1、第五章 补体系统,Complement System,免疫学教研室,主 要 教 学 内 容,1 概述 2 补体的激活 3 补体系统的调节补体的生物学意义补体与疾病的关系,教学要求,掌握： 1 补体的概念2 补体的生物学作用3 补体三条激活途径的比较熟悉： 补体系统的激活过程了解： 补体活化的调节补体与疾病的关系,比利时.Bordet,补体的发现,概念：补体是正常存在于人或脊椎动物血清、组织液和细胞表面的一组被激活后具有酶活性的蛋白质，包含30多种成分，称为补体系统(complement system) 。,一、 补体系统的命名,1.参与经典途径的固有成分: C1-C92.旁路途径的补体成分:B
2、因子 、D因子等3.补体调节蛋白:C1抑制蛋白（C1INH）等,4.补体活化的裂解片段: 如:C2a,C2b, C3a、C3b等 5.补体受体:CR1、CR2等 6.具有酶活性的成分或复合物: C3bBb等 7.已失活的补体成分: iC3b/C3bi等,二、补体系统的组成和理化性质,（一）组成1. 补体系统固有成分C1-9；MBL，MASP；B因子、D因子等2. 补体调节蛋白C1INH；C4bp；I因子等3. 补体受体分子CR1-CR5；C3aR、C5aR等,（二）理化性质1.均为糖蛋白，对温度、酸、碱、紫外线、 震荡、蛋白酶、乙醇等敏感。常用灭活条件为56 30分钟。,2.血清中补体含量相对
3、稳定；各组分含量不一（C3最高，D因子最低）；分子量大小不一（C1q最大，D因子最小）。3.不同种属动物血清的补体含量及活性存在差异。4.主要由肝细胞、巨噬细胞、脾细胞等合成。,第二节 补体系统的激活,补体级联(complement cascade)反应：在某些激活物质的作用下，各补体成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式活化，并表现出各种生物学活性的过程。,按起始顺序和激活物质不同可分为：经典途径(classical pathway)免疫复合物结合C1q启动激活的途径 MBL途径(MBL pathway)MBL与细菌结合启动激活的途径 旁路途径(alternative pathway)病原体提
4、供接触表面，从C3开始激活的途径,一、经典激活途径,（一） 激活物与激活条件： 主要激活物质：特异性抗体(IgM或IgG3、IgG1、IgG2)与相应抗原结合所形成的免疫复合物(IC) 激活条件： 1.C1q分子同时与两个或两个以上补体结合位点结合。 2.Ca2+、Mg2+等,（二）固有成分与激活顺序： 主要参与成分：C1-C9、Ca2+、Mg2+等 激活过程: 识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段,识别阶段,即C1q识别免疫复合物（IC）而活化形成C1酯酶的阶段。（1）C1结构：（2）C1活化的条件：a、C1q同时与两个或两个以上补体结合位点结合b、Ca2+存在c、C1q对Ig的亲和力不同:IgM
5、IgG3IgG1IgG2,IgG分子结合抗原前后构象的变化,Fc段,Fab段,结合抗原之前,CH1,CH2,C4,活化阶段,C4b,Mg2+,C4a,C2,Classical Pathway Generation of C3-convertase,C4b2a,C5,Classical Pathway Generation of C5-convertase,C4b,Mg2+,C4a,C2b,C3,C4b2a3b,C5b,C6,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,膜攻击阶段,C5b,C5a,二、 补体活化的旁路途径,不经过C1、C4、C2活化，直接激活C3，再顺
6、序完成C5C9激活的过程。 主要参与成分：C3、C5-C9,B、D、P、H、I因子、Mg2+等。 主要激活物质：细菌的细胞壁成分、凝聚的IgA及IgG4、眼镜蛇毒等。,C3bB,C5a,C6 C7 C8 C91215,C3正反馈环,末端通路,三、补体活化的 MBL途径,主要激活物：病原体甘露糖残基主要参与成分: 甘露糖结合凝集素(MBL)、丝氨酸蛋白酶 (SP)、C2-9、Ca2+、Mg2 等,1、MBL是一种钙依赖结合蛋白，在结构上与C1q相似。2、MBL首先与细菌的甘露糖残基结合，然后与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关丝氨酸蛋白酶（MASP）。MASP1：可直接裂解C3生成C3b MASP
