4complements.ppt

1、,Medical,吉林大学基础医学,1,Overview of Immunology,Molecules, Antibodies Complement Cytokines MHC,Components of IS Organs and tissues Cells,* IS: Immune system IR: Immune response,Applications Prevention,Diagnosis Therapy,Functions of IS Antigen (Ag),Immune Responses Control mechanisms,Pathology of IR Hyper

2、sensitivity Autoimmune disease,Immunodeficiency Tumor Transplantation rejection,Ag,APCs,Th1,Tc,B,Ab,PMN,Th2,Complement,Complement in immune response Target cells,MHC,CK NK,MHC CK,CKs,CKs,Complementarity determining region,(CDR),Ag,APCs,Th1,Tc,B,Ab,PMN,Th2,Complement,Complement in immune response Tar

3、get cells,MHC,CK NK,MHC CK,CKs,CKs, ,Introduction Activation Functions Regulation,Complement (C), Exist as precursor form-zymogens, Activated with cascade reaction,Introduction General Characters Composed of over 30 soluble glycoproteins; 糖蛋白 Present in blood and body fluids; Produced by hepatocytes

4、 and monocytes;,酶原,Order of finding: C1C9, Factor: Factor B, Factor D Functions: C4-bp (C4-binding protein),Introduction Components of complement, Precursor: C1C9/Factor B Active form: C1r, Fragments: largerb:,C3b,smallera: C3a Inactive fragments: iC3b,Name,Introduction,第一节 概 述,补体(Complement, C) 是存在

5、于人和脊椎动物血清与组织液中的 一组经活化后具有酶活性的 蛋白质 , 包括 30 多种成分, 故称补体系统。,一、补体系统的概念,二、补体系统的组成及命名,概 述,(1)参与经典途径的成分: C1、C4、C2、C3,C1q C1 C1r 依赖Ca2+结合成大分子聚合物 C1s,1.补体系统的组成,C1q的结构模式图,(2)参与旁路途径的成分: C3、B因子、D因子、P因子；,概 述,(3)形成攻膜复合体的成分: C5 C9；,(4)调节因子: C1抑制物、H因子、I因子。,(5)补体受体（CR）,概 述,2.补体系统的命名,按发现的先后：C1（q r s）、C2C9 未活化成分: C3 ，活化

6、成分: C3,调节成分：C1抑制物，C4结合蛋白,裂解片段：C3a 、C3b 、C5a 、C5b等（b为大片段，a为小片段），其中具有酶活性的片段在该成分上加横线（如 C4b2b 等）。,概 述,灭活成分: 在该成分前加“i”, 如 iC3b等。,三、 补体的理化性质,1.含量相对稳定 约占血清球蛋白总量的10%, C3含量最高。,2.多为球蛋白，少数为、球蛋白。,4.补体极不稳定 多种理化因素可影响其活性，56 30min即被灭活。,3.在生理条件下，多以非活性状态存在，被激活后才能产生效应。,概 述, ,Introduction Activation Functions Regulatio

7、n,Complement (C), Classic pathway, Alternative pathway MBP pathway,Activation of complement,See:,Ag + Ab,Pathogen,surface,C5b6789,Membrane,Attack complex,(MAC),第二节 补体系统的激活,经典途径：由抗原抗体复合物结合C1q启动 MBL 途径：由MBL结合至细菌启动激活 旁路途径：由病原微生物等提供接触面， 而从C3开始激活。,补体系统的活化,补体3条活化途径示意图,补体系统的激活,激活物:抗原-抗体(IgG ，IgM)复合物,激活过程,

8、识别阶段 形成C1酯酶, 活化阶段 形成C3和C5转化酶,攻膜阶段 形成攻膜复合体(C5b6789),一、经典途径的活化,参与经典途径的补体成分：C1-C9,经典激活途径,识别阶段 激活条件： C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化。 每一个C1分子必须同时与两个以上Ig的Fc段结合才能被激活。,IgM CH3区，IgG CH2区,T,Y,识别阶段,C1q分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的启动可使C1q分子构象改变，导致C1r裂解而活化，后者可激活C1s，成为具有酯酶活性的C1s,在 Mg+存在下可启动补体活化的经典途径。,1. 识别阶段,C1脂酶形

