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补 体 系 统,辽 宁 医 学 院 免疫与病原生物学教研室,基本概念,Jules Bordet (1870-1961),补体 complement,概述 补体的激活 补体活化的调节 补体的生物学作用,内 容,基本概念,补体 (complement, C),是存在于人和脊椎动物血清、组织液和细胞膜表面的一组经活化后具有酶活性的蛋白质.,补体系统 (complement system),30多种蛋白,基本概念,补体系统的组成,按其生物学功能分为三类：,固有成分： C1(C1q，C1r，C1s)、C2、C4 MBL、MASP B因子、 D因子 C3、C5C9共同末端通路 调节蛋白： 可溶性: C1INH、C4bp 、I因子、H因子等 膜结合性: MCP 、DAF 、HRF等 受体成分：CR1 CR5；C3aR 、C5aR 、C1qR,参与补体激活,基本概念,一般性质： 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； 糖蛋白,且多属球蛋白； 血清中各成分含量不等，C3含量最多； 加热56，30min 失活; 正常生理情况下，以非活化形式存在.,基本概念,补体系统的命名 参与经典途径的固有成分（发现顺序）命名 如： C1 C9等； 其他成分用英文大写字母表示如：B因子、D因子等； 补体调节蛋白多以其功能进行命名 如：C1抑制分子、C4结合蛋白、衰变加速因子; 补体活化后的裂解片段 如：C3a和C3b; 具有酶活性的成分或复合物 如： C3bBb。 灭活的补体片段 如: iC3b。,补体系统的激活,在激活物作用下，或在特定的固相表面，补体可被激活，这是一个级联放大反应，最终导致溶细胞效应。依据补体的激活物、起始顺序不同可分3条途径：,经典途径 MBL途径 旁路途径,激活物是什么? 参与的成分是什么? 最终导致的结果是否相同? 补体激活的本质和意义是什么? 极为重要!,补体系统激活的三条途径,经典途径,旁路途径,MBL途径,抗原抗体复合物,病原体甘露糖残基,病原体固相表面,C1q C4,C2,MBL-MASP C4,C2,B,D,P,C3,C5,C6 C7 C8 C9,MAC组装,前端效应,末短通路,补体系统的激活,经典途径 MBL途径 旁路途径,C4,细胞膜,识 别 阶 段,C3转化酶的形成,C4b,Mg+,C4a,C2,活 化 阶 段,C5转化酶的形成,C4b,Mg+,C4a,C2a,C3,C4b2b3b 是C5 转化酶; 它导致膜攻击复合体(MAC)的形成,活 化 阶 段,C5,C6,膜攻击阶段,MAC形成并插入到细胞内,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,补体系统的激活,Fab段,Fc段,暴露C1q结合位点,IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化,C1q 结合位点被屏障,结合抗原之前,结合抗原之后,CH1,CH2,补体系统的激活,具有识别作用的分子,具有催化作用的分子,补体系统的激活,C1q,N,C,蛋白酶活性区,SS,C1r,C1r,N,C,SS,C1s,C1r、C1s分子结构,C1r,C1s,补体系统的激活,C5b+C6+C7+C8+C9多聚体 = MACs,C3d,C3g,+,补体系统的激活,C5 C5b C5bC9(MAC),C6,C7,C8,C9,C5a,补体系统的激活,MBL途径（甘露糖结合凝集素途径） 激活物: MBL与病原体结合物 MBL: mannan-binding lectin MASP:MBL-associated serine protease,MASP1C3 MASP2C4、C2,参与非特异性免疫，在感染急性期发挥有效的防御作用。,补体系统的激活,急性期蛋白,病原微生物（感染急性期）,巨噬细胞 中性粒细胞,TNF- IL-1 IL-6,肝细胞,MBL,MBL与C1q 分子结构类似,MBL途径,C4,C2,C4b2b 是C3 转化酶; 它将导致C5转化酶的产生,MASP1,MASP2,补体系统的激活,MBL,MBL,MASP,C4,C4a + C4b,C2,C2a + C2b,C4b2b,（C3转化酶）,病原体甘露糖残基,+,补体系统的激活,旁路（替代）途径 激活物：细菌、其它成分（LPS、葡聚糖 、酵母多糖等）和凝聚的IgA和IgG4等物质。 参与成分： C3、C5C9 、B、 D、 P因子 参与非特异性免疫，在进化和发挥抗感染作用的过程中，旁路途径是最先出现和发挥作用的，有早期抗感染作用。,C3b 的稳定和C5 的活化,C3b,C5,B,D,P,这导致膜攻击途径,补体系统的激活,补体系统的激活,旁路途径的两个重要特点,旁路途径可以识别自己与非己 C3b与自身细胞表面结合，则被调节蛋白迅速灭活; C3b与微生物细胞表面结合，则与B因子形成稳定复合物。 旁路途径是补体系统重要的放大机制,补体系统的激活,经典途径 旁路途径 MBL途径,激活物质 AgAb复合物 细菌、聚合IgA MBL与病原体结合物 参与补体成分 C1 C9 C3、C5 C9,B、D、P C2 C9，MBL,MASP C3转化酶 C5转化酶 作用 参与特异性体液 参与非特异性免疫 参与非特异性免疫 免疫 在感染早期发挥作用 在感染急性期起作用,C4b2b,C4b2b3b,补体系统的激活,三条途径比较,补体活化的调节,补体的自身调控(自身衰变失活 ) 补体调节因子的作用（激活或抑制的作用） 按其作用特点可分为三类： 防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂， 抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂， 保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂。,C1抑制物 抑制经典途径C3转化酶的形成 C4bp与CR1 I因子（裂解C4b） 膜辅助蛋白（MCP，促进I因子裂解C4b ） 衰变加速因子（DAF，与C2竞争结合C4b ）,（一）经典途径的调节,抑制C3转化酶的组装和形成（H因子竞争Bb结合C3b、促进I因子裂解C3b,CR1与DAF也如此）、 促进C3转化酶的解离（CR1与DAF促进C3转化酶解离） 对旁路途径的正性调节作用（备解素P延长C3转化酶半衰期10倍）,（二）旁路途径的调节,抑制MAC的形成 同源限制因子 C8bp 膜反应性溶解抑制物 CD59,（三）膜攻击复合物形成的调节,补体的生物学功能,过敏反应,经典途径,旁路途径,C3,C3b,C3a,活化巨噬细胞,调理作用,溶细胞作用,C5a,C5,C5b-9,MBL 途径,MAC,补体的生物学功能,参与非特异性免疫（早期抗感染免疫） 参与特异性免疫（适应性免疫） 维护机体内环境稳定 与其它酶系统相互作用,补体的生物学功能,维护机体内环境稳定 清除免疫复合物; 清除调亡细胞,早期抗感染免疫 溶解细胞 (MAC) 调理作用; C3b,C4b,iC3b 引起炎症反应 过敏毒素作用 （C