免疫学补体系统专家讲座

第五章补体系统ComplementSystem贾鑫明免疫学教研室免疫学补体系统第1页

主要教学内容1概述2补体激活3补体系统调整补体生物学意义补体与疾病关系免疫学补体系统第2页JulesBordet

(1870-1961),discovererofcomplementBelgianbacteriologistandimmunologistwhoreceivedtheNobelPrizeforPhysiologyorMedicinein1919forhisdiscoveryofimmunityfactorsinbloodserum;thiswasadevelopmentvitaltothediagnosisandtreatmentofmanydangerouscontagiousdiseases.第一节概述免疫学补体系统第3页正常豚鼠血清（溶菌）感染霍乱弧菌豚鼠血清（溶菌）感染霍乱弧菌豚鼠血清56℃30分钟（凝集）（溶菌）（凝集）

补体发觉表明新鲜血清中有两种成份参加溶菌:一个是耐热抗体,另一个是不耐热、能辅助和补充抗体溶菌作用成份,称为补体(complement)霍乱弧菌菌液免疫学补体系统第4页

概念：补体是正常存在于人或脊椎动物血清、组织液和细胞表面一组被激活后含有酶活性蛋白质，包含30各种成份，称为补体系统(complementsystem)。基本概念

补体大多是球蛋白，少数是及球蛋白自然条件下，以无活性酶原形式存在对热不稳定，56℃、30min可灭活血清中含量相对稳定，占血清总球蛋白10%,

C3含

量最高主要由肝细胞和巨噬细胞产生免疫学补体系统第5页免疫学补体系统第6页（一）补体系统组成

固有成份经典路径：C1、C2、C4旁路路径:B因子、D因子和P因子MBL路径：MBL和丝氨酸蛋白酶共同组分：C3、C5~C9可溶性调整蛋白:C1抑制物、C4bp、I因子、

H因子和S蛋白膜结合调整蛋白:MCP、C8bp、MIRL---CR1~CR5、C2aR、

C3aR、

C4aR、C5aR

等(MBL:甘露聚糖结合凝集素)

调整蛋白存在于血浆中和细胞膜表面，调整补体激活中关键酶

补体受体（膜辅助蛋白)(膜反应溶解抑制物)免疫学补体系统第7页

经典路径固有成份

旁路路径成份

补体活化后裂解产物

调整蛋白

有酶活性或复合物

灭活片段（二）补体系统命名C1(q、r、s)、C2~C9B因子、D因子、P因子

C3a和C3b;C5a和C5b

C1抑制物、C4bp、S蛋白C4b2a

iC3b(攻膜复合物抑制因子)免疫学补体系统第8页（三）补体生物合成血浆中补体成份主要由肝脏合成（90%）其它细胞也能够合成补体如C1由肠上皮和单核巨噬细胞产生D因子由脂肪组织产生内皮细胞、神经胶质细胞、肾上皮细胞、生殖器官等促炎细胞因子感染、组织损伤急性期以及炎症状态免疫学补体系统第9页第二节补体激活

补体级联(complementcascade)反应：在一些激活物质作用下，各补体成份按一定次序，以连锁酶促反应方式活化，并表现出各种生物学活性过程。免疫学补体系统第10页免疫学补体系统第11页主要参加成份：C1、C4、C2、C3－C9识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段一、经典激活路径免疫学补体系统第12页激活物：抗原-抗体(IgM>IgG3>IgG1>IgG2)复合物、C反应蛋白、LPS、髓鞘脂和一些病毒蛋白.激活条件：抗体Fc段暴露出补体

结合位点

C1q分子必须有两个

以上球形亚蛋单位

与抗体结合关键酶：

C1sC4b2aC4b2a3b（一）经典激活路径之识别、活化阶段免疫学补体系统第13页IgG分子结合抗原前后构象改变Fab段Fc段C1q结合位点被屏障结合抗原之前

