医学课件补体系统

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-C9 2.旁路途径的补体成分:B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:IgMIgG3IgG1IgG2,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 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 C3bBb C5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 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