第5章 补体系统

1、（Complement System） 第第5 5章章 补体系统补体系统 主讲主讲: : 陈陈 列列 松松 微生物学与免疫学教研室微生物学与免疫学教研室教材页码教材页码: :人卫版第人卫版第5 5版版P49-59P49-59页页What can you conclude from this experiment?Fresh antiserum can cause the lysis of the corresponding bacteria.1.Heating can destroy bacteriolytic activity of the antiserum.实验证明免疫血清中的热敏实验证

2、明免疫血清中的热敏感物质具有溶解细胞的作用。感物质具有溶解细胞的作用。第一节第一节 补体概述补体概述Jules Bordet (1870-1961),Discoverer of complement一、补体的发现二、补体（二、补体（complementcomplement）的概念）的概念 是存在于血清、组织液和细胞膜表是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组经活化后面的一组经活化后具有调理吞噬、溶解具有调理吞噬、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答等功能细胞、介导炎症、调节免疫应答等功能的蛋白质，包括的蛋白质，包括3030余种可溶性蛋白和膜余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故又被称为补体系统。结合蛋白，故

3、又被称为补体系统。三、补体系统的组成三、补体系统的组成 1、补体的、补体的固有成分固有成分 v经典途径：经典途径：C1q/r/sC1q/r/s、C4C4、C2C2；vMBLMBL途径：途径：MBLMBL、MASPMASP；v旁路途径：旁路途径：B B因子、因子、D D因子因子；v共同组分：共同组分：C3C3、C59C59； 2、补体调节蛋白： P因子、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白等。3、补体受体(CR): CR1CR1CR5CR5、C3aRC3aR、C2aRC2aR、C4aRC4aR等。等。四、补体系统的命名（了解）四、补体系统的命名（了解） 1、固有成分：、固有成分：v按

4、发现先后：按发现先后：C1(q/r/s)C1(q/r/s)、C2-C9C2-C9；v旁路途径（大写）：如旁路途径（大写）：如B B、D D、P P因子；因子；2、调节蛋白、调节蛋白： 用英文大写字母命名，如用英文大写字母命名，如I因子、因子、H因子、因子、S蛋白。蛋白。 以功能命名（多），如以功能命名（多），如C1抑制物、抑制物、C4结合蛋白、结合蛋白、C8结合蛋白等结合蛋白等3、裂解片段、裂解片段： 如如C3aC3a、C3bC3b4、有酶活性、有酶活性：如如C4b2aC4b2a5、灭活片段、灭活片段：如如iC3biC3b五、补体系统的性质及来源五、补体系统的性质及来源 1、性质、性质 均为糖

5、蛋白；均为糖蛋白； 多属多属 球蛋白；球蛋白； 含量相对稳定；含量不一；含量相对稳定；含量不一；（ 极不稳定：对温度（极不稳定：对温度（56C56C，30min30min失失 活活）、）、PhPh值、值、CaCa2+2+/Mg/Mg2+2+、震荡等敏感；、震荡等敏感； 活化后才有酶活性活化后才有酶活性2、来源：、来源： 主要为主要为肝细胞肝细胞和巨噬细胞和巨噬细胞 第二节第二节 补体激活补体激活当激活物质及某些特定反应表面出现时，血清中无活 性的补体成分将发生被依次被激活的级联反应。* 补体激活过程依据起始顺序不同可分为三条途径： 经典途径 MBL途径 旁路途径三条激活途径具有共同的末端通路溶

6、解细胞效应* 在进化和抗感染中，先后依次是：旁路途径、MBL途径、经典途径。启动启动扩增扩增效应效应调控ClassicalMBLAlternative（C3转化酶）转化酶）（C3、C5转化酶）转化酶）（MACs等）等）Terminal Pathway一、一、补体活化的经典途径补体活化的经典途径(Classical pathway) 激活物、参与组分与激活条件激活物、参与组分与激活条件1.参与成分参与成分(按激活顺序）按激活顺序）:C1/4/2/3/5-92.主要激活物主要激活物：Ag-Ab复合物复合物(immune complex，IC) Ab激活力：激活力： IgMIgG3IgG1IgG2由

