng)。一旦被它們的配體激活，它們就會發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致其生物活性發(fā)生變化。
2、酶促介質(zhì)：一些補(bǔ)體成分是蛋白水解酶，它們裂解并激活補(bǔ)體反應(yīng)序列中的下一個(gè)成員。這些酶原在結(jié)合到其他大分子并經(jīng)歷構(gòu)象變化后變得活躍，裂解補(bǔ)體成分C3和C5的兩個(gè)酶復(fù)合物分別被稱為C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶。
3、增強(qiáng)吞噬作用的成分（調(diào)理素）：在補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)激活后，一些補(bǔ)體蛋白被裂解成兩個(gè)片段，其中較大的片段如C3b和C4b，與微生物細(xì)胞共價(jià)結(jié)合，并作為具有相應(yīng)受體的吞噬細(xì)胞的配體，從而增強(qiáng)吞噬作用。
4、炎癥介質(zhì)：一些小型補(bǔ)體片段充當(dāng)炎癥介質(zhì)，結(jié)合到小血管內(nèi)皮細(xì)胞上的受體，誘導(dǎo)毛細(xì)血管直徑增加，增強(qiáng)受影響區(qū)域的血流，并吸引其他細(xì)胞到組織損傷部位。
5、膜攻擊蛋白：膜攻擊復(fù)合物（MAC）的蛋白插入入侵微生物的細(xì)胞膜并打孔，導(dǎo)致病原體溶解。MAC也可以在感染的宿主細(xì)胞上形成，但補(bǔ)體系統(tǒng)必須首先克服旨在保護(hù)宿主細(xì)胞免受補(bǔ)體攻擊的調(diào)節(jié)機(jī)制。
6、補(bǔ)體受體蛋白：細(xì)胞表面受體分子結(jié)合補(bǔ)體蛋白并發(fā)出特定細(xì)胞功能的信號，例如觸發(fā)吞噬作用或刺激中性粒細(xì)胞脫顆粒和炎癥。
7、調(diào)節(jié)補(bǔ)體成分：通過促進(jìn)它們的降解或阻止它們與宿主細(xì)胞結(jié)合來限制補(bǔ)體的作用。
（補(bǔ)體系統(tǒng)的不同功能類別）
補(bǔ)體系統(tǒng)的功能
補(bǔ)體系統(tǒng)在先天免疫和適應(yīng)性免疫中都發(fā)揮著重要作用：
1、增強(qiáng)抗體和吞噬細(xì)胞清除微生物和受損細(xì)胞：補(bǔ)體系統(tǒng)能夠標(biāo)記抗體-抗原復(fù)合物以供吞噬細(xì)胞吞噬，增強(qiáng)清除微生物和受損細(xì)胞的能力。
2、促進(jìn)炎癥：補(bǔ)體系統(tǒng)的某些成分作為炎癥介質(zhì)，能夠誘導(dǎo)毛細(xì)血管擴(kuò)張，增強(qiáng)受影響區(qū)域的血流，并吸引其他免疫細(xì)胞到組織損傷部位。
3、攻擊病原體細(xì)胞膜：MAC能夠插入并破壞病原體細(xì)胞膜，導(dǎo)致病原體溶解。
補(bǔ)體的激活途徑
補(bǔ)體系統(tǒng)的激活主要通過三條途徑進(jìn)行：經(jīng)典途徑、凝集素途徑和替代途徑。
1、經(jīng)典途徑：由結(jié)合到抗原上的特定抗體激活。這些抗體-抗原復(fù)合物與補(bǔ)體成分C1、C2和C4相互作用，形成C3轉(zhuǎn)化酶（C4b2a），進(jìn)而裂解C3分子。經(jīng)典途徑被認(rèn)為是適應(yīng)性免疫反應(yīng)的一部分。
2、凝集素途徑：由結(jié)合到微生物表面甘露糖結(jié)合蛋白的凝集素激活。甘露糖結(jié)合凝集素（MBL）特異性結(jié)合病原體上的碳水化合物，激活與MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶（MASPs），生成C3轉(zhuǎn)化酶。
3、替代途徑：在沒有抗體的情況下在微生物細(xì)胞表面激活。血漿中的C3自發(fā)水解生成C3（H2O），與血清因子B結(jié)合，并被血清因子D裂解，形成C3轉(zhuǎn)化酶（C3bBb）。替代途徑是先天免疫的效應(yīng)機(jī)制，能夠在沒有抗體的情況下穩(wěn)定地附著在微生物表面的C3b，并啟動(dòng)后續(xù)的補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)。
（補(bǔ)體系統(tǒng)的三條激活途徑）
補(bǔ)體系統(tǒng)在免疫中的作用機(jī)制
補(bǔ)體系統(tǒng)的激活導(dǎo)致一系列級聯(lián)反應(yīng)，最終產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)：
1、吞噬作用：C3b和C4b作為調(diào)理素，與微生物細(xì)胞結(jié)合，并作為吞噬細(xì)胞的配體，增強(qiáng)吞噬作用。
2、炎癥反應(yīng)：小型補(bǔ)體片段如C5a作為過敏毒素，結(jié)合到血管內(nèi)皮細(xì)胞上的受體，誘導(dǎo)毛細(xì)血管擴(kuò)張，增強(qiáng)血流，吸引其他免疫細(xì)胞到感染部位。
3、病原體溶解：MAC插入病原體細(xì)胞膜并打孔，導(dǎo)致病原體溶解。
（補(bǔ)體系統(tǒng)在免疫中的作用）
補(bǔ)體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與疾病
補(bǔ)體系統(tǒng)的功能受到多種調(diào)節(jié)蛋白的精細(xì)調(diào)控，以防止對自身細(xì)胞的損傷。然而，補(bǔ)體系統(tǒng)的異常激活或失調(diào)與多種疾病相關(guān)，如自身免疫性疾病、感染性疾病和炎癥性疾病。例如，系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是一種自身免疫性疾病，其發(fā)病機(jī)制涉及補(bǔ)體系統(tǒng)的異常激活，導(dǎo)致廣泛的炎癥和組織損傷。
總之，補(bǔ)體系統(tǒng)作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分，通過增強(qiáng)抗體和吞噬細(xì)胞的功能、促進(jìn)炎癥和攻擊病原體細(xì)胞膜，在先天免疫和適應(yīng)性免疫中都發(fā)揮著重要作用。補(bǔ)體系統(tǒng)的激活主要通過經(jīng)典途徑、凝集素途徑和替代途徑進(jìn)行，每條途徑都有其特定的觸發(fā)機(jī)制和生物學(xué)效應(yīng)。它的功能受到多種調(diào)節(jié)蛋白的精細(xì)調(diào)控，以確保其在抵御病原體侵襲和清除體內(nèi)異常細(xì)胞的同時(shí)，不對自身細(xì)胞造成損傷。然而，補(bǔ)體系統(tǒng)的異常激活或失調(diào)與多種疾病相關(guān)，因此深入研究補(bǔ)體系統(tǒng)的功能和調(diào)節(jié)機(jī)制，對于理解免疫系統(tǒng)的功能和疾病的發(fā)生機(jī)制具有重要意義。
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