第十八章 补体检测及补体参与的试验 临床免疫室 黄卓春 2018-5-9

补体（complement, C） 是一组存在于人和脊椎动物血清、组织液和细胞膜 表面，具有酶样活性、不耐热、功能上连续反应的糖蛋白 可辅助和补充特异性抗体介导的溶菌、溶血作用 含量相对稳定，疾病状态时含量及活性可发生变化 补体系统：补体固有成分、补体调节蛋白、补体受体

补体的表达方式 参与补体激活经典途径的固有成分按其被发现的先后顺序分别称C1、C2、……C9。C1由C1q、C1r、C1s三种亚单位组成 补体系统旁路激活途径及调节因子中另一些组分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子等；补体调节成分多以其功能进行命名，如C1抑制物（C1INH）、C4结合蛋白（C4BP） 补体活化后的裂解片段以该成分的符号后加小写英文字母表示，通常a为 小片段，b为大片段：C2a、C2b 具有活性成分的复合物在其字符上划一横线表示，如：C1～C9 灭活的补体片段在其字符前加英文字母i表示，如iC3b 对补体受体以其结合对象命名，如CLrR、C5Ar、对C3片段受体则用CR1、CR2……CR4表示

补体系统组成 补体固有成份 补体调节蛋白 补体受体 C1~C9, B、D、P因子 C1INH、C4BP、H、I、S蛋白和血清羧肽酶等, MCP, DAF, HRP C1qR、C3b/C4bR (CRI)、C3dR(CRII)、H因子受体、C3a和C5a受体等

第一节 补体的理化特性与生物学功能 90%的血清补体由肝脏合成 感染部位活化的巨噬细胞能分泌几乎所有种类的补体成分 血清补体总量约为4g/l，C3含量最高 不稳定，易受各种理化因素影响（热不稳定，56℃、30min即被灭活；射线、机械振荡、酒精、胆汁等可 破坏补体） 在0～10℃活性保持3～4天 补体的理化特性

补体系统的激活 1. 经典激活途径（classical pathway，CP) 2. 旁路激活途径 (alternative pathway，AP) 3. 甘露聚糖（MBL）激活途径

1.经典激活途径 抗原抗体复合物启动的，由C1—C9参与的一系列的酶促反应，其结果是靶细胞因细胞膜受攻击复合物作用而被裂解 激活物 ：抗原—抗体（IgG、IgM）复合物 Immunocomplex，IC 循环免疫复合物 Circular Immunocomplex，CIC C3转化酶？C5转化酶？ 激活顺序：识别阶段-活化阶段-膜攻击阶段

2. 旁路途径的激活

三种补体激活途径比较 经典激活途径 替代激活途径 MBL途径 激活物质 抗原抗体复合物 肽聚糖、酵母多糖、脂多糖 MBL相关的丝氨酸蛋白酶 起始分子 C1q C3 C2、C4 参与成分 C1-C9 C3、C5-C9、B因子、D因子 C2-C9、 MASP 所需离子 Ca2+、Mg2+ Mg2+ Ca2+ C3转化酶 C4b2b C3bBb C5转化酶 C4b2b3b C3bnBb 生物作用 参与特异性免疫的效应阶段,感染后期发挥作用 参与非特异性免疫的效应阶段,感染早期发挥作用

补体系统的生物学功能 1.溶解细胞、细菌和病毒 2.调理作用 3.清除免疫复合物 4.引起炎症反应 5.免疫调节作用 调理作用？免疫调节作用？

第二节 血清总补体活性测定 血清总补体活性测定（CH50试验）:以红细胞的溶解为指示，以50%溶血为判断终点。 CP-CH50 第二节 血清总补体活性测定 血清总补体活性测定（CH50试验）:以红细胞的溶解为指示，以50%溶血为判断终点。 CP-CH50 AP-CH50 MBL-CH50 CP-CH50：经典途径的CH50； AP：替代途径； MBL：MBL途径

（一）实验原理： 特异性抗体与红细胞结合后可激活补体，导致红细胞表面形成跨膜小孔，使胞外水分渗入，引起红细胞肿胀而发生溶血，溶血程度与补体的活性有关，与补体的剂量依赖呈S型曲线。

30%-70%呈直线，50%溶血为终点

（二）试验方法 红细胞浓度的调整：2%~5%绵羊红细胞（SRBC）悬液 稀释缓冲液：PH7.2~7.4磷酸盐缓冲液，必须含有Ca2+、Mg2+ 常采用2% SRBC；溶血素即为抗红细胞的抗体，常采用2U的溶血素； Mg2+可增强补体的效能