9、成 Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化,活化阶段,活化的C1s依次酶解C4、C2：C4被裂解为C4a和C4b，C2与C4b形成Mg2+依赖性复合物，被C1s裂解后产生C2a和C2b。C2b与C4b结合成C4b2b复合物（即C3转化酶）。 裂解C3是补体活化级联反应中的枢纽性步骤。C4b2b将C3分子链裂解，生成C3a和C3b。 新生的C3b可与C4b2b中C4b结合，形成C4b2b3b复合物（即C5转化酶），继而进入补体激活的膜攻击阶段。,2.活化阶段 C3转化酶和C5转化酶的形成,经典激活途径之识别、活化阶段,膜攻击阶段（MAC形成）,二、补体活化的旁路途径,补体系统的激活,

10、旁路激活途径又称替代激活途径（alternative pathway）指由B因子、D因子和备解素（P因子）参与，直接由微生物或外源异物激活C3，形成C3与C5转化酶，激活补体级联酶促反应的活化途径。 旁路途径的主要激活物：某些革兰阳性细菌的肽聚糖、内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝集的IgA和IgG4等。,旁路途径示意图,补体的两条激活途径比较,补体的两条激活途径比较 比较项目 经典途径 旁路途径 激活物质 免疫复合物 脂多糖、酵母多糖等 参与成分 C1C9 C3,B、D、P因子,C5C9 所需离子 Ca2+, Mg2+ Mg2+ C3转化酶 C4b2b C3bBb C5转化酶 C4b2b3b C3

11、bBb3b(C3bnBb) 作 用 参与特异性体液 参与非特异性免疫 免疫效应阶段 （感染早期）,补体系统,免疫分子,（三）MBL激活途径,凝集素激活途径（MBL pathway）指由血浆中甘露聚糖结合的凝集素(mannan binding lectin,MBL) 直接识别多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，进而依次活化MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3，形成和经典途径相同的C3与C5转化酶，激活补体级联酶促反应的活化途径。MBL激活途径的主要激活物为含有N-氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。,补体系统,免疫分子,（三）MBL激活途径,凝集素激活途径（MBL pathway）

12、指由血浆中甘露聚糖结合的凝集素(mannan binding lectin,MBL) 直接识别多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，进而依次活化MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3，形成和经典途径相同的C3与C5转化酶，激活补体级联酶促反应的活化途径。MBL激活途径的主要激活物为含有N-氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。,补体系统,免疫分子,图:三条途径比较示意图, ,Introduction Activation Functions Regulation,Complement (C), Inflammation:,- Chemotaxis: C5a - Anaphylatoxi

13、ns: C3a, C5a, Opsonization: C3b,Functions of complement Lysis of the microbes: MAC,趋化作用,过敏毒素,Assembly of MAC,creates a pore that inserts into,and through lipids bilayers,breaching the membrane barrier,and lysis of target cells.,Inflammation,Anaphylatoxins:,C3a and C5a both act on mast cells to,cause

14、 degranulation and release of vasoactive amines,including: histamine et al ,which enhance vascular permeability,And local blood flow.,Inflammation,Mediators: vasoactive amines, Vasodilatation, Vascular permeability increase, Smooth muscle contraction, Mucous secretion.,血管活性胺,血管扩张,1,3,2,2,一、溶解靶细胞 C1C

15、9,第三节 补体的生物学功能,红细胞+相应抗体 C1C9 溶血反应,革兰阴性细菌 旁路途径 溶菌杀菌,1.抗感染作用,细菌+相应抗体 经典途径 溶菌杀菌,2.导致组织损伤与疾病,二、调理作用 C3b 、C4b,细菌- C3b /C4b -巨噬细胞促进吞噬,补体的生物学作用,三、免疫粘附与清除免疫复合物,1.免疫粘附作用 C3b、C4b,Ag-Ab复合物,C3b /C4b,RBC,C3b/CR1促进吞噬细胞的吞噬（调理）作用,图： C3b/CR1介导的免疫粘附作用,免疫复合物激活补体、结合C3b/C4b后，若与表面具有相应补体受体（CRI）的RBC和血小板结合，则可形成较大的聚合物，通过血液循环

16、到达肝脏和脾脏，被巨噬细胞吞噬清除IC。,四、参与炎症反应,1.趋化因子的作用 C3a 、C5a 、C5b67吞噬细胞向感染部位聚集炎症反应。,2.过敏毒素作用 C3a、C5a、C4a 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 （C5aR、C3aR) 释放活性介质( 如组胺、白三烯及前列腺素等)过敏反应性病理变化。,3.激肽样作用 C2a能增强血管的通透性 炎性渗出、水肿。,补体的生物学作用,图： C5a的炎症介质作用, ,Introduction Activation Functions Regulation,Complement (C), Inactivated itself, Regulated by inhibitor,Regulation of complement,C1inh(C1 inhibitor) : Binding with C1r or C1s