医学免疫学：第四章 补体系统

1、补体系统补体系统Complement System一、补体系统的概述一、补体系统的概述（一）概念（一）概念 补体是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一补体是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组与免疫相关的，经激活后具有酶活性和自我调节组与免疫相关的，经激活后具有酶活性和自我调节作用的球蛋白。这些蛋白是抗体发挥溶菌、溶细胞作用的球蛋白。这些蛋白是抗体发挥溶菌、溶细胞作用的必要补充条件，故称作用的必要补充条件，故称补体（补体（ ）。由。由3030多种可溶性蛋白、膜结合蛋白和补体受体蛋多种可溶性蛋白、膜结合蛋白和补体受体蛋白组成，又称白组成，又称补体系统（补体系统（ ）。( (二二) ) 补体系统的组

2、成及命名补体系统的组成及命名 1. 1. 补体系统组成补体系统组成 （1 1）补体固有成分）补体固有成分 C1(C1qC1(C1q，C1rC1r，C1s)C1s)C9C9、B B、 D D、 P P因子、因子、MBLMBL、丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶(MASP)(MASP)。 （2 2）补体调节蛋白）补体调节蛋白 可溶性调节因子：可溶性调节因子：H H因子、因子、I I因子、因子、 C1INHC1INH等。等。 膜结合性调节分子：膜结合性调节分子：DAFDAF、MCPMCP等。等。 （3 3）补体受体）补体受体 CR1 CR1，CR2CR2，CR3CR3，CR4CR4，CR5CR5，C1qRC1

3、qR，C3aRC3aR，C4aRC4aR，C5aRC5aR等。等。 2. 2. 补体成分命名补体成分命名 (1)(1)经典途径的固有成分：用经典途径的固有成分：用C C后加阿拉伯数字表示，后加阿拉伯数字表示，如如C1,C2C1,C2C9C9等。等。(2)(2)其他成分：用英文大写字母表示，如其他成分：用英文大写字母表示，如B B因子、因子、D D因子、因子、P P因子、因子、H H因子等。因子等。(3)(3)裂解片段：小片段用裂解片段：小片段用a a表示表示, ,如如C3a;C3a;大片段用大片段用b b表表示示, ,如如C3bC3b。( (C2C2裂解片段例外裂解片段例外) )(4)(4)酶

4、活性成分：符号上划一横线酶活性成分：符号上划一横线, ,如如C3bBbC3bBb。 (5)(5)灭活补体片段：符号前加灭活补体片段：符号前加 i i 表示，如表示，如iC3biC3b。 ( (三三) )一般性质一般性质 1. 1.均为糖蛋白均为糖蛋白 2. 2.主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞 3. 3. 正常生理情况下，以非活化形式存在正常生理情况下，以非活化形式存在 4. 4. 性质不稳定，加热性质不稳定，加热5656，3030minmin失活。失活。 5. 5. 血清中各成分含量不等，血清中各成分含量不等，C3C3含量最多，含量最多， D D因子最少。因子最少

5、。二、补体激活途径二、补体激活途径l经典途径（经典途径（classical pathwayclassical pathway）l旁路途径（旁路途径（alternative pathwayalternative pathway） lMBLMBL途径（途径（MBL pathwayMBL pathway） （一）一） 经典途径（经典途径（Classical pathway） 以抗原以抗原-抗体复合物为主要激活物质，由抗体复合物为主要激活物质，由C1q启动激活的途径。启动激活的途径。1. 激活物质：激活物质： 抗原抗原-抗体复合物，抗体是抗体复合物，抗体是IgM和和IgG1-3；C反应蛋白、细菌脂多糖

6、和某些病毒蛋白等。反应蛋白、细菌脂多糖和某些病毒蛋白等。2. 激活条件：激活条件：C1与抗体结合与抗体结合 多个多个IgG或者或者1个个IgM3. 激活过程激活过程(分三个阶段分三个阶段) 识别阶段识别阶段 形成形成C1酯酶酯酶 活化阶段活化阶段 形成形成C3转化酶转化酶C5转化酶转化酶 膜攻击阶段膜攻击阶段 形成攻膜复合体形成攻膜复合体C5b6789n （membrane attack complex, MAC），），MAC s 插入靶细胞膜的脂质双层中，形成插入靶细胞膜的脂质双层中，形成11nm小孔，使可溶性分子、离子及水自由透过小孔，使可溶性分子、离子及水自由透过胞膜，致胞内渗透压降低，

7、细胞溶解、破裂。胞膜，致胞内渗透压降低，细胞溶解、破裂。C2a C2b(C4b2a)(C4b2a3b)C2a C2a (二二)旁路途径（旁路途径（Alternative pathway） 越过越过C1 C4 C2C1 C4 C2，由微生物或外源异物直接激活由微生物或外源异物直接激活C3C3继而完成继而完成C5C5至至C9C9的级联酶促反应。的级联酶促反应。1. 1. 激活物质激活物质: : 细菌脂多糖细菌脂多糖( (LPSLPS）、）、葡聚糖、酵母多葡聚糖、酵母多糖、凝聚的糖、凝聚的IgAIgA或或IgG4IgG4等。等。2. 2. 参与的补体成分参与的补体成分: : 主要有主要有C3, C3

