由于鱼类的进化位置较低,其补体系统构成较为原始且复杂,因此对鱼类补体的研究,尤其是一些理论问题尚未十分了解。例如,鱼类的补体及其受体是否参与肾脏MMCs对免疫复合物的清除还不清楚,鱼类调理作用的机制、参与鱼类炎症反应的因子种类、鱼类特定补体蛋白的检测,鱼类补体分子多态性机制等许多方面还缺少系统的研究。鱼类的补体系统的研究开始的相对较晚,但由于其具有的特殊意义,受到学术界的广泛重视,对淡水鱼以及海水鱼的补体研究都取得了很大的进展。早期的研究以鱼类补体分子的纯化鉴定为主,以期了解鱼类补体系统的构成和结构。在对补体系统的构成有了一定的了解以后,进一步的研究则侧重于补体分子的克隆和遗传构成等方面的研究,研究热点集中于鱼类补体分子、细胞因子及相关因子的基因结构,鱼类补体分子结构、功能多样性,与哺乳动物相关补体因子结构相似性等方面。其中对硬骨鱼类的补体分子的克隆、基因结构,及其与哺乳动物补体分子的相似性等方面的研究较为深入并取得了一些成果,其目的是利用现代生物技术实现基因的重组和具有更强免疫机能鱼类品种的建立。由于分子的克隆、基因结构等方面的研究工作上未能取得突破性的进展,今后一段时期内,鱼类的补体系统的研究重点仍将集中于这一方面,随着生物技术的飞速发展,这一方面有望取得实质性的突破。
二鱼类补体的特点：
与哺乳动物的补体相比,鱼类补体具有以下不同的特点:①鱼类补体对热更不稳定,有更低的最适反应温度更不易保存;②鱼类补体抗病原的微生物活性高,具有明显的种或种群特异性:③鱼类补体旁路途径的活性比哺乳动物的高5～10倍;④鱼类的C3,Bf等因子具有多态性。
三鱼类补体的活性：
Magnadóttir等研究了鳕( Gadus morhua)血清中补体的自然溶血活性(spontaneous haemolytic activity,SH) ,研究结果表明:鳕血清中补体的SH活性在一定温度范围内没有明显的变化,超出适温范围以后,随着外界温度的升高, SH活性降低。野生鳕的SH活性随年龄和体重的增加而降低,并有季节性差异;同时鳕血清中补体的SH活性受季节的影响,在仲冬时SH活性最高。鱼类补体的调理作用非常有效,虹鳟和鳗鲡的补体活化时产生的各种片段能促进其自身细胞的趋化作用,其作用程度是由鱼类补体或抗原/抗体的类型决定的。虹鳟、鲶、罗非鱼和金鱼等血清中的补体在45℃温度下20～30 min即失去与红细胞的结合能力。
姓名：曾辉
学号：2009308200412
院系：水改玲
鱼类补体系统研究现状
一前言：
自1894年pfeiffer和bordet从血清中分离出一类与抗体不同，能溶解细菌的成分以来，对补体的研究特别是对哺乳动物补体系统地研究已有近120年历史。目前，补体系统地起源可追溯到腔肠动物。但是与哺乳动物相比，鱼类补体的研究起步要晚的多，系统地研究是进入80年代后才开始的，目前，对鱼类补体系统的替代激活途径和经典激活途径已经研究得比较清楚，但对于凝集素激活途径还缺乏系统研究。鱼类补体大约由30余种蛋白裂解酶、酶抑制因子和受体构成的,是机体内最为复杂的限制性蛋白溶解系统。在鱼类免疫系统进化中,补体的出现比免疫球蛋白还要早。许多研究表明鱼类补体直接参与机体防御,其生物学活性影响机体抵抗微生物的能力、免疫反应细胞间的通讯联系、免疫复合物的形成和持续时间等。Nanaka和Koppenheffer的研究结果表明:硬骨鱼类的补体系统活化后,在病原微生物细胞膜表面形成一个贯穿膜内外的“管道”结构,引起细胞膜损伤外,导致胞内容物外漏。鱼类补体的调理作用能增强体液和细胞介导的特异性免疫。在虹鳟(Salmo gairdneri Richardson)和鳗鲡(Anguilla japonica)鱼卵的孵化介质中加入酵母聚糖后,可观察到白细胞趋化因子和白细胞增殖因子的生成。补体缺失实验表明,机体的非特异性免疫能力下降。因此,补体组分的生物功能、遗传缺陷或运转障碍等将引起鱼类的感染和自身免疫缺陷性疾病。所以,研究鱼类补体的生物功能、合成代谢、消耗、分解代谢及影响补体生物功能的因素,是预防鱼类疾病、探讨各种疾病发生机理的一个重要途径。