7、MASP2：具有与活化的C1s相似的生物学活性,Mannose-binding lectin pathway,C4,C2,MASP,MASP2,C4b2a,C3,Lytic pathway C5-activation,C5,C4b2a3b,C2a,C2b,C4b2a,C4b2a3b,C4b2a,C4b2a3b,MASP2,MASP1,经典激活途径,MBL激活途径,替代激活途径,C4 , C2 的活化,C3的活化,C5的活化,膜攻击复合物的形成,溶细胞效应,活化过程 （级联放大）,末端通路 （溶细胞效应）,比较项目 经典途径 MBL途径 旁路途径主要激活物 IC 病原体甘露糖 细菌脂多糖等参与成
8、分 C1-9 MBL、SP、C4、 C3、C5-9、Mg2+ Ca2+ 、Mg2+ C2-9 Ca2+、Mg2+ B、D、P因子C3转化酶 C4b2a C4b2a /C3bBb C3bBbC5转化酶 C4b2a3b C4b2a3b/C3bnBb C3bnBb作 用 在抗体形成后 在感染早期即 在感染早期即发挥作用，参 发挥作用，参 发挥作用，参与特异性免疫 与非特异性免 与非特异性免应答。 疫应答。 疫应答。,补体三条激活途径的比较,第三节 补体系统的调节,1、C1抑制物 (C1 inhibitor, C1INH),一、调控经典途径C3转化酶和C5转化酶,2.C4结合蛋白(C4 binding
9、 protein,C4bp),3.衰变加速因子( decay accelerating factor, DAF):,4.I因子,5、膜辅助蛋白（membrane cofactor protein, MCP）：促进I因子裂解C4b、C3b 。,二、调控旁路途径C3转化酶和C5转化酶1、H因子：可直接作用与C3bnBb；2、p因子（备解素）：可与C3bBb结合，可稳定C3bBb。,1、C8结合蛋白（C8 binding protein,C8bp),三、针对攻膜复合物的调节作用,2、CD59（膜反应性溶解抑制物）：可阻碍C5b6与C7、C8的结合 阻止MAC组装,第四节 补体的生物学意义,一、补体的
10、生物功能 （一）溶菌、溶解病毒和溶细胞作用,补体激活 形成MAC 溶解靶细胞,补体参与的溶菌作用（大肠杆菌）,（二）调理作用 （opsonization）,补体裂解产物（C3b、C4b）与细胞或其他颗粒性物质结合，在靶细胞（或免疫复合物）与吞噬细胞间作为桥梁使两者连接起来，从而促进吞噬细胞的吞噬作用，称为补体的调理作用。,补体的调理作用,（三）免疫黏附(immune adherence),1.过敏毒素作用：,肥大细胞,（四）炎症介质作用,C3a、C5a和C5b67,2.趋化作用：,二、补体的病理生理学意义,(一)机体抗感染防御的主要机制通过调理吞噬、炎症反应和溶解细菌发挥抗感染作用。,（二）参
11、与适应性免疫应答 、补体参与免疫应答的诱导C3等可通过调理作用使抗原易于被 抗原递呈细胞捕获处理 、补体参与免疫细胞的增殖分化C3b与B细胞表面CR1结合促进B细胞增殖分化为浆细胞,、 补体参与免疫应答的效应阶段补体溶菌溶细胞作用、调理作用等 、 补体参与免疫记忆介导抗原抗体复合物在生发中心滞 留，持续刺激记忆性B细胞,（三）补体系统与血液中其他级联反应系统得相互作用,补体系统与凝血、纤溶、激肽系统等都存在十分密切的联系。,第五节补体与疾病的关系,（一）遗传性补体缺损相关的疾病遗传性补体缺损患者的两大临床表现是反复感染和自身免疫病例如：C1酯酶抑制物缺陷遗传性血管神经性水肿,C1IHN缺陷引起血管神经性水肿,（二）补体与感染性疾病微生物结合补体片段后，通过CR1/CR2侵入细胞某些微生物以补体受体或调节蛋白作为受体入侵细胞EB病毒CR2麻疹病毒MCP柯萨奇病毒和大肠杆菌DAF,（三）补体与炎症性疾病、炎症反应中重要的早期事件。、适时恰当地抑制补体功能可能成为疾病治 疗的有效途径 （四）补体与异种器官移植,思考题： 1.试述补体的生物学功能。 2.试比较补体激活三条途径的特点。,
