补体系统-教学课件

第四章补体系统（complementsystem)基本内容概述补体的激活途径补体激活的调节补体的生物学作用补体的异常与疾病JulesBordet

(1870-1961),discovererofcomplementBelgianbacteriologistandimmunologistwhoreceivedtheNobelPrizeforPhysiologyorMedicinein1919forhisdiscoveryofimmunityfactorsinbloodserum;thiswasadevelopmentvitaltothediagnosisandtreatmentofmanydangerouscontagiousdiseases.4.1概述补体的发现溶菌56℃，30分钟正常豚鼠血清溶菌溶菌凝集凝集感染霍乱豚鼠血清感染霍乱豚鼠血清霍乱弧菌菌液Specificantibodiesheat-insensitiveheat-labilecomponentPaulEhrlich

coinedthetermcomplement,definingitas“theactivityofbloodserumthatcompletestheactionofantibody.”补体：是存在于正常人和动物血清中的一组与免疫相关并具有酶活性的蛋白质。补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其它细胞表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。4.1.1补体系统的组成补体的第一组分：由9种补体成分组成，C1，C2……C9。其中C1是由三个亚单位组成，即Clq、Clr、Cls。补体的第二组分：B因子、D因子和P因子构成。补体的第三组分：参与控制补体活化的抑制因子或灭活因子。由三组球蛋白大分子组成4.1.2补体系统各成分的理化性质补体分子是分别由肝细胞、巨噬细胞以及肠粘膜上皮细胞等多种细胞产生的，均为多糖蛋白。大多数电泳迁移率属ß球蛋白。补体系统是由将近20多种血清蛋白组成的多分子体系。具有酶的活性和自我调节作用。

补体蛋白对热不稳定，加热到56℃，10min即可灭活。4.1.3命名原则C：静止状态（如C1~C9）C：激活状态（如C4b2b）iC：灭活状态（如iC3b）a：代表某成分裂解后产生的小片段（如C3a）b：代表某成分裂解后产生的大片段（如C3b）R:

补体的受体(CR1orC5aR)4.2补体系统的激活4.2.1经典激活途径补体系统激活从C1开始，称为经典途径（classicalpathway）。按补体在经典激活途径中的作用，分为三组：识别单位(recognitionunit)包括C1q，C1r，C1S；活化单位(activationunit)包括C4，C2，C3；膜攻击单位(membraneattackunit)包括C5～9。活化物质：抗原抗体复合物

Ag--Ab抗体：人的IgG1、IgG2、IgG3、IgM（激活效率最高）C1＋Ag-Ab(复合物中免疫球蛋白的补体结合点)相结合至C1酯酶形成的阶段。

C1q：有6个Ig结合点。

C1r：起着连接C1q和C1S的作用,C1q启动后可引起C1r活化，C1r进一步使C1S活化。

C1S具有酯酶活性，即C1的活性，此酶可被C1INH灭活。1.识别阶段----C1活化为C1酯酶C1q分子的C端球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的启动可使C1r构型改变，成为具有活性的C1r并诱导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s,在Mg2+存在下可启动补体活化的经典途径。电镜观察活化C1的电镜图未与抗原结合的IgM示意图与抗原结合后的IgM示意图未与抗原结合的IgM电镜结果与抗原结合的IgM电镜结果C1进一步活化C4、C2：C3转化酶的形成：C3转化酶aC4b2aC4b2aC5转化酶的形成：C3------C4b2aC3a+C3bC3b+C4b2aC4b2a3b

C4b2a3b=C5转化酶2活化阶段C4的活化C1s/Mg2+C4a游离C4b2aC4bC2C2b游离C3C3转化酶

C3a游离C4b2a3bC5转化酶C2aC1s/Mg2+3.效应阶段攻膜复合体（MAC）的形成：ComponentsoftheTerminalsequenceC6C9C8C7C5Terminalsequence