7、由IgM和和Ig G与抗原形成的复合物结合与抗原形成的复合物结合C1q启动激活的途径，依次活化启动激活的途径，依次活化C1q、C1r、C1s、C4、C2、C3，形成，形成C3与与C5转化酶，称为经典转化酶，称为经典途径，它是抗体介导的体液免疫应答的主要效应方式之一。途径，它是抗体介导的体液免疫应答的主要效应方式之一。 （二）活化过程（二）活化过程1. 识别阶段识别阶段Fab段Fc段暴露的C1q结合位点IgGIgG 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 CH2IgM CH3区，IgG CH2区C1qIgG补体结合补体结合位点位点

8、CH2IgG经典途径经典途径识别识别阶段阶段2.活化阶段活化阶段3、膜攻击阶段膜攻击阶段(共同末端效应）共同末端效应） C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) MACMAC的效应机制的效应机制1 1、胞内渗透压降低，细胞溶解；、胞内渗透压降低，细胞溶解；2 2、钙离子被动向胞内弥

9、散，细胞死亡。、钙离子被动向胞内弥散，细胞死亡。经典途径的激活过程经典途径的激活过程 二、二、旁路活化途径旁路活化途径 激活物与参与成分激活物与参与成分1、激活物、激活物： LPS、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和和IgG4v激活物的作用激活物的作用?2、参与成分、参与成分 B/D/P因子，因子，C3,5-9 激活过程激活过程1.生理准备：生理准备：正常情况正常情况 C3微量水解的微量水解的C3b及及形成的形成的C3转化酶转化酶迅速迅速被灭活被灭活2.正式激活：正式激活：病原体提供级联病原体提供级联反应场所反应场所病原体表面病原体表面缺乏灭活蛋白缺乏灭活蛋白C3bC3

10、bBb Alternative pathway旁路途径的激活过程 旁路途径激活与调节特点旁路途径激活与调节特点v 可识别自己与非己可识别自己与非己自身细胞自身细胞表面表面分布分布调节蛋白调节蛋白 终止终止级联反应级联反应病原体病原体的表面的表面缺乏缺乏调节蛋白调节蛋白 激活激活旁路途径旁路途径v 是补体系统重要放大机制是补体系统重要放大机制 C3b正反馈正反馈(四四)旁路途径的医学意义旁路途径的医学意义（1）在感染早期发挥重要抗感染作用。）在感染早期发挥重要抗感染作用。（2）为无免疫力（无）为无免疫力（无Ab）的个体提供一种高）的个体提供一种高效能抗感染能力。效能抗感染能力。 C3bC3bBC

11、3C3 与与 C3b 正正 反反 馈馈 环环 路路D因子因子 C3bBbB因子因子三、三、补体活化的补体活化的MBL途径途径参与成分与激活物参与成分与激活物1、参与成分参与成分: MBL、MASP、C2-92、激活物激活物：病原体甘露糖残基：病原体甘露糖残基 微生物感染微生物感染 急性期蛋白急性期蛋白IL-1,6; TNF-M、PMNMBLC反应蛋白反应蛋白 激活过程激活过程MBL +病原体甘露糖残基病原体甘露糖残基 MASP活化活化 MASP1：激活：激活C3 途径途径 MASP2：激活：激活C4+C2 途径途径 （）SPMBL途径的激活过程途径的激活过程C2aC2b四、三条补体活化途径的比

12、较四、三条补体活化途径的比较补体三条激活途径的比较补体三条激活途径的比较 1.共同点共同点： 均需要激活物质激活，激活物质不同，作用不同。 均为级联反应 激活过程产生活性裂解片段，介导重要的生物学功能。 有共同的末端效应靶细胞溶解；某些共同的调节机制。 项项 目目 经典途径经典途径 MBL途径途径 旁路途径旁路途径主要激活物主要激活物 Ag-Ab(IC) Ag-Ab(IC) 病原体甘露糖病原体甘露糖 细菌脂多糖细菌脂多糖 （Ab:IgM/IgG123Ab:IgM/IgG123） 聚合聚合IgA,IgG4IgA,IgG4等等参参 与与 C1-9 MBL MASP B D PC1-9 MBL MA