不同稀释度溶血素的配制 最终稀释度 稀释液(ml) 稀释度 溶血素（ml） 1:1000 1.8 1:100 0.2 所加溶血素 最终稀释度 稀释液(ml) 稀释度 溶血素（ml） 1:1000 1.8 1:100 0.2 1:2000 0.2 1:1000 0.2 1:3000 0.4 1:1000 0.2 1:4000 0.2 1:2000 0.2 1:5000 0.8 1:1000 0.2 1:6000 0.2 1:3000 0.2 1:8000 0.2 1:4000 0.2 1:10000 0.2 1:5000 0.2 1：100的溶血素0.2ml加入1.8ml的稀释液里，最终稀释度为1：1000

溶血素的滴定 管号 溶血素 试管内加入的试剂量（ml） 稀释度 溶血素 补体(1:60) 缓冲液 2%SRBC 结果 1 1：1000 0.1 0.2 0.2 0.1 全溶血 2 1：2000 0.1 0.2 0.2 0.1 全溶血 3 1：3000 0.1 0.2 0.2 0.1 37℃ 全溶血 4 1：4000 0.1 0.2 0.2 0.1 30分钟 全溶血 5 1：5000 0.1 0.2 0.2 0.1 大部分溶血 6 1：6000 0.1 0.2 0.2 0.1 微溶血 7 1：8000 0.1 0.2 0.2 0.1 不溶血 8 1：10000 0.1 0.2 0.2 0.1 不溶血 9 对照 － － 0.2 0.1 不溶血 以最高稀释度的溶血素仍能产生完全溶血为最大有效反应管(1:4000)即为1个单位，一般试验使用2个单位(1:2000)

50%溶血标准管配制 试剂 用量 溶血程度 2%SRBC 0.5ml 100% DH2O 2.0ml 1.8%Nacl 50%

血清总补体50%溶血活性测定（U/ml） 试管号 1:20稀释血清 巴比妥缓冲液 2u溶血素 2%SRBC 1 0.10 1.40 0.5 0.5 2 0.15 1.35 0.5 0.5 3 0.20 1.30 0.5 0.5 4 0.25 1.25 0.5 0.5 5 0.30 1.20 0.5 0.5 6 0.35 1.15 0.5 0.5 7 0.40 1.10 0.5 0.5 8 0.45 1.05 0.5 0.5 9 0.50 1.00 0.5 0.5 10 0.00 1.50 0.5 0.5 37℃，30分钟，2500r/min离心，与50%溶血标准比较

按以下公式计算50%溶血的总补体值 CH50（U/ml）= ×稀释倍数 总补体活性参考范围:50-100 U /ml 反应总体积2.5ml为常用 1 血清用量

（三）方法评价 CP-CH50测定经典途径总补体溶血活性 反应的是补体9种成分综合水平 方法简便、快速，但敏感性较低 影响因素多：缓冲液pH 、离子强度、Ca2+、Mg2+浓度等，各个环节严加控制。

第三节 单个补体成分的测定 主要检测的单个补体成分：C3、C4、C1q、B 因子和C1抑制物 方法： 1. 免疫溶血法 测定补体的溶血活性 第三节 单个补体成分的测定 主要检测的单个补体成分：C3、C4、C1q、B 因子和C1抑制物 方法： 1. 免疫溶血法 测定补体的溶血活性 2. 免疫化学法 测定补体的含量

一、免疫溶血法 原理： 抗原与特异性抗体结合后可激活补体的经典途径导致红细胞溶解。 当缺乏某一单个补体成分时，不能使补体连续激活，指示系统不发生溶血； 加入待测血清，若含原来缺乏的补体成分，则级联反应恢复，产生溶血，溶血程度与待测单个补体成分活性有关 以50%溶血为终点

、溶血素 、溶血素 注:兔红细胞可直接活化补体的旁路途经

二、免疫化学法 单向免疫扩散法 火箭免疫电泳 透射比浊法 速率散射比浊法 免疫比浊试验见第六章

免疫浊度测定（第六章 P67） 可溶性抗原和相应抗体特异性结合（两者在比例合适和增浊剂作用下），可快速形成较大的免疫复合物，使反应液出现浊度。 抗体过量的情况下，反应液的浊度与待测抗原量呈正相关 透射免疫比浊试验 检测的是透射光，即免疫复合物形成后，反应液浊度变化，引起透射光的改变 抗体用量大，耗时长，不宜用于药物半抗原的检测

散射免疫比浊试验 检测的是散射光 终点散射比浊试验——在抗原-抗体反应达到平衡时测定散射光强度 速率散射比浊试验——抗原抗体结合反应的动力学测定方法，临床上使用的主要方法学 胶乳增强免疫浊度测定

第四节 补体参与的试验 利用补体的溶细胞作用，将其作为试剂成分参与试验 可对各种抗原或抗体以及免疫复合物进行检测

补体结合试验 complement fixation test, CFT 反映经典途径的抗原抗体反应 应用绵羊红细胞和溶血素作指示剂 检测抗原或抗体 补体的经典途径中，触发：抗原抗体反应。补体结合试验及利用经典途径来反向检测抗原（或者抗体）。

