補體活化途徑

補體活化途徑大致可分為兩種途徑，第一補體途徑（classical pathway）和第二途徑，第二途徑亦稱為代替途徑（alternate pathway）。據説第二途徑與彼列莫（L．Pillemer）等所提倡的備解素系統據説是同一途徑，與第一補體途徑相比，可由更單純的物質引起，在比較低等的動物中也能看到。

補體在溶菌或溶血反應時被激活的過程中，11種成分可分為3個功能單位，即①識別單位：包括C1q、C1r、C1s；②活化單位：包括C2、C3、C4；③膜攻擊單位：包括C5、C6、C7、C8和C9。同一功能單位的補體成分彼此間有化學親和性，激活後可相互結合在一起，共同執行使細胞溶解這一生物學功能。因此，補體的經典激活途徑可分為識別、活化和膜攻擊3個階段。這3個階段一般在靶細胞膜的3個不同部位進行。補體在激活過程中C2、C3、C4、C5均分別裂解成2個或2個以上的片段，分別標以a、b等符號，如 C3a、C3b、C3c等。其中C2b、C3b、C4b、C5b直接或間接結合在靶細胞上，以固相的形式參與溶細胞過程，C3a、C5a遊離在液相。補體在激活過程中， C5、C6、C7經活化後還可聚合成 C567．並與C3a、C5a一起發揮特殊的生物學功能.

參與補體經典激活途徑的成分包括C1-C9。按其在激活過程中的作用，人為地分成三組，即識別單位（Clq、Clr、Cls）、活化單位（C4、C2、C3）和膜攻擊單位（C5-C9），分別在激活的不同階段即識別階段、活化階段和膜功擊階段中發揮作用。

（一）識別階段

Clq：Clq分子有6個能與免疫球蛋白分子上的補體結合點相結合的部位。當兩個以上的結合部位與免疫球蛋白分子結合時，即Clq橋聯免疫球蛋白之後，才能激活後續的補體各成分,IgG為單體，只有當其與抗原結合時，才能使兩個以上的IgG分子相互靠攏，提供兩個以上相鄰的補體結合點才能與Clq接觸，只有當IgM與抗原結合，發生構型改變，暴露出補體結合部位之後，才能與Clq結合。一個分子的IgM激活補體的能力大於IgG。Clq與補體結合點橋聯後，其構型發生改變，導致Clr和Cls的相繼活化。

Clr：Clr在C1大分子中起着連接Clq和Cls的作用。Clq啓動後可引起Clr構型的改變，有活性的Clr可使Cls活化。

Cls：Clr使Cls的肽鏈裂解，其中一個片段Cls具有酯酶活性，即CI的活性。此酶活性可被C1INH滅活。

在經典途徑中，一旦形成Cls，即完成識別階段，並進入活化階段。

（二）活化階段

CI作用於後續的補體成分，至形成C3轉化酶（C42）和C5轉化酶（C423）的階段。

C4：C4是CI的底物。在Mg2 存在下，CI使C4裂解為C4a和C4b兩個片段，並使被結合的C4b迅速失去結合能力。CI與C4反應之後能更好地顯露出CI作用於C2的酶活性部位。

C2：C2雖然也是CI的底物，但CI先在C4作用之後明顯增強了與C2的相互作用。C2在Mg2 存在下被CI裂解為兩個片段C2a和C2b。當C4b與C2b結合成C4b2b(簡寫成C42)即為經典途徑的C3轉化酶。

C3：C3被C3轉化酶裂解在C3a和C3b兩個片段，分子內部的疏酯基（-S-CO-）外露，成為不穩定的結合部位。硫酯基經加水分解，成為-SH和-COOH也可與細菌或細胞表面的-NH₂和-OH反應而共價結合。因此，C3b通過不穩定的結合部位，結合到抗原抗體複合物上或結合到C42激活C3所在部位附近的微生物、高分子物質及細胞膜上。這點，對於介導調理作用和免疫粘附作用具有重要意義。C3b的另一端是個穩定的結合部位。C3b通過此部位與具有C3b受體的細胞相結合。C3b可被I因子滅活。C3a留在液相中，具有過敏毒素活性，可被羥肽酶B滅活。

（三）膜攻擊階段

C5轉化酶裂解C5後，繼而作用於後續的其他補體成分，最終導致細胞受損、細胞裂解的階段。

C5：C5轉化酶裂解C5產生出C5a和C5b兩個片段。C5a遊離於液相中，具有過敏毒素活性和趨化活性。C5b可吸附於鄰近的細胞表面，但其活性極不穩定，易於衰變成C5bi。

C6-C9：C5b雖不穩定，當其與C6結合成C56複合物則較為穩定，但此C5b6並無活性。C5b6與C7結合成三分子的複合物C5b67時，較穩定，不易從細胞膜上解離。

C5b67即可吸附於已致敏的細胞膜上，也可吸附在鄰近的，未經致敏的細胞膜上（即未結合有抗體的細胞膜上）。C5b67是使細胞膜受損傷的一個關鍵組分。它與細胞膜結合後，即插入膜的磷脂雙層結構中。