13、SP B D P因子因子补体成分补体成分 C2-9 C3,5-9C2-9 C3,5-9C3C3转化酶转化酶 C4b2a C4b2a 左左+ +右右 C3bBbC3bBbC5C5转化酶转化酶 C4b2a3b C4b2a3b 左左+ +右右 C3bBb3bC3bBb3b所需离子所需离子 CaCa2+2+、MgMg2+ Ca2+ Mg2+Ca2+ Mg2+作作 用用 参与特异性免疫参与特异性免疫 参与非特异性免疫参与非特异性免疫 同同MBL 的抗体效应阶段的抗体效应阶段 早期即起作用早期即起作用 途径途径 补体三条激活途径的比较补体三条激活途径的比较2.不同点第第三三节节 补体补体活化活化的的调控调

14、控(了解了解） 补体激活过程是高度有序的级联反应，产生广泛的生物学效应。补体激活过程是高度有序的级联反应，产生广泛的生物学效应。 机体有一套严密精细的调节机制机体有一套严密精细的调节机制保证补体激活反应适度而无害。保证补体激活反应适度而无害。一、补体的自身调控一、补体的自身调控vC4b、C3b及及C5b只有结合于固相才能触发只有结合于固相才能触发 经典途径；即使与细胞膜结合也易衰变；经典途径；即使与细胞膜结合也易衰变； vC3、C5转化酶转化酶极易衰变；极易衰变； v旁路旁路途径的途径的C3转化酶转化酶仅在仅在特定特定的细胞或颗的细胞或颗 粒表面才具有稳定性。粒表面才具有稳定性。二、补体调节因

15、子的作用二、补体调节因子的作用第四节第四节 补体的补体的生物学意义生物学意义1 、溶解微生物、寄生虫（、溶解微生物、寄生虫（cell type）等）等 抗感染抗感染 2 、溶解红细胞、白细胞等组织细胞、溶解红细胞、白细胞等组织细胞 组织损伤与疾病组织损伤与疾病（输血反应、（输血反应、 新生儿溶血等）新生儿溶血等）溶血反应是指是指IgG或或IgA抗体的抗体的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等段与中性粒细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等的相应的相应 Fc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用噬作用 补体的调理作用补体的调理作用： 指指C3b、C4b和和iC3b结合

16、结合中性粒细中性粒细 胞胞或或巨噬细胞表面相应的补体受体巨噬细胞表面相应的补体受体而而加强加强吞噬细胞对细菌等颗粒物质的吞噬细胞对细菌等颗粒物质的吞吞噬噬。1）抑制免疫复合物的形成并促进其溶解：）抑制免疫复合物的形成并促进其溶解：补体补体C3b等与等与Ig结合，抑制新的结合，抑制新的IC形成或使形成或使已形成的已形成的IC解离；解离；2）通过免疫黏附作用，促进吞噬细胞吞噬通过免疫黏附作用，促进吞噬细胞吞噬清除清除IC1）过敏毒素作用：）过敏毒素作用： C3a、C4a、C5a能与肥大细胞、嗜碱性细能与肥大细胞、嗜碱性细胞表面相应受体结合，引起后者脱颗粒，释放胞表面相应受体结合，引起后者脱颗粒，释

17、放组胺等血管活性介质而组胺等血管活性介质而 增强血管通透性、平滑增强血管通透性、平滑肌收缩等。肌收缩等。2）趋化因子作用：）趋化因子作用： C3a 、C5a、C567均均能吸引吞噬细胞到达感能吸引吞噬细胞到达感染部位，发挥吞噬作用，促进中性粒细胞等浸染部位，发挥吞噬作用，促进中性粒细胞等浸润。润。3）激肽样作用：）激肽样作用： C2a 、C4a能增加血管通透性，引起炎症。能增加血管通透性，引起炎症。4RBCMC3bRv参与免疫应答的诱导；参与免疫应答的诱导； C3b等通过调理捕捉、固定抗原等通过调理捕捉、固定抗原,使抗原易被使抗原易被 APC处理与提呈；处理与提呈；v参与免疫细胞增殖分化；参与免疫细胞增殖分化；v参与调节多种免疫细胞效应功能；参与调节多种免疫细胞效应功能；v参与免疫记忆。参与免疫记忆。第五节第五节 补体与疾病补体与疾病一、遗传性补体缺乏相关疾病一、遗传性补体缺乏相关疾病多为常染色体隐性遗传多为常染色体隐性遗传如如CINHCINH缺乏：血管遗传性水肿缺乏：血管遗传性水肿二、补体缺乏与感染性疾病二、补体缺乏与感染性疾病主要为细菌感染主要为细菌