一、试验原理 补体结合试验三个系统 反应系统：已知抗原（或抗体）与待测抗体（或抗原） 补体系统：豚鼠血清 指示系统：与溶血素结合的致敏绵羊红细胞SRBCS

图19-3

二、方法评价 灵敏度高 0.05ug/ml 特异性强 结果明显 试验条件要求低 参与成分多，操作繁琐

补体参与的其他试验 C1q抗体的测定试验 将C1q作为抗原检测患者血清中的抗C1q抗体 抗C1q抗体是一种自身抗体，临床上主要用于狼疮肾炎的诊断和监测，低补体血症性荨麻疹性血管炎、膜增生性肾小球肾炎和Felty综合征（指除有典型的类风湿关节炎临床表现外，还伴有脾脏肿大和白细胞计数减少的一种严重型类风湿关节炎）的诊断 采用ELISA方法检测

第五节 补体测定的临床意义 1. 与补体降低相关的疾病 2. 高补体血症(心梗和某些恶性肿瘤)

补体缺陷 在临床上偶尔可以见到一些补体先天性缺陷的病人，C2缺陷和C1INH缺陷相对较常见，其它补体成分的缺陷均非常罕见。 补体先天性缺陷患者的两大临床表现是反复感染和自身免疫病，这也从反面证实了补体在抗感染免疫和免疫调节方面的重要意义。

补体缺陷的临床表现 临床表现 主要相关的缺陷补体成分 次要相关的缺陷补体成分 遗传性血管神经性水肿 C1INH 严重顽固性皮肤损害 C1q 反复发作性细菌感染 C3，I因子 C1r，C1q 免疫复合物性血管炎（包括肾炎） C1q，C1r，C4，C2 C3，C5 反复发作性革兰氏阳性球菌感染 C5，C6，C7，C8 系统性红斑狼疮 CR1

C1IHN缺陷引起血管神经性水肿

继发性补体降低： 消耗增多：SLE、RA、自身免疫性溶血 大量丢失：大面积烧伤、失血及肾脏病患者 补体合成不足：肝脏疾病或营养不良 补体活性及含量的测定对自身免疫病的诊断、有无疾病的活动以及疾病的进程和疗效的判断等提供重要依据

高补体血症 偶见感染恢复期 恶性肿瘤 急性病毒性肝炎、心肌梗死、糖尿病

补体与病毒感染 补体受体及补体膜表面调节蛋白与病毒感染的关联受到越来越多的重视，一些病毒可通过补体受体等感染宿主细胞，例如，EB病毒通过CR2感染B细胞，麻疹病毒通过MCP感染机体细胞，柯萨其病毒、埃可病毒和肠道病毒可通过DAF感染细胞等。 临床上可考虑应用补体受体的阻断剂治疗某些病毒感染性疾病。

补体与器官移植的超急性排斥 目前研究结果表明，超急性移植排斥的主要原因是补体系统的全身性激活，导致对机体自身的广泛性组织损伤，产生致命的后果。 目前在临床前研究的解决方案是： （1）利用补体抑制剂如可溶性CR1进行药物治疗； （2）考虑应用转基因技术解决这一问题。

目前已开展了CR1、DAF、CD59、MCP等膜表面补体调节蛋白转基因猪的实验研究，将这些人类基因在胚胎期转入猪胚胎细胞后，使其发育成含有人类基因的转基因猪，将其器官移植至灵长类动物后，由于补体调节蛋白对补体的抑制作用，可有效阻止超急性移植排斥的发生，使移植的器官存活时间明显延长。

补体与炎症性疾病 补体在活化过程中产生的片段具有一些新的生物学活性，其中C5a，C3a，C4a具有过敏毒素效应，C5a具有趋化活性，这些片段在促进炎症反应中起重要作用，因而在一些炎症相关的疾病中，补体起重要的病理作用，包括自身免疫病、心血管疾病、感染过程中的炎症性组织损伤、超急性移植排斥等。 通过抑制补体有可能收到治疗疾病的效果

相关疾病时补体的检测 与补体相关的遗传性疾病 补体测定的应用 诊断病原体感染 检测补体的功能 CH50 检测单个成分的含量及活性 C3、C4、PFB 免疫性疾病 相关疾病时补体的检测 与补体相关的遗传性疾病 补体含量显著降低的疾病 高补体血症 补体参与的试验 溶血空斑实验、抗C1q抗体检测 流行病学调查 补体应用于临床治疗后的检测

小 结 主要内容 补体定义 活化途径 CH50测定原理（免疫溶血法测定的是补体的溶血活性） 补体含量的测定（与第六章免疫比浊试验结合起来） 小 结 主要内容 补体定义 活化途径 CH50测定原理（免疫溶血法测定的是补体的溶血活性） 补体含量的测定（与第六章免疫比浊试验结合起来） 补体结合试验的基本原理 补体系统的异常与疾病

英语词汇 Complement， MBL， CH50， SRBC， complement fixation test（CFT）