长航条件下核潜艇艇员血清补体的变化特点及意义探讨
作者：吴力克 于文学 易仁元 梁冰 许自明
单位：(解放军第四○一医院，山东 青岛 266071)
关键词：核潜艇长航；航后疗养；血清补体成份；旁路途径
海军医学杂志000305 [摘要] 目的：探讨核潜艇长航条件下艇员血清补体的变化特点 及其 意义。方法：对114名水下长航达50昼夜的核潜艇作业人员，在长航 以后进行血清补体成份C(总补体)、C3、C4、B因子的检测，并对其中76名作业人员返 航疗养35 d后，再行上述补体成份的检测。将两组检测结果与100名健康献血员作对照。结果：①长航组的总补体C与对照组比较有显著降低(P<0.05)，其中C3、B因子降低非常显著(P<0.01)；长航 组的C4水平较对照组略有升高，但无统计学意义。②疗养组的C、C3、B因子的血清浓 度，仍显著低于对照组水平(P<0.05)；而疗养组的C4水平与对 照组比较，出现升高(P<0.05)。结论：核 潜艇艇员长航后血清C、C3、B因子水平明显降低，对C4水平无明显影响。长航 后疗 养35 d，艇员血清中C、C3、B因子仍未恢复至正常水平，提示核潜艇长航对艇员补体功 能有较长远的影响。C4水平在疗养后较健康人升高，意义有待探讨。
, http://www.100md.com
[中图分类号] R847 [文献标识码] A
[文章编号] 1009-0754(2000)03-0206-03
An Exploration to the Changing Pattern and Significance of Serum Complements in Nuclear Submariners During Prolonged Deployment
WU Li-ke, YU Wen-xue, YI Ren-yuan, et al
(No. 401 Hospital of PLA, Qingdao 266071， China)
Abstract: Objective:To explore the changing pattern and si g nificance of serum complements in nuclear submariners during prolonged deplo ymen t. Methods:Measurements of serum complements (i.e. C, C 3 , C4 and B factor) were made with standard methods in 114 nuclear submari ners after 50 days of prolonged undersea voyage. 76 out of the 114 submariners were a gain measured for the above serum complements after a 35-day stay at a sanatori u m with the same methods. Then comparisons were made between the measurement res u lts of the 2 groups and those of the 100 healthy donors. Results:①When compared with those of the control group, the C levels of the prol on ged voyage group reduced sharply (P<0.05), and the levels of C3 and B factor decreased very markedly (P<0.01), bu t the level of C4 for the prolonged voyage group was slightly higher than the control group, though it was statistically insignificant. ②The serum concentra tion of C, C3 and B factor for the recuperation group was obviously lower tha n that of the control group (P<0.05), while C4 level of the recuperation group rose markedly when compared with that of the control gro up (P<0.05). Conclusion:Prolonge d su bmarine deployment could cause significant decrease in C, C3 and B factor leve ls, but the effect on C4 level was insignificant. 35-day recuperation did no t help the submariners to restore serum complements (C, C3 and B factor) to nor mal levels, indicating that prolonged submarine deployment had a rather long eff ect on serum complements. Further study was required on the implication and sign ificance of elevated C4 level in the submariners given 35-day recuperation.
