补体系统（双语）

第五章 补体系统 (Section 5 Complement System),第一节 补体概述 (Chapter 1 Introduction),Definition of complement system,Complement system is a group of plasma and cell membrane proteins, most of which circulate as inactive zymogens and are activated at sites of inflammation.,补体（complement，C）系统 是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。,补体固有成份(complement innate component) ：是指存在于血浆及体液中，构成补体基本组成的蛋白质，包括经典激活途径的C1、C2、C4；旁路激活途径的B因子、D因子、P因子；MBL途径的MBL、MASP；补体活化的共同组分C3、C5C9。,补体调节蛋白(complement regulatory protein) ：指存在于血浆中和细胞膜表面，通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子，包括血浆中C1INH、I因子、H因子、C4bp、S蛋白及存在于细胞膜表面的膜辅助蛋白（MCP）、衰变加速因子（DAF）等。,补体受体(complement receptor,CR) ：指存在于不同细胞膜表面，能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子，包括CR1CR5、C3aRC5aR等。,（一）补体系统的组成 (component of complement system),（二）补体的命名(nomenclature),补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后，依次命名为C1、C2C9； 补体旁路途径成分以英文大写字母表示，称为B因子、D因子、P因子等； 具有酶活性的补体分子，均在其上以横线表示，如C4b2a； 补体在活化过程中被裂解的片段，分别以该补体成分后缀以英文小写字母而命名，如C3a、C3b； 补体调节蛋白多按其功能命名，如膜辅助蛋白等。,Initiator：Ag-Ab(IgG1IgG3, IgM) complex (immune complex, IC) Components：C1(C1q、C1r、C1s), C4, C2, C3.,classical pathway,激活物：抗原抗体（IgG1IgG3、IgM）复合物 参与成分：C1（C1q、C1r、C1s）、C4、C2 和C3。,（一）经典激活途径,Ca2,IgM（未与Ag结合）,IgM（已与Ag结合）, the formation of Ag-Ab complex; only IgM or IgG1IgG3; more than 2 complement-binding sites exposed.,Activation requisition,抗体必须与抗原结合； C1仅与IgM的CH3或IgG1IgG3的CH2结合； 每一个C1分子必须同时与两个或两个以上Ig单 体分子结合。,激活条件,Mg2,Mg2,C4b2a,2a,C2b,a,2a,C4b2a,C2b,C4b2a3b,Alternative pathway,Initiator：Gram-negative bacteria, lipopolysaccharide(LPS), peptidoglycan, polymer of IgA/IgG4(microbes or foreign particles). Components：C3, factor B, factor D, properdin(factor P).,（二）旁路（替代）激活途径,激活物：为补体激活提供保护性环境和接触表面的成分，如某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4等。 参与成分：C3、B因子、D因子、P因子。,H2O,Mg2+,C3(H2O),C3(H2O)Bb,C3a,C3b,C3,Spontaneous conversion or produced by classical pathway,a positive feedback loop,MBL pathway,Initiator：certain carbohydrates (mannose) expressed on the surface of microorganisms. Components：MBL(mannose-binding lectin), MASP(MBL associated serine protease), C4, C2, C3.,（三）MBL（凝集素）激活途径,激活物：含N氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。 参与成分：甘露糖结合凝集素（mannose-binding lectin，MBL）、MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MBL associated serine protease，MASP）、C4、C2、C3。