CH1

CH2暴露C1q结合位点结合抗原之后IgMCH3区，IgGCH2区免疫学补体系统第14页免疫学补体系统第15页免疫学补体系统第16页Ca2+C1rC1sC1q

C4C4ab活化阶段免疫学补体系统第17页C4bMg2+C4aCa2+C1rC1sC1q

C2C2baClassicalPathway

GenerationofC3-convertase

C2aC4b2a免疫学补体系统第18页C5ClassicalPathway

GenerationofC5-convertaseC4bMg2+C4aCa2+C1rC1sC1q

C2bC2aC3

C3abbC5a

C4b2a3b免疫学补体系统第19页C5b

C6C7C8

C9C9C9C9C9C9C9C9C9H2O、Ca2+等膜攻击阶段免疫学补体系统第20页C5bC5a免疫学补体系统第21页免疫学补体系统第22页二、旁路激活路径不经过C1、C4、C2活化，直接激活C3，再次序完成C5－C9激活过程。主要参加成份：C3、C5-C9,B、D、P、H、I因子、Mg2+等。主要激活物质：细菌细胞壁成份、凝聚IgA及IgG4、酵母多糖、葡聚糖等。免疫学补体系统第23页准备阶段：

自发产生C3b

经典路径产生C3b关键酶：C3bBb

C3bBb3b免疫学补体系统第24页SpontaneousC3activationC3BDC3C3abGenerationofC3convertase（C3bBb)ThisC3bmoleculehasaveryshorthalflifebH2Ob免疫学补体系统第25页C3aBDBbC3bC3bC3-activation

theamplificationloopC3bC3ab免疫学补体系统第26页C3aC3aBbC3bC3bC3BbBDbbC3aC3-activation

theamplificationloopC3b免疫学补体系统第27页C3aC3aBbC3bBbBbC3bC3aC3-activation

theamplificationloopC3bC3b免疫学补体系统第28页C3aC3aBbC3bBbBbC3aC3-activation

theamplificationloopC3bC3b免疫学补体系统第29页C3aC3aBbC3bBbBbC3aC3-activation

theamplificationloopC3bC3b免疫学补体系统第30页C3bstabilizationand

C5activationC3bC3bfindsanactivator(protector)membraneC3C3abC5bC5aBDbPThisleadstoformationof

membraneattackcomplex免疫学补体系统第31页C3C3bBC3bC3aB因子D因子（B因子转化酶）P因子（备解素）C3bBb（C3转化酶）BaC3bnBb（C5转化酶）C5C5bC5aC6

C7C8C912～15MACC3正反馈环末端通路免疫学补体系统第32页替换路径激活特点体内C3自发水解成C3b，使替换路径处于准激活状态替换路径能识别自己与非己替换路径是补体系统主要放大机制免疫学补体系统第33页三、补体活化MBL路径主要激活物：病原微生物表面N氨基半乳糖或甘露糖主要参加成份:

甘露糖结合凝集素(MBL)、丝氨酸蛋白酶(SP)、C2-9、Ca2+、Mg2＋等免疫学补体系统第34页1、MBL是一个钙依赖结合蛋白，在结构上与C1q相同。2、MBL首先与细菌甘露糖残基结合，然后与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关丝氨酸蛋白酶（MASP）。免疫学补体系统第35页Mannose-bindinglectinpathwayC4MBLC4bC4aC4bC2C2bC2aC2aMASPMASP2C4b2a免疫学补体系统第36页C3C5-activationC2aC4bC5C3b

C3abC5a

C4b2a3b免疫学补体系统第37页C2aC2bC4b2aC4b2a3b免疫学补体系统第38页

比较项目经典路径MBL路径旁路路径主要激活物

IC病原体甘露糖细菌脂多糖等参加成份

C1-9MBL、SP、C4、C3、C5-9、Mg2+

Ca2+、Mg2+C2-9Ca2+、Mg2+B、D、P因子

C3转化酶

C4b2aC4b2aC3bBb

C5转化酶

C4b2a3bC4b2a3b

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。补体三条激活路径比较免疫学补体系统第39页免疫学补体系统第40页第三节补体系统调整控制补体活化开启；补体活性片段发生自发性衰变；血浆和细胞膜表面存在各种补体调整蛋白经过控制级联酶促反应过程中酶活性和MAC组装等关键步骤而发挥调整作用。免疫学补体系统第41页1、C1抑制物(C1inhibitor,C1INH)一、调控经典路径C3转化酶和C5转化酶免疫学补体系统第42页一、调控经典路径C3转化酶和C5转化酶2.补体受体1(complementreceptor1,CR1)广泛表示于红细胞及有核细胞表面，与C4b结合，阻断C3转化酶形成，也能促进I因子对C4b灭活作用。免疫学补体系统第43页2.C4结合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)