, 百拇医药
Key words: prolonged voyage; nuclear-submarine; recuperat ion; serum complement; alternative pathway
补体系统是机体自身组成的多分子生物活性系统，是机体免疫溶解和免疫吞 噬以及体液免疫中不能缺少的辅助和增强因子，在机体防御机能和免疫病理过程中起着重 要 作用[1]。补体系统至少有两种不同的活化途径，即经典途径(classical pathway , CP)和旁路途径(alternaltive pathway, AP)。AP活化的特点，是不依赖抗体以及补体活 化的前端成份C1、C4、C2。参与AP的除C3、C5～9外，尚有始动因子(IF) 、 P因子(备解素)、B因子(C3激活剂前体)、D因子(C3激活剂前体转换酶)以及一些补体成 份的抑制物。为了解核潜艇长航对艇员补体系统功能的影响，我们选择一次长航50 d的核潜 艇艇员，在长航以后和集中疗养后进行了C(总补体)、C3、C4及B因子的检测，并与健 康献血员的血清补体成份进行比较，现将结果报告如下。
, http://www.100md.com
1 对象与方法
1.1 对象 长航组：114人，全部为核潜艇工作人员，并在水下连续航 行50 d。出航前3 d全部体检合格无病。返航登陆后3 h内，抽空腹血3 ml留检。疗养组 ：76人，为长航组长航结束集中疗养35 d后，随机抽取清晨空腹血3 ml留检。对照组： 100人，全部为在本院献血的健康献血者，清晨空腹抽血3 ml留检。
1.2 材料与方法 血清总补体活性(CH 50单位测定)：绵羊红细胞由本 院检验科制备。溶血素购自北京邦定泰克公司。测定方法严格按照《中华医学检验全书》 [2]介绍操作步骤进行。C3、C4、B因子试剂盒：抗血清及标准品均由上海生 物制品研究所提供。上述补体成份在ICS Analyzer Ⅱ(免疫化学系统分析仪，美国BECKMAN 公司产品)上，用透射比浊法测定，自动打印结果。
1.3 统计学处理 所获测定结果用SPSS软件包在计算机上处理。组间比 较用t检验。
, 百拇医药
2 结 果
长航组、疗养组与对照组4种补体指标检测结果比较(见表1)。
表1 长航组、疗养组与对照组C、C3、C4、B因子测定结果比较(
±s) 组 别
C(U/ml)
C3(g/L)
C4(g/L)
B因子(g/L)
长航组(n=114)
51.3±16.5*
, 百拇医药
0.462±0.219**
0.816±0.121
0.102±0.045**
疗养组(n=76)
60.9±8.96*
0.829±0.104*
0.903±0.178*
0.285±0.029*
对照组(n=100)
75.8±12.3
, 百拇医药
1.087±0.343
0.735±0.11 5
0.318±0.087
与对照组比较，*P<0.05, **P<0.01 由表1可知，长航组的C与对照组比，有显著降低(P<0.05)，其中C3、B因子降低非常显著(P<0.01)；而长航组的C 4水平较对照组略有升高，但无统计学意义。长航疗养组的C 、C3、B因子的血清浓度，仍显著低于对照组的水平(P<0.05)； 而疗养组C4的水平与对照组比，则出现有统计学意义的升高(P< 0.05)。
3 讨 论
3.1 核潜艇长航和航后疗养对艇员总补体活性的影响
, 百拇医药
补体是存在于正常新鲜血清中的一组由优球蛋白和粘蛋白组成的非特异性免疫活性物质， 是一 个可以被多种抗原抗体反应激活的酶系统。补体在抗体参加的免疫溶血反应和溶菌反应中是 不可缺少的，在介导细胞内杀伤和吞噬以及在介导变态反应性炎症方面均有重要作用。补体 系统不仅对机体非特异性防御机能有重要作用(如抗感染和抗肿瘤)，在一定条件下，也可引 起自身组织细胞的损伤，因而在免疫病理方面也有重要意义。故补体是人体免疫防御和发病 机制中不容忽视的一部分。我们的研究发现，核潜艇长航50 d后，长航艇员血清中C水平与 健康人比较，显著降低(P<0.05)。尽管艇员长航后进行了充分疗养 (35 d)，C水平较长航刚结束时略有回升，但与健康人比较仍有显著降低(P<0.05)，表明补体水平的完全恢复是一个缓慢的过程，提示核潜艇长航对艇员补 体系统有较显著的影响。
3.2 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清C3的影响
C3是补体分子系 统中起重要作用的活性成份，也是CP、AP两条活化途径的焦点。C3活化后的主要分解片断 C3a和C3b，均具有多种生物活性。我们的研究提示，长航艇员血清中C3水 平较健康人有非常显著降低(P<0.01)，提示核潜艇长航可造成艇员 体内C3明显减少。我们推测这种减少可能与肝脏合成不足或补体系统活化时被大量消耗有 关。疗养组C3水平较长航组有所回升，但与对照组比较仍有显著差异(P<0.05)，提示C3的彻底恢复也是一个缓慢的过程。
, 百拇医药
3.3 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清B因子的影响
B因子又称C3激 活因子前体(C3-Proactivator, C3 PA)，是C3通过AP途径活化的关键因素之一。我 们的检测结果提示，艇员血清B因子水平较健康人有非常显著降低(P<0.01)，而疗养组与对照组比较亦有显著降低(P<0.05)，表明B 因子的变化与C3的改变是同步的。提示艇员的补体系统活化主要是通过AP途径(第二途径) 。研究表明，AP途径的活化，主要始动因素是多种微生物膜的多糖复合物以及称为肾炎因子 (NeF)的某些自身抗原。故我们推测：①核潜艇长航人员在水下作业长达50 d，血中氧分压 长期低于正常人，且进食新鲜蔬菜极少，主要食用肉食和罐头，可能致使肠道菌群失调，大 量有害菌繁殖，血中出现肠源性内毒素血症而引发AP活化；②长航时血清中自身抗原增多， 而引发AP活化。我们还发现，长航后疗养35 d，血清中B因子水平仍低于健康人(P<0.05)，证明AP补体功能的恢复是一个缓慢的过程，亦可能是C3恢复的制 约因素。
, 百拇医药
3.4 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清C4的影响
研究发现，核潜 艇长航后，艇员血清中C4水平非但未降低，反而较对照组略有升高，但无统计学意义([ WT5BX〗P>0.05)；而疗养35 d后，C4水平较健康人有显著升高(P<0.05)，其原因和意义尚不清楚，是否与艇员环境和饮食结构的变化有关， 有待进一步探讨。