2旁路途径旁路途径(ACP)的激活由少量C3水解为C3(H2O)激活Bf,在Df作用下形成C3裂解酶(C3bBb)激活途径。旁路途径使机体在初次接触抗原时,活化补体发挥其杀灭作用。旁路途径在细菌感染早期,机体尚未产生抗体就被激活,鱼类旁路途径的补体活性是哺乳动物的5～10倍。Cooper(1985)报道,ACP直接由病毒、细菌、真菌或肿瘤细胞激活,不依赖抗体的存在。
四鱼类补体的组成成分：
鱼类补体的组成成分十分的复杂，主要有以下一些因子。①C2/Bf(B Factor)②C3/ C4/ C5家族③C6-C9④Clr/ Cls/ MASP家族⑤参与溶解的补体⑥补体受体
五鱼类的补体激活途径：
硬骨鱼类存在补体激活的三种途径,其中经典途径和旁路途径的活化顺序及补体成分的功能性质等在很大程度上都已明确,但关于凝集素途径的作用机制及所参与分子了解得还相对较少。从结构和功能研究看,硬骨鱼中研究最多的物种是虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和鲤鱼(Cyprinuscarpio)。其他一些模式动物如大西洋鲑(Salmo salar)、斑马鱼(Danio rerio)、青鳉(Oryzias latipes)和河豚(Tetraodon ni2groviridis)等也有一些补体序列方面的信息,但有关功能方面的资料还很少。
六鱼类补体的免疫作用及研究展望
鱼类的补体系统是鱼类免疫系统的重要组成部分,参与鱼类的非特异性免疫和特异性免疫反应。因此研究鱼类的补体系统可以深入的了解鱼类的免疫机制、免疫途径、免疫的方式以及作用机理,由此可以探讨鱼类免疫系统的功能和进化机制等;通过增强鱼类的补体系统,来提高机体的免疫力,促进水产养殖业健康养殖技术的深入发展和利用生物技术防治鱼类疾病,开展无公害养殖均具有积极的意义。
【4】张颖刘洪柏卢彤岩范兆廷，鱼类补体系统的研究进展，水产学报，2005，29（6），842-848
七参考文献
【1】陈昌福，水产动物疾病防治技术讲座第三讲鱼类的补体（上），渔业致富指南，1999，04，39-41
【2】王志平张士璀王光锋，鱼类补体系统成分及补体特异性和功能的研究进展，水生生物学报，2008，32（5），760-769
【3】张静詹勇苏彬，鱼类补体系统的研究进展，中国饲料，2008，5，8-11
3凝集素途径凝集素途径(LCP)是由结合在微生物蛋白表面的蛋白质复合体(甘露糖结合凝集素MBL)、与MBL相关的蛋白酶MASP-1、MASP-3和与MBL相关的小蛋白质,以碳水化合物群的形式结合在细菌表面,丝氨酸蛋白酶(MASPs)和葡萄糖结合凝集素(GBL)替代抗原抗体复合物,在不依赖抗体的情况下,激活凝集素途径(Dodds和Day,1993)。MBL/MASP与C1r/C1的功能一样,裂解C2和C4形成C3转化酶,导致途径形成。
1经典途径经典途径(CCP)是第一个被发现的补体系统激活途径,是由IgG的Fc片段结合C1复合体的C1q部位激活(Gasque,2004)。补体2+成分C1是一个Ca依赖蛋白质复合体,由2分子C1r、2分子C1s和1分子C1q组成。当抗体结合抗原时,抗体构型改变,暴露C1q结合位点,激活C1。形成经典途径C3转化酶,在C3转化酶作用下形成C5转化酶进入膜攻击阶段。在C5转化酶与补体成分C6-C9等物质作用下形成膜攻击复合物,导致细胞溶解破裂。