医学免疫学：第五章 补体系统

1、第五章第五章 补体系统补体系统 是存在于人和脊椎动是存在于人和脊椎动物血清与组织液和细胞物血清与组织液和细胞膜表面中一组经活化后膜表面中一组经活化后具有酶活性的蛋白质具有酶活性的蛋白质.补体补体(complement)(complement)补体的组成补体的固有成分补体的固有成分补体受体补体受体参与经典激活途径的成分参与经典激活途径的成分（C1C1、C4C4、C2C2）；）；甘露聚糖结合凝集素激活甘露聚糖结合凝集素激活途径的途径的MBLMBL、丝氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶参与旁路激活途径的成分参与旁路激活途径的成分（P P、D D、B B因子）；因子）；共同：共同：C3C3、C5C9C5C9。补

2、体系统的命名补体系统的命名激活前后激活前后C3 C3a，C3bC1 C1C1-9 ； B因子、因子、D因子、因子、P因子因子iC3b 灭活形式灭活形式 1. 1. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生主要由肝细胞、巨噬细胞产生 2. 2. 感染时大量升高感染时大量升高 3. 3. 均对热敏感，均对热敏感，56 3056 30分钟可灭活分钟可灭活 （一）经典激活途径（一）经典激活途径（classical pathwayclassical pathway） （二）旁路途径（二）旁路途径（alternative pathwayalternative pathway）（三）（三）MBLMBL（mannan-bi

3、nding lectinmannan-binding lectin）途径途径（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）第一节第一节 补体的激活补体的激活由由抗原抗体复合物抗原抗体复合物结合结合C1qC1q启动激活的途径启动激活的途径由由MBLMBL结合至结合至病原体病原体启动激活的途径启动激活的途径由由病原微生物病原微生物等提供接触表面，而等提供接触表面，而从从C3C3开始激活的途径开始激活的途径n三条激活途径的过程大致可分为三条激活途径的过程大致可分为识别、活化和膜攻击识别、活化和膜攻击（终末途径）（终末途径）三个阶段三个阶段n区别主要在区别主要在识

4、别识别和和活化活化阶段，阶段，膜攻击膜攻击阶段相同阶段相同n区别区别n识别阶段：激活物（启动因子）识别阶段：激活物（启动因子）n活化阶段：活化阶段：C3C3转化酶、转化酶、 C5C5转化酶组成转化酶组成三条激活途径概况三条激活途径概况C4C2C3C1 complexCa+C1rC1sC1q激活物：激活物： 免疫复合物免疫复合物( (激活条件：激活条件：C1C1与与IgMIgM的的CH3CH3区或区或IgG1-3IgG1-3的的CH2CH2区结合区结合每一个每一个C1C1分子必须同时与两个以上分子必须同时与两个以上Ig Ig的的FcFc 段结合才能被激活；段结合才能被激活；游离或可溶性抗体不能通

5、过经典途径游离或可溶性抗体不能通过经典途径 激活补体激活补体1 1识别阶段识别阶段C1的结构：的结构：I图图 。C1qC1r (具有丝氨酸蛋白酶活性)Ag-Ab复合物C1qC1sC1C1识别免疫复合物而活化形成识别免疫复合物而活化形成C1C1s 的阶段。的阶段。1、识别阶段2. 2. 激活阶段激活阶段: : 为为C3C3转化酶转化酶和和C5C5转化酶转化酶形成的阶段形成的阶段Ca+C1rC1sC1q C4C4ab经典途径经典途径C3转化酶的形成转化酶的形成 C4bMg+C4aCa+C1rC1sC1q C2C2baC2a 经典途径经典途径C3转化酶的形成转化酶的形成 C4b2aC3 转化酶转化酶

6、C4bMg+C4aCa+C1rC1sC1q C2bC2aC3 C3ab 经典途径经典途径C5转化酶的形成转化酶的形成 C4b2a3bC5转化酶转化酶2. 2. 激活阶段激活阶段: : 为为C3C3转化酶转化酶和和C5C5转化酶转化酶形成的阶段形成的阶段C4C4a+C4bC2C2a+C2b C3C3a+C3bC4b2a(C3转化酶)C4b2a3b(C5转化酶)C1sC5C5转化酶转化酶裂解裂解C5 C5 在后续补体成在后续补体成分的参与下分的参与下, ,最终形成最终形成攻膜复合体攻膜复合体，导致靶细胞膜受损。导致靶细胞膜受损。3. 3. 膜攻击阶段膜攻击阶段 C5b C6C7C8 C9C9C9C