综上所述，我们的观察结果表明：核潜艇长达50昼夜的水下航行，对艇员的补体系统功能有 较大的影响：C水平降低，补体物质合成减少和/或消耗增加；C3水平的明显降低，提示补 体活化后功能活跃。更值得注意的是，艇员的补体活化主要是通过旁路途径及AP途径。虽然 AP途径活化主要与机体的非特异性防御功能有关，是补体系统造成机体自身免疫损伤的重要 机制，从长远看对艇员的健康有影响。因此，在长航时怎样调节艇员的补体功能，使之保持 正常并有利于艇员健康，是一个值得继续研究的课题。
[参考文献]
[1] 谢少文主编.基础和临床免疫学[M].北京：人民卫生出版社，1983.85-1 07.
[2] 李影林主编.中华医学检验全书[M].北京：人民卫生出版社，1996.2115 -2117.
(收稿：2000-03-02), 百拇医药
单位：(解放军第四○一医院，山东 青岛 266071)
关键词：核潜艇长航；航后疗养；血清补体成份；旁路途径
海军医学杂志000305 [摘要] 目的：探讨核潜艇长航条件下艇员血清补体的变化特点 及其 意义。方法：对114名水下长航达50昼夜的核潜艇作业人员，在长航 以后进行血清补体成份C(总补体)、C3、C4、B因子的检测，并对其中76名作业人员返 航疗养35 d后，再行上述补体成份的检测。将两组检测结果与100名健康献血员作对照。结果：①长航组的总补体C与对照组比较有显著降低(P<0.05)，其中C3、B因子降低非常显著(P<0.01)；长航 组的C4水平较对照组略有升高，但无统计学意义。②疗养组的C、C3、B因子的血清浓 度，仍显著低于对照组水平(P<0.05)；而疗养组的C4水平与对 照组比较，出现升高(P<0.05)。结论：核 潜艇艇员长航后血清C、C3、B因子水平明显降低，对C4水平无明显影响。长航 后疗 养35 d，艇员血清中C、C3、B因子仍未恢复至正常水平，提示核潜艇长航对艇员补体功 能有较长远的影响。C4水平在疗养后较健康人升高，意义有待探讨。
, http://www.100md.com
[中图分类号] R847 [文献标识码] A
[文章编号] 1009-0754(2000)03-0206-03
An Exploration to the Changing Pattern and Significance of Serum Complements in Nuclear Submariners During Prolonged Deployment
WU Li-ke, YU Wen-xue, YI Ren-yuan, et al
(No. 401 Hospital of PLA, Qingdao 266071， China)
Abstract: Objective:To explore the changing pattern and si g nificance of serum complements in nuclear submariners during prolonged deplo ymen t. Methods:Measurements of serum complements (i.e. C, C 3 , C4 and B factor) were made with standard methods in 114 nuclear submari ners after 50 days of prolonged undersea voyage. 76 out of the 114 submariners were a gain measured for the above serum complements after a 35-day stay at a sanatori u m with the same methods. Then comparisons were made between the measurement res u lts of the 2 groups and those of the 100 healthy donors. Results:①When compared with those of the control group, the C levels of the prol on ged voyage group reduced sharply (P<0.05), and the levels of C3 and B factor decreased very markedly (P<0.01), bu t the level of C4 for the prolonged voyage group was slightly higher than the control group, though it was statistically insignificant. ②The serum concentra tion of C, C3 and B factor for the recuperation group was obviously lower tha n that of the control group (P<0.05), while C4 level of the recuperation group rose markedly when compared with that of the control gro up (P<0.05). Conclusion:Prolonge d su bmarine deployment could cause significant decrease in C, C3 and B factor leve ls, but the effect on C4 level was insignificant. 35-day recuperation did no t help the submariners to restore serum complements (C, C3 and B factor) to nor mal levels, indicating that prolonged submarine deployment had a rather long eff ect on serum complements. Further study was required on the implication and sign ificance of elevated C4 level in the submariners given 35-day recuperation.
