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1、补,体,系,统,Complement system,第三章,目的要求,1、掌握补体的概念；补体激活途径及特点比较；补体的生物学作用。 2、熟悉补体的组成及命名原则；补体的理化性质。 3、了解补体激活的调节。,第一节 概 述,补体(Complement, C) 是存在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,血清补体主要是由肝细胞和巨噬细胞产生的，约占血清总蛋白量的10%。（C3含量最高） 组织损伤急性期、肿瘤及炎症状态下增高， 大面积烧伤 肝硬化等合成不足补体成分降低的。,作用： 辅助抗体或单独对机体的免疫
2、防御、免疫调节作用。 在某些情况下可以介导炎症反应，引起免疫病理损伤。,概 述,1 补体的固有成分:指存在于体液中参与补体激活过程的补体成分。 包括经典途径的C1（C1q、C1r、C1s）C2、C4（依赖与Mg2+结合形成聚合物） 替代结合途径的B因子、P因子、D因子、甘露聚糖结合凝集素（MBL)、 激活途径的甘露聚糖结合凝集素和甘露聚糖结合凝集素相关的丝氨酸蛋白酶（MASP） 三条途径共同成分C3、C5、C6、C7、C8、C9,补体系统的组成,2补体调节蛋白:指存在于血浆中或细胞膜表面能够调控补体活化强度的补体成分。 包括：C1抑制因子（C1INH）、C3b灭活因子（I因子）、C3b灭活促进
3、因子（H因子）、C4结合蛋白（C4bp）、攻膜复合体抑制物（S蛋白）、存在于细胞膜表面的衰变加速因子（DAF）、膜辅助蛋白（MCP）、同源限制因子（HRF）、膜反应溶解抑制物（MIRL）。 3补体受体（CR）存在细胞表面，能与补体激活片段或调节蛋白结合，介导多种生物学效应的补体成分。包括:CR1-CR5、C3aR-C5aR.,补体系统的组成,补体系统的命名,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
4、成分上加横线（如 C4b2b 等）。,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。在室温下很快失去活性。0-10活性可以保持3-4天，补体保存应在-20以下。,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。,第二节补体系统的激活与调节,经典途径：由抗原抗体复合物结合C1q启动甘露糖结合凝集素（MBL） 途径：由MBL结 合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
5、。,补体系统的激活,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, 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
6、，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。,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
7、的旁路途径,补体系统的激活,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：内毒素、酵母多糖、凝集的IgA和IgG4等。,(三) MBL(mannan-binding lectin)途径1.激活剂 主要为含半乳糖或甘露糖的病原微生物,甘露糖结合凝集素(MBL)具有与C1q相似的分子结构，可裂解C4、C2形成C3转化酶。 MBL + 病原微生物的糖类配体MBL构型改变激活MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MBL-associated
8、 serine protease, MASP),MBL途径,2 、C反应蛋白的激活：C反应蛋白和C1p结合使之活化，然后完成与经典途径基本相同的激活过程。（感染或损伤时一些急剧上升的蛋白质又称急性蛋白）补体三条途径发挥作用不同，旁路途径和MBL途径的活化无需特异性抗体参与。 病原微生物感染时补体发挥作用的顺序是：旁路途径、MBL途径和经典途径。,(四)三条激活途径比较经典途径 旁路途径 MBL途径激活物质 AgAb 内毒素， 病原微生物IgM, IgG(1-3) 酵母多糖， 糖类配体凝聚IgA，IgG4 参与成分 C1-C9 C3，C5-9， C2-C9， MBL，D，B，P MASP C3转
9、化酶 C4b2b C3bBb C4b2b C5转化酶 C4b2b3b C3bnBb C4b2b3b 作用 特异性免疫 早期抗感染 早期抗感染,补体,补体活化,适度：抗感染作用,过度：炎症反应组织损伤,经典途径,旁路途径,第三节 补体活化的调控,补体活化过程的调节,1.补体的自身衰变调节,2.补体调节因子的作用,(1)体液调节因子,C1INH的调节作用,C4b、C3b、C5b、及C3和C5转化酶等极易衰变。聪儿限制发生后续的连锁反应,补体系统的调节,3. 调节因子： （1）C1抑制分子(C1 inhibitor, C1INH)C1INH与活化的C1r、C1s结合，使C1失去酯酶的活性，不能裂解C
10、4和C2.,C1IHN缺陷引起血管神经性水肿,一、溶解靶细胞 C1C9,第四节 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（IC）,1.免疫粘附作用 C3b、C4b,Ag-Ab复合物,C3b /C4b,RBC,1、减少IC的形成。C3、C4结合于IC中的Ig,可干扰抗原抗体间的结合。抑制IC形成 2、促进IC解离C3b嵌入IC中可使是解离。(易于排除
11、) 3、促进IC清除，可溶性复合物与C3b结合，并通过C3b粘附于相应受体的红细胞、血小板和淋巴细胞等血细胞表面形成较大分子聚合物，易被吞噬细胞吞噬清除。,补体的生物学作用,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,思考题,1.解释名词补体系统 2.补体经典激活途径的过程。3.比较补体两条激活途径的异同。4.补体系统具有哪些生物学作用?,