C5-activationC3b

C2bC4bC5bC5a

Terminalsequence

assemblyofthelyticcomplexC5b

C6C7Terminalsequence:

insertionoflyticcomplexintocellmembraneC5b

C6C7C8

C9C9C9C9C9C9C9C9C9complementKilltheParasite

MACseffect4.2.2旁路激活途径也称为替代途径，从C3成分开始，不必有抗体参与的过程。如细菌的细胞壁成分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸）、病毒和肿瘤等物质。激活物质非抗原抗体复合物旁路激活途径在细菌性感染早期，尚未产生特异性抗体时，即可发挥重要的抗感染作用。C3C3a游离C3bBB因子B因子是表面束缚分子，能保护C3b，也称C3保护活化因子。D因子为B因子转化酶，活化后可用于水解被结合的B因子。C3bBb（少量）旁路途径C3转化酶H和I因子P因子又称备解素，与C3bBb结合使C3b与Bb能结合紧密，起稳定转化酶的作用。4.2.3MBL途径激活物：细菌表面的甘露糖残基关键酶：MASP-1、MASP-2C4b2bC4b2b3b过程：MBL+病原体甘露糖残基+丝氨酸蛋白酶MASP-1、2裂解C4、C2后续步骤同经典途径(MBL相关的丝氨酸蛋白酶)病原体急性期反应机体MBL（甘露聚糖结合凝集素）甘露糖残基MASPMASP相当于C1s以后过程同经典途径MASPMannose-bindinglectinpathwayC4MBLC4bC4aC4bC2C2aC2bC2bMASP-1MASP-2C4b2bisC3convertase;itwillleadtothegenerationofC5convertase

补体三条激活途径全过程示意图抗原抗体复合物（IgG或IgM）C1qr2s2

C1qr2s2C4+C2

C4b2b

（C3转化酶）

C4b2b3b

（C5转化酶）MBL+病原体

甘露糖MASP丝氨酸蛋白酶C3C3bC3C3bB因子D因子C3bBb（C3转化酶）C3bBb3b（C5转化酶）C5C5bC5b~9MACC6C7C8C9经典途径MBL途径替代途径PathwaysofcomplementactivationCLASSICALPATHWAYALTERNATINEPATHWAYantibodydependentMannosebindinglectindependentActivationofC3andgenerationofC5convertaseactivationofC5LYTICATTACKPATHWAY4.2.3三条激活途径的主要不同点病原体MBL、MASP、C2-C9C4b2bC4b2b3b非特异性免疫，感染早期4.3补体激活过程的调节4.3.1自行衰变的调节某些补体成分的裂解产物极不稳定，易于自行衰变，成为补体激活过程中的一种自控机制。4.3.2体液中灭活物质的调节

经典途径中的灭活物质替代途径中的灭活物质膜攻击复合物形成的调节

C4b2bC4b2b3bC5b6789(MAC)

C3bBbC3bBb3bC5b6789(MAC)备解素

调节蛋白对补体活化的调节作用经典途径活化产物

调节蛋白

C1INH

DAF,I因子，H因子

替代途径活化产物

S蛋白,CD59,HRFDAF,I因子，C4bp

补体激活过程中的调控蛋白C1INHC1qrsbreakdownC1rC1sC1q

C1rC1s

C1-inhibitordeficiency:

angioedema4.4补体的生物学作用4．4．1细胞毒及溶菌杀菌作用补体能溶解红细胞、白细胞及血小板等。当补体系统的膜攻击单位C5～C9均结合到细胞膜上，细胞会出现肿胀和超微结构的改变，细胞膜表面出现许多直径为8～12nm的圆形损害灶，最终导致细胞溶解。4．4．2调理作用补体裂解产物C3b与细菌或其他颗粒结合，可促进吞噬细胞的吞噬，称为调理作用。4．4．3免疫粘附作用免疫复合物激活补体之后，可通过C3b而粘附到表面有C3b受体的红细胞、血小板或某些淋巴细胞上，形成较大的聚合物，然后被吞噬细胞吞噬，这对抗感染免疫有重要作用。4．4．4中和及溶解病毒作用在病毒与相应抗体形成的复合物中加入补体，则可明显增强抗体对病毒的中和作用，阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿入。炎症是免疫防御反应的一种表现。感染局部发生炎症时，补体裂解产物可使毛细血管通透性增强，吸引白细胞到炎症局部。4．4．5炎症介质作用（一）激肽样作用

C2a能增加血管通透性，引起炎症性充血，具有激肽样作用，故称其为补体激肽。（二）过敏毒素作用

C3a、C5a均有过敏毒素作用，可使肥大细胞或嗜碱性粒细胞