若C5b67未與適當的細胞膜結合，則其中的C5b仍可衰變，失去與細胞膜結合和裂解細胞的活性。

C5b67雖無酶活性，但其分子排列方式有利於吸附C8形成C5678。其中C8是C9的結合部位，因此繼續形成C5-9，即補體的膜攻擊單位，可使細胞膜穿孔受損。

C5b、C6、C7結合到細胞膜下時細胞膜仍完整無損；只有在吸附C8之後才出現輕微的損傷，細胞內容物開始滲漏。在結合C9以後才加速細胞膜的損傷過程，因而認為C9是C8的促進因子。

旁路激活途徑與經典激活途徑不同之處在於激活是越過了C1、C4、C2三種成分，直接激活C3繼而完成C5至C9各成分的連鎖反應，還在於激活物質並非抗原抗體複合物而是細菌的細胞壁成分—脂多糖，以及多糖、肽聚糖、磷壁酸和凝聚的IgA和IgG4等物質。旁路激活途徑在細菌性感染早期，尚未產生特異性抗體時，即可發揮重要的抗感染作用。

（一）生理情況下的準備階段

在正常生理情況下，C3與B因子、D因子等相互作用，可產生極少量的C3B和C3bBb（旁路途徑的C3轉化酶），但迅速受H因子和I因子的作用，不再能激活C3和後續的補體成分。只有當H因子和I因子的作用被阻擋之際，旁路途徑方得以激活。

C3：血漿中的C3可自然地、緩慢地裂解，持續產生少量的C3b，釋入液相中的C3b迅速被I因子滅活。

B因子（fB）：液相中緩慢產生的C3b在Mg2 存在下，可與B因子結合形成C3bB。

D因子（fD）：體液中同時存在着無活性的D因子和有活性的D因子（B因子轉化酶）。D因子作用於C3bB，可使此複合物中的B因子裂解，形成C3bBb（C3轉化酶）和Ba遊離於液相中。C3bBb可使C3裂解為C3a和C3b，但實際上此酶效率不高亦不穩定，H因子可置換C3bBb複合物中的Bb,使C3b與Bb解離，解離或遊離的C3b立即被I因子滅活。因此，在無激活物質存在的生理情況下，C3bBb保持在極低的水平，不能大量裂解C3，也不能激活後續補體成分。但是這種C3的低速度裂解和低濃度C3bBb的形成，具有重大意義。可比喻為處於“箭在弦上，一觸即發”的狀態。

P因子（fP）：備解素，與C3bBb結合形成C3bBbP（C3轉化酶）。

(二)旁路途徑的激活

旁路途徑的激活在於激活物質（例如細菌脂多糖、肽聚糖；病素感染細胞、腫瘤細胞，痢疾阿米巴原蟲等）的出現。激活物質的存在為C3b或C3bBb提供不易受H因子置換Bb，不受Ⅰ因子滅活C3b的一種保護性微環境，使旁路激活途徑從和緩進行的準備階段過渡到正式激活的階段。

（三）激活效應的擴大

C3在兩條激活途徑中都佔據着重要的地位。C3是血清中含量最多的補體成分，這也正是適應其作用之所需。不論在經典途徑還是在旁路途徑，當C3被激活物質激活時，其裂解產物C3b又可在B因子和D因子的參與作用下合成新的C3bBb。後者又進一步使C3裂解。由於血漿中有豐富的C3，又有足夠的B因子和Mg2 ，因此這一過程一旦被觸發。就可能激活的產生顯著的擴大效應。有人稱此為依賴C3Bb的正反饋途徑，或稱C3b的正反饋途徑。

補體激活的途徑之一，由血漿中甘露聚糖結合凝集素（mannan-binding lectin,MBL）或纖維膠凝蛋白（ficolin，FCN）直接識別多種病原微生物表面的甘露糖、N-乙酰甘露糖、N-乙酰葡萄糖氨、巖藻糖等為末端糖基的糖結構。MBL-MASP複合物與病原體表面糖結構結合，使MASP-1、MASP-2被獨立地激活。活化的MASP2發揮其SP活性，裂解C4，所產生的C4b片段共價結合於病原體表面，通過與C2相互作用，使後者也被MASP2裂解，形成C3轉化酶C4b2a，繼之活化補體CP；活化的MASP1能直接裂解C3產生C3b，在fD和fP的作用下，形成C3轉化酶C3bBb或C3bBbP，併產生C5轉化酶C3bBb3b，激活補體AP。

過程：fP特異性識別→非共價結合於靶細胞表面→招募體液中的C3b和fB→形成C3bBP→在fD作用下生成C3bBbP。

某些蛋白酶或因子可以直接激活補體。

MΦ（誘導性）和PMN（組成性）表達膜型絲氨酸蛋白酶，可裂解C3、C5產生C3a、C5a，在補體介導的T細胞免疫調節中起重要作用。