,MASP1,Ca2+,MASP2,b,a,C4b2a,C4b2a3b,C3,C3b,旁路激活途径,mannose,Terminal Sequence,Components: C5, C6, C7, C8, C9. Final product: MAC(membrane attack complex),2a,（四）补体激活的共同终末过程,参与成分：C5、C6、C7、C8、C9 过程： C5 C5b C5b6789n C5a 终末产物：C5b6789n 攻膜复合物 （membrane attack complex，MAC）,C4b2a3b或C3bBb3b,C6 C7 C8 C9,classical pathway,IC (IgG or IgM),(C3 convertase),(C5 convertase),MBL pathway,mannose,MAC,alternative pathway,B D (C3 convertase),(C5 convertase),Complement activation pathways,C4b2a,C4b2a3b,MASP2MASP1,C4b2a,C4b2a3b,激活,MASP2MASP1,Comparison of three complement activation pathways,Emergence in proper order alternative pathway MBL pathway classical pathway,（五）三条补体激活途径的特点及比较,出现的先后顺序 旁路途径 MBL途径 经典途径,第三节 补体系统的调节 (Chapter 3 Regulation of Complement System Activation),（一）调控经典途径C3转化酶和C5转化酶,C1抑制物（C1 inhibitor，C1INH）,抑制C1r/C1s和MASP活性，阻断C4b2a形成。,补体受体1（complement receptor1，CR1）,广泛表达于红细胞和有核细胞表面； 可识别C3b和C4b； 与C4b结合，抑制C4b2a形成 促进I因子对C4b的灭活作用。,C4结合蛋白（C4 binding protein，C4bp）,与C2竞争性结合C4b，阻断C4b2a组装或使C4b2a灭活； 促进I因子对C4b的裂解作用。,衰变加速因子（decay-accelerating factor，DAF）,表达于所有外周血细胞、内皮细胞和各种黏膜上皮细胞表面； 抑制C4b2a形成，分解已在细胞膜表面形成的C4b2a。,C4b2a,C2a,膜辅助蛋白（membrane cofactor protein，MCP）,表达于多种组织细胞表面； 促进I因子裂解C3b。,I因子,裂解C4b，从而抑制C4b2a活性或阻断C4b2a形成。,（二）调控旁路途径C3转化酶和C5转化酶,CR1：结合C3b； DAF：促进C3bBb中Bb与C3b的解离； MCP：促进I因子裂解C3b； I因子：裂解C3b； H因子：直接作用于C5转化酶或间接 辅助I因子的作用。 P因子,（三）针对攻膜复合物的调节,CD59,即膜反应性溶解抑制物（membrane inhibitor of reactive lysis，MIRL） 广泛表达于多种组织细胞； 阻止MAC组装，限制MAC对自身或同种细胞 的溶破作用。,C8结合蛋白（C8 binding protein，C8bp）,表达于多种组织细胞和血细胞表面； 抑制MAC组装。,C8bp,S蛋白(S protein，SP),阻碍C5b67复合物与靶细胞膜结合而抑制MAC形成。,群集素,抑制MAC组装，促进MAC从细胞膜解离为可溶 性MAC，从而丧失溶细胞作用。,第四节 补体的生物学意义 (Chapter 4 Biological Consequences of Complement Activation),Biological Functions of Complement Activation,Cell lysis MAC Opsonization Immune adherence Inflammation,split products,opsonization,Opsonization,The coating of the bacteria with specific complement fragments (C3b, C4b, iC3b) which can be recognized by CR1 on phagocytes enhances phagocytosis.,Immune adherence,The C3b-coated immune complex are able to bind to the CR1 of erythrocytes, which carry the immune complex to the liver and spleen where they are ingested by macrophages.,Inflammation,Anaphylatoxin: C3a/C5a cause degranulation of mast cells and basophils by binding to C3aR/C5aR of these cells, with consequent release of vasoactive substances that induce inflammation; Chemotaxis: C5a is strongly chemotactic for neutrophils, inducing their migration toward the site of inflammation increasing vascular permeability and causing vasodilation.,（一）补体的生物功能,1、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用：MAC； 2、调理作用：C3b/CR1； 3、免疫黏附：C3b/CR1介导，清除循环免疫复合物； 4、炎症介质作用：C3a和C5a（过敏毒素） C5a（趋化作用）。,Pathophysiological Significances of Complement Activation,Anti-infection defense: take part in the innate immunity and adaptive immunity; participate in the adaptive immune response; Interaction with other cascade reaction systems.,（二）补