7、9C9C9C9C9C9末端通路末端通路MAC插入胞膜插入胞膜MAC的的结构结构补体的经典激活过程动画补体的经典激活过程动画（二）旁路途径n旁路途径是补体系统重要的放大机制旁路途径是补体系统重要的放大机制n激活物质激活物质 : 细菌内毒素、酵母多糖、细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖、细菌葡聚糖、细菌n 直接由激活物激活直接由激活物激活C3C3BDPC3 自发性活化自发性活化C3H2ObBDC3C3abC3 转化酶的产生转化酶的产生b C3b C3b iC3biC3bII自发产生的自发产生的 C3b 很快被降解很快被降解 自发产生的自发产生的 C3b 很快被降解很快被降解 C3b C3b iC3biC

8、3bIIC3dgC3dgC3cC3cC3b补体活化表面C3b 沉积在细菌表面C3C3abC5bC5aBDbPC5转化酶形成转化酶形成如果不被降解如果不被降解n识别自己与识别自己与非己；非己；n补体效应的补体效应的重要放大机重要放大机制；制；n参与早期非参与早期非特异抗感染。特异抗感染。旁路途径的特点旁路途径的特点识别自己与非己识别自己与非己C3b35BDbC3bC3C3abC3-activation the amplification loop36C3aBDBbC3bC3bC3-activation the amplification loopC3bC3ab37C3aC3aBbC3bC3bC3

9、BbBDbbC3aC3bC3-activation the amplification loop38C3aC3aBbC3bBbBbC3bC3aC3-activation the amplification loopC3bC3b参与成分参与成分 : MBL、MASP、C4、C2和和C3 MBL (mannan binding lectin, 甘露聚糖结合的凝甘露聚糖结合的凝集素集素) ，结构类似，结构类似C1qMASP（MBL-associated serine protease，MBL相相关的丝氨酸蛋白酶关的丝氨酸蛋白酶） Mannan-binding lectin pathwayC4MBLC

10、4bC4aC4bC2C2 bC2bC2aMASPMASP2C4b2aC3 转化酶转化酶（三）（三）MBLMBL激活途径激活途径+MBL病原体甘露糖残基病原体甘露糖残基C4C2MASPC4a + C4bC2b + C2a+C4b2aC3转化酶转化酶n补体激活的终末过程补体激活的终末过程C6C9C8 C7C5补体激活补体激活形成形成C5转化酶转化酶 裂解裂解C5 系列的连接反应系列的连接反应 形成形成C5bC9复合物复合物(membrane attack complex，MAC） 损伤胞膜损伤胞膜细胞崩解细胞崩解。 末端通路末端通路C5 活化活化C3b C2aC4bC5bC5a C5b C6C7M

11、AC formingC8 C9C9C9C9C949攻膜复合体形成（攻膜复合体形成（动动画画）(一一) 补体的自身调控补体的自身调控 (二二) 补体调节因子的作用补体调节因子的作用( (一一) )补体的生物学功能补体的生物学功能n 细胞毒作用细胞毒作用 n 调理作用（调理作用（opsonization）n 炎症介质炎症介质n 免疫黏附作用免疫黏附作用 C3b参与清除循环免疫复合物参与清除循环免疫复合物 （IC）细胞毒及溶菌、溶解病毒作用细胞毒及溶菌、溶解病毒作用C3b、C4b、C5b的氨基端和羧基端分别与的氨基端和羧基端分别与靶细胞和（表达靶细胞和（表达C3bR的）吞噬细胞结合的）吞噬细胞结合

12、促进吞噬、杀伤。促进吞噬、杀伤。调调 理理 作作 用用 调理作用调理作用 C3bC3b与红细胞与红细胞表面表面 CR1CR1结合结合运送运送ICIC至肝脏、至肝脏、脾脏清除。脾脏清除。免疫黏附作用免疫黏附作用炎症介质作用炎症介质作用 C3a、C5a促进中性粒细促进中性粒细胞趋化胞趋化促进炎细胞释促进炎细胞释放活性介质放活性介质C5a的生物学作用的生物学作用 1. 激活中激活中性粒细胞性粒细胞2. 促使中性促使中性粒细胞粘附粒细胞粘附3. 促进中性粒细胞促进中性粒细胞迁移和趋化作用迁移和趋化作用4. 激活单核细胞激活单核细胞5. 激活肥大细激活肥大细胞胞,使之脱颗粒使之脱颗粒(过敏毒素作用过敏毒

13、素作用)血管平滑肌血管平滑肌收缩收缩, 血管血管渗透性增高渗透性增高Inflammation Inducing Functions of Small Complement FragmentsC3a, C5a,C4aCooperative Interaction Between C3b and C5a in Inducing Phagocytosis( (二二) )补体的病理生理学意义补体的病理生理学意义 在抗感染防御机制中作为天然免疫和在抗感染防御机制中作为天然免疫和获得性免疫间的桥梁获得性免疫间的桥梁 参与特异性免疫应答参与特异性免疫应答 补体系统与凝血、纤溶系统和激肽补体系统与凝血、纤溶系统和激肽系统的相互作用系统的相互作用C3b参与捕获、固定参与捕获、固定A