, 百拇医药
Key words: prolonged voyage; nuclear-submarine; recuperat ion; serum complement; alternative pathway
补体系统是机体自身组成的多分子生物活性系统，是机体免疫溶解和免疫吞 噬以及体液免疫中不能缺少的辅助和增强因子，在机体防御机能和免疫病理过程中起着重 要 作用[1]。补体系统至少有两种不同的活化途径，即经典途径(classical pathway , CP)和旁路途径(alternaltive pathway, AP)。AP活化的特点，是不依赖抗体以及补体活 化的前端成份C1、C4、C2。参与AP的除C3、C5～9外，尚有始动因子(IF) 、 P因子(备解素)、B因子(C3激活剂前体)、D因子(C3激活剂前体转换酶)以及一些补体成 份的抑制物。为了解核潜艇长航对艇员补体系统功能的影响，我们选择一次长航50 d的核潜 艇艇员，在长航以后和集中疗养后进行了C(总补体)、C3、C4及B因子的检测，并与健 康献血员的血清补体成份进行比较，现将结果报告如下。
, http://www.100md.com
1 对象与方法
1.1 对象 长航组：114人，全部为核潜艇工作人员，并在水下连续航 行50 d。出航前3 d全部体检合格无病。返航登陆后3 h内，抽空腹血3 ml留检。疗养组 ：76人，为长航组长航结束集中疗养35 d后，随机抽取清晨空腹血3 ml留检。对照组： 100人，全部为在本院献血的健康献血者，清晨空腹抽血3 ml留检。
1.2 材料与方法 血清总补体活性(CH 50单位测定)：绵羊红细胞由本 院检验科制备。溶血素购自北京邦定泰克公司。测定方法严格按照《中华医学检验全书》 [2]介绍操作步骤进行。C3、C4、B因子试剂盒：抗血清及标准品均由上海生 物制品研究所提供。上述补体成份在ICS Analyzer Ⅱ(免疫化学系统分析仪，美国BECKMAN 公司产品)上，用透射比浊法测定，自动打印结果。
1.3 统计学处理 所获测定结果用SPSS软件包在计算机上处理。组间比 较用t检验。
, 百拇医药
2 结 果
长航组、疗养组与对照组4种补体指标检测结果比较(见表1)。
表1 长航组、疗养组与对照组C、C3、C4、B因子测定结果比较(
±s) 组 别C(U/ml)
C3(g/L)
C4(g/L)
B因子(g/L)
长航组(n=114)
51.3±16.5*
, 百拇医药
0.462±0.219**
0.816±0.121
0.102±0.045**
疗养组(n=76)
60.9±8.96*
0.829±0.104*
0.903±0.178*
0.285±0.029*
对照组(n=100)
75.8±12.3
, 百拇医药
1.087±0.343
0.735±0.11 5
0.318±0.087
与对照组比较，*P<0.05, **P<0.01 由表1可知，长航组的C与对照组比，有显著降低(P<0.05)，其中C3、B因子降低非常显著(P<0.01)；而长航组的C 4水平较对照组略有升高，但无统计学意义。长航疗养组的C 、C3、B因子的血清浓度，仍显著低于对照组的水平(P<0.05)； 而疗养组C4的水平与对照组比，则出现有统计学意义的升高(P< 0.05)。
3 讨 论
3.1 核潜艇长航和航后疗养对艇员总补体活性的影响
, 百拇医药