一、调控经典路径C3转化酶和C5转化酶免疫学补体系统第44页DAF（CD55）和MCP(CD46)DAF是经GPI锚固于胞膜表面75kDa糖蛋白，能够与C3b结合而且降解C3/C5转化酶。MCP是一个分子量为56-66kDa共二聚体膜蛋白，与DAF、CR1和CR2等含有同源性。能够与C3b和C4b结合并使之被I因子降解。3.衰变加速因子(decayacceleratingfactor,DAF):4.膜辅助蛋白(membranecofactorprotein,MCP):一、调控经典路径C3转化酶和C5转化酶免疫学补体系统第45页5.I因子一、调控经典路径C3转化酶和C5转化酶免疫学补体系统第46页1、I因子：可裂解C3b；2、H因子：可直接作用于C5转化酶或间接辅

助I因子作用；3、CR1：可与C3b牢靠结合；4、MCP：可促进I因子裂解C3b作用。5、P因子（备解素）：与C3bBb结合，可稳定C3bBb，加强C3转化酶裂解C3作用；二、调控旁路路径C3转化酶和C5转化酶免疫学补体系统第47页1、C8结合蛋白（C8bindingprotein,C8bp):膜蛋白三、针对攻膜复合物调整作用免疫学补体系统第48页2、CD59（膜反应性溶解抑制物）：可妨碍C5b6与C7、C8结合阻止MAC组装

3、S蛋白：亦称玻连蛋白，血浆蛋白，妨碍C5b67复合物于靶细胞膜结合而抑制MAC形成三、针对攻膜复合物调整作用免疫学补体系统第49页免疫学补体系统第50页

C4b2bC4b2b3bC5b6789(MAC)

C3bBbC3bBb3bC5b6789(MAC)备解素

调整蛋白对补体活化调整作用经典路径活化产物

调整蛋白

C1INH

DAF,I因子，H因子

替换路径活化产物

S蛋白,CD59,HRFDAF,I因子，C4bp

免疫学补体系统第51页补体激活过程中调控蛋白免疫学补体系统第52页第四节补体生物学意义

一、补体生物功效（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

免疫学补体系统第53页

补体参加溶菌作用（大肠杆菌）免疫学补体系统第54页（二）调理作用（opsonization）

补体裂解产物（C3b、C4b）与细胞或其它颗粒性物质结合，在靶细胞（或免疫复合物）与吞噬细胞间作为桥梁使二者连接起来，从而促进吞噬细胞吞噬作用，称为补体调理作用。是机体抵抗全身性细菌和真菌感染主要机制之一。免疫学补体系统第55页

补体调理作用免疫学补体系统第56页（三）免疫黏附(immuneadherence)免疫学补体系统第57页1.过敏毒素作用：

（四）炎症介质作用嗜碱性粒细胞免疫学补体系统第58页2.C5a趋化作用：

（四）炎症介质作用免疫学补体系统第59页二、补体病理生理学意义(一)机体抗感染防御主要机制经过调理吞噬、炎症反应和溶解细菌发挥抗感染作用。旁路路径激活最早，经典路径激活最晚，与适应性免疫应答联络。免疫学补体系统第60页（二）参加适应性免疫应答１、补体参加免疫应答诱导

C3等可经过调理作用使抗原易于被抗原递呈细胞捕捉处理２、补体参加免疫细胞增殖分化

C3b与B细胞表面CR1结合促进B细胞增殖分化为浆细胞免疫学补体系统第61页３、补体参加免疫应答效应阶段补体溶菌溶细胞作用、调理作用等４、补体参加免疫记忆介导抗原抗体复合物在生发中心滞留，连续刺激记忆性B细胞免疫学补体系统第62页（三）补体系统与血液中其它级联反应