第二节 补体的激活和基因调控
一、补体的激活途径
补体的激活途径主要有三种，即经典途径（classical pathway）、旁路途径（alternative pathway）和甘露糖结合凝集素途径（mannose-binding lectin pathway，MBL pathway）。
（一）补体激活经典途径
经典途径的激活物主要是与抗原结合的IgG、IgM分子。另外，C- 反应蛋白、细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、髓鞘脂和某些病毒蛋白（如HIV的gp120）等也可作为激活物。在该过程中，抗原抗体复合物作为主要激活物，使补体固有成分以C1、C4、C2、C3、C5～C9顺序发生酶促连锁反应，产生一系列生物学效应并最终发生细胞溶解作用。另外，补体经典途径的激活还依靠补体C1q分子结合抗体后的激发作用，即每个C1q分子必须与2个以上Ig分子的Fc段结合，游离或可溶性抗体不能激活补体。
经典活化途径可人为地分成识别、活化和膜攻击3个阶段。
1.识别阶段
抗原抗体（主要是与IgG、IgM）结合后，抗体发生构型改变，使Fc段的补体结合部位暴露，补体C1与之结合并被激活，这一过程被称为补体激活的启动或识别。C1是由C1q、C1r和C1s分子组成的多聚体复合物，C1q为球形六聚体，与抗体结合后，依次活化C1r和C1s，C1s具有酯酶活性，可专一性地分解特定补体成分，使该途径进入下一步的级联反应。
2.活化阶段
活化的C1s在Mg2+存在下，先后将C4裂解为C4a和C4b，将与C4b结合的C2裂解为C2a和C2b，从而形成具有酶活性的C4b2a复合物，即C3转化酶，后者进一步酶解C3，并与新生成C3b结合，形成C4b2a3b复合物，即C5转化酶。这两种酶是此阶段形成的重要转化酶。
3.膜攻击阶段
C5转化酶将C5裂解为C5b和游离于液相的小分子C5a，C5b与细胞膜结合，继而结合C6和C7形成C5b67三分子复合物，该复合物吸附C8后可与多个C9分子聚合，形成C5b6789n复合物，即膜攻击复合物（membrane attack complex，MAC）。插入细胞膜的MAC可破坏局部的磷脂双层，形成“渗漏斑”，或聚合成内壁亲水的管状跨膜通道，由于细胞内胶体渗透压较高，细胞逐渐肿胀破裂，即细胞“溶破”。
（二）补体激活旁路途径
补体激活旁路途径是指不依赖抗体，而是在B因子、D因子和P因子参与下，由微生物或外源异物直接激活C3，形成C3转化酶及C5转化酶，启动补体酶促连锁反应，产生一系列生物学效应，最终发生细胞溶解的补体活化途径。旁路途径的激活物主要是细胞壁成分，如脂多糖、葡聚糖及酵母多糖，病毒感染细胞、肿瘤细胞等。
此途径从C3开始。上述经典激活途径中产生的C3转化酶可将C3分解为C3a和C3b，附着于细胞表面的C3b可与B因子结合，成为易被血清中D因子分解的状态，B因子遂分解为Ba和Bb，后者与C3b构成复合物，即旁路途径中的C3转化酶C3bBb。这里，C3b既是C3转化酶分解C3之后的产物，又是旁路途径C3转化酶的组成成分，由此形成了经典途径和旁路途径相互影响的一种反馈性放大机制。
此外，部分C3b可与C3bBb复合物形成C3bBb3b，此为旁路途径的C5转化酶。其后的终末通路与经典途径完全相同。
（三）补体MBL激活途径
MBL是一类合成于肝脏或小肠的可溶性模式识别分子，专一性识别各种病原体表面的碳水化合物，包括D- 甘露糖、L- 盐藻糖和N- 乙酰氨基葡萄糖。MBL在识别细菌表面糖链之后，激活MBL相关丝氨酸蛋白酶，后者显示类似C1s活性，水解C4和C2形成C3转化酶，启动补体级联反应。
二、补体的调控
补体系统被激活后，进行系统有序的级联反应，从而发挥广泛的生物学效应，参与机体的防御功能。但如果补体系统活化失控，可形成过多的MAC，从而产生自身损伤，或产生过多的炎症介质造成病理效应。正常机体的补体活化处于精细的调控之下，从而能够维持机体的自身稳定，同时又能有效清除外来微生物。
补体的调控通过调节因子起作用。体内存在多种可溶性膜结合的补体调节因子，它们以特定方式与不同的补体成分相互作用，使补体的激活与抑制处于精细的平衡状态，而调节蛋白的缺失有时是造成某些疾病发生的原因。
目前发现的补体调节因子有10余种，按其作用特点可分为三类：①防止或限制补体在液相中自发激活的活化抑制因子；②抑制或增强补体对底物正常作用的调节因子；③保护机体组织、细胞免遭补体破坏作用的阻滞因子。