补体是存在于正常新鲜血清中的一组由优球蛋白和粘蛋白组成的非特异性免疫活性物质， 是一 个可以被多种抗原抗体反应激活的酶系统。补体在抗体参加的免疫溶血反应和溶菌反应中是 不可缺少的，在介导细胞内杀伤和吞噬以及在介导变态反应性炎症方面均有重要作用。补体 系统不仅对机体非特异性防御机能有重要作用(如抗感染和抗肿瘤)，在一定条件下，也可引 起自身组织细胞的损伤，因而在免疫病理方面也有重要意义。故补体是人体免疫防御和发病 机制中不容忽视的一部分。我们的研究发现，核潜艇长航50 d后，长航艇员血清中C水平与 健康人比较，显著降低(P<0.05)。尽管艇员长航后进行了充分疗养 (35 d)，C水平较长航刚结束时略有回升，但与健康人比较仍有显著降低(P<0.05)，表明补体水平的完全恢复是一个缓慢的过程，提示核潜艇长航对艇员补 体系统有较显著的影响。
3.2 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清C3的影响
C3是补体分子系 统中起重要作用的活性成份，也是CP、AP两条活化途径的焦点。C3活化后的主要分解片断 C3a和C3b，均具有多种生物活性。我们的研究提示，长航艇员血清中C3水 平较健康人有非常显著降低(P<0.01)，提示核潜艇长航可造成艇员 体内C3明显减少。我们推测这种减少可能与肝脏合成不足或补体系统活化时被大量消耗有 关。疗养组C3水平较长航组有所回升，但与对照组比较仍有显著差异(P<0.05)，提示C3的彻底恢复也是一个缓慢的过程。
, 百拇医药
3.3 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清B因子的影响
B因子又称C3激 活因子前体(C3-Proactivator, C3 PA)，是C3通过AP途径活化的关键因素之一。我 们的检测结果提示，艇员血清B因子水平较健康人有非常显著降低(P<0.01)，而疗养组与对照组比较亦有显著降低(P<0.05)，表明B 因子的变化与C3的改变是同步的。提示艇员的补体系统活化主要是通过AP途径(第二途径) 。研究表明，AP途径的活化，主要始动因素是多种微生物膜的多糖复合物以及称为肾炎因子 (NeF)的某些自身抗原。故我们推测：①核潜艇长航人员在水下作业长达50 d，血中氧分压 长期低于正常人，且进食新鲜蔬菜极少，主要食用肉食和罐头，可能致使肠道菌群失调，大 量有害菌繁殖，血中出现肠源性内毒素血症而引发AP活化；②长航时血清中自身抗原增多， 而引发AP活化。我们还发现，长航后疗养35 d，血清中B因子水平仍低于健康人(P<0.05)，证明AP补体功能的恢复是一个缓慢的过程，亦可能是C3恢复的制 约因素。
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3.4 核潜艇长航和航后疗养对艇员血清C4的影响
研究发现，核潜 艇长航后，艇员血清中C4水平非但未降低，反而较对照组略有升高，但无统计学意义([ WT5BX〗P>0.05)；而疗养35 d后，C4水平较健康人有显著升高(P<0.05)，其原因和意义尚不清楚，是否与艇员环境和饮食结构的变化有关， 有待进一步探讨。
综上所述，我们的观察结果表明：核潜艇长达50昼夜的水下航行，对艇员的补体系统功能有 较大的影响：C水平降低，补体物质合成减少和/或消耗增加；C3水平的明显降低，提示补 体活化后功能活跃。更值得注意的是，艇员的补体活化主要是通过旁路途径及AP途径。虽然 AP途径活化主要与机体的非特异性防御功能有关，是补体系统造成机体自身免疫损伤的重要 机制，从长远看对艇员的健康有影响。因此，在长航时怎样调节艇员的补体功能，使之保持 正常并有利于艇员健康，是一个值得继续研究的课题。
[参考文献]
[1] 谢少文主编.基础和临床免疫学[M].北京：人民卫生出版社，1983.85-1 07.
[2] 李影林主编.中华医学检验全书[M].北京：人民卫生出版社，1996.2115 -2117.
(收稿：2000-03-02), 百拇医药