8、, 、B B因子、因子、D D因子和因子和P P因子。因子。( (三三) ) MBL MBL 激活途径激活途径 由甘露糖结合凝集素由甘露糖结合凝集素( (MBL)MBL)或者纤维胶原素或者纤维胶原素（FCNFCN）与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合启）与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合启动激活补体的途径。动激活补体的途径。激活剂激活剂: :各种病原微生物表面的各种病原微生物表面的甘露糖或甘露糖或N N氨基半乳糖氨基半乳糖MBLMBL2.MBL2.MBL复合物复合物 MASP-1MASP-1（MBL-associated MBL-associated serine protease-1 seri

9、ne protease-1） MASP-2 MASP-2 lMBLMBL识别含糖基病原体识别含糖基病原体 激活激活MASP1 MASP1 裂解裂解C3 C3 旁路途径旁路途径C3C3转化酶转化酶 进入旁路途径正反馈环路。进入旁路途径正反馈环路。(C3bBb)(C3bBb)lMBLMBL识别含糖基病原体识别含糖基病原体 激活激活MASP2 MASP2 裂解裂解 C4 C4和和C2 C3C2 C3转化酶转化酶 进入经典途径进入经典途径 (C4b2a)(C4b2a)C4b2a C4b2a3b MBLMBL途径途径C4b2a C4b2a3b C2bC2a C4b2aC4b2a3b 三条激活途径的比较三

10、条激活途径的比较 经典激活途径经典激活途径替代激活途径替代激活途径MBL途径途径激活物质激活物质抗原抗原-抗体抗体(IgM、IgG1-3)复合物复合物肽聚糖、酵母多糖、肽聚糖、酵母多糖、脂多糖，凝集的脂多糖，凝集的IgA、IgG4甘露糖或甘露糖或N N氨基半氨基半乳糖乳糖起始分子起始分子C1qC3MBL(或或FCN)参与的补体成分参与的补体成分 C1-C9C3、C5C9、B、D、P因子因子MBL 、MASP、C2C9、B、D、P所需离子所需离子Mg2+Mg2+Ca2+C3转化酶转化酶 C4b2a C3bBb C4b2aC5转化酶转化酶C4b2a3b C3bnBb C4b2a3b生物学作用生物学

11、作用参与特异性免疫参与特异性免疫的效应阶段，感的效应阶段，感染后期发挥作用染后期发挥作用参与非特异性免疫参与非特异性免疫的效应阶段，在感的效应阶段，在感染早期发挥作用染早期发挥作用参与非特异性免疫参与非特异性免疫的效应阶段，在感的效应阶段，在感染早期发挥作用染早期发挥作用三、补体的生物学作用三、补体的生物学作用（一）溶菌、溶病毒及细胞毒作用（一）溶菌、溶病毒及细胞毒作用（二）调理作用（二）调理作用（opsonization） C3b能与吞噬细胞表面的能与吞噬细胞表面的C3b受体结合，受体结合，通过通过C3b的桥联作用将抗原抗体补体复合物结的桥联作用将抗原抗体补体复合物结合在吞噬细胞表面，促进了

12、吞噬细胞对抗原的合在吞噬细胞表面，促进了吞噬细胞对抗原的吞噬作用。吞噬作用。 调理作用调理作用（三）免疫粘附（三）免疫粘附（immune adherence） 抗原抗体复合物激活补体，可通过补体抗原抗体复合物激活补体，可通过补体的的C3b粘附于表面有粘附于表面有C3b受体的红细胞、血小受体的红细胞、血小板上，形成较大的复合物，并通过血流运送板上，形成较大的复合物，并通过血流运送到肝脏而被清除。到肝脏而被清除。 （四）炎症介质作用（四）炎症介质作用 激肽样作用激肽样作用 C2b有激肽样作用，能引起局部炎症充血有激肽样作用，能引起局部炎症充血和水肿。和水肿。 过敏毒素作用过敏毒素作用 C3a、C4

13、a、C5a可使肥大细胞、嗜碱性可使肥大细胞、嗜碱性粒细胞释放组胺和其它介质。粒细胞释放组胺和其它介质。 趋化作用趋化作用 C3a、C5a、C5b67具有趋化因子作用，具有趋化因子作用，能吸引吞噬细胞至感染部位发挥吞噬作用能吸引吞噬细胞至感染部位发挥吞噬作用。四、补体系统的调节四、补体系统的调节（一）自身衰变的调节（一）自身衰变的调节 C2a, C4b（二）可溶性调节因子的作用（二）可溶性调节因子的作用 C1抑制物、抑制物、C4结合蛋白、结合蛋白、H因子、因子、I因子因子、S蛋白、过敏毒素灭活因子等。蛋白、过敏毒素灭活因子等。 （三）膜结合调节因子的作用（三）膜结合调节因子的作用 促衰变因子、促衰变因子、C8结合蛋白、膜辅助因子结合蛋白、膜辅助因子蛋白（蛋白（MCP）。）。 五、血清补体的检测及异常五、血清补体的检测及异常 血清补体测定方法血清补体测定方法： 一是测定补体活性一是测定补体活性 二是测定补体蛋白含量二是测定补体蛋白含量临床上常见的补体异常临床上常见的补体异常：1. 高补体血症高补体血症 感染及恶性肿瘤时补体含量可增高。感染及恶性肿瘤时补体含量可增高。2. 低补体血症低补体血症 （1）补体合成不足）补体合成