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1、第四章第四章 补体系统补体系统( (C Complement system)omplement system)定义定义：是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质，以及其调节蛋白组经活化后具有酶样活性的蛋白质，以及其调节蛋白和相关膜蛋白（受体）共同组成的系统。包括余和相关膜蛋白（受体）共同组成的系统。包括余种成分，故被称为种成分，故被称为补体系统（补体系统（complement system）十九世纪末十九世纪末, ,在发现体液免疫后不久在发现体液免疫后不久, ,Bordet即证明即证明, ,新鲜血清中存在一种不耐热的成分新鲜
2、血清中存在一种不耐热的成分, ,可辅助特异性抗可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。由于这种成分是抗体发挥溶细胞体介导的溶菌作用。由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件作用的必要补充条件, ,故被称为故被称为补体补体( (complement, C) )。补体的发现：补体的发现：霍乱弧菌霍乱弧菌+新鲜免疫新鲜免疫血清血清-细菌溶细菌溶解解霍乱弧菌霍乱弧菌+免疫血清免疫血清(加热加热)-细菌凝细菌凝集集,不溶解不溶解霍乱弧菌霍乱弧菌+免疫血清免疫血清(加热加热)+新鲜正常血清新鲜正常血清- 细菌溶解细菌溶解 Ag Ab CAg Ab 由实验可知：由实验可知：1.补体补体(C)对抗体有辅助和补充
3、作用对抗体有辅助和补充作用2.补体补体(C)不稳定不稳定3.补体补体(C)不需要抗原诱导不需要抗原诱导Ag Ab C主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性一、补体系统的命名一、补体系统的命名二、补体系统的组成二、补体系统的组成三、补体系统的理化特性三、补体系统的理化特性一、补体系统的命名一、补体系统的命名1.1.参与经典激活途径的固有成分参与经典激活
4、途径的固有成分 是是按按补补体体成成分分发发现现的的先先后后次次序序命命名名以以“C”C”表示，如表示，如“C1C1，C2C2，C9”C9”。2.2.旁路激活途径的固有成分旁路激活途径的固有成分 以以因因子子命命名名，用用大大写写英英文文字字母母表表示示，如如B B、D D、P P、I I、H H因子等。因子等。3. 补体调节蛋白补体调节蛋白 根根据据其其功功能能命命名名，如如C1q抑抑制制物物、C4结合蛋白等。结合蛋白等。4. 补体受体补体受体 则则以以其其结结合合对对象象来来命命名名，如如C1qR、C5aR。5. 补体活化的裂解片段补体活化的裂解片段 一一般般在在该该成成分分的的符符号号后
5、后加加小小写写字字母母表表示示，如如小小片段用片段用a表示表示,如如C3a;大片段用大片段用b表示表示,如如C3b。 多多种种成成分分的的复复合合物物根根据据数数字字代代号号及及小小写写字字母母按按先后顺序排在先后顺序排在C C的后面，如的后面，如C4b3b。 具有酶活性的成分或复合物在其符号上加一横具有酶活性的成分或复合物在其符号上加一横线表示，如线表示，如C1，C3bBb，已失活的补体成分已失活的补体成分则在其符号前冠以则在其符号前冠以“i”i”表示，如表示，如iC3b。 二、补体系统的组成二、补体系统的组成1.1.补体系统的固有成分补体系统的固有成分 参与经典激活途径：参与经典激活途径：
6、 C1qC1q、C1rC1r、C1sC1s、C4C4、C2C2甘露聚糖结合凝集素（甘露聚糖结合凝集素（MBLMBL）激活途径：）激活途径： MBLMBL( (甘露聚糖结合凝集素甘露聚糖结合凝集素) )，MASP(MASP(丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶) )参与旁路激活途径：参与旁路激活途径：P P、D D、B B因子因子 共同成分：共同成分：C3C3、C5C5C9C92.2.补体调节蛋白补体调节蛋白（1 1）可可溶溶性性血血清清蛋蛋白白：C1C1抑抑制制物物（C1INHC1INH）、H H因子、因子、I I因子、因子、P P因子、因子、C4C4结合蛋白、结合蛋白、S S蛋白。蛋白。（2 2）膜膜结
7、结合合性性调调节节分分子子：促促衰衰变变因因子子（DAFDAF）, ,胞胞膜膜辅辅助助蛋蛋白白因因子子（MCPMCP）, ,同同源源限限制制因因子子（HRFHRF）溶膜抑制剂（溶膜抑制剂（CD59,MIRL)CD59,MIRL)等等 。3.3.补体的受体分子补体的受体分子C3aRC3aR、C2aRC2aR、C4aRC4aR三、补体系统的理化特性三、补体系统的理化特性1.补补体体各各成成分分均均为为糖糖蛋蛋白白，多多数数为为球球蛋蛋白白。分分子子量量25kDa（D因子因子）560kDa（C4b结合蛋白结合蛋白）。）。2.血血清清中中含含量量相相对对稳稳定定，在在某某些些病病理理情情况况下下可可有
8、有波波动动。各各成成分分中中以以C3含含量量最最高高，达达1200mg/L，以以D因因子子含含量量最最低低，仅，仅12mg/L。3.补补体体系系统统各各固固有有成成分分均均分分别别由由肝肝细细胞胞、巨巨噬噬细细胞胞、小小肠肠上皮细胞及脾细胞等产生。上皮细胞及脾细胞等产生。4.补补体体成成分分性性质质极极不不稳稳定定，56加加热热30min即即可可灭灭活活，室室温温下下很很快快失失活活，010仅仅能能保保持持34天天，紫紫外外线线、机械振荡、某些添加剂均可使补体破坏。机械振荡、某些添加剂均可使补体破坏。5.在正常生理情况下，多以在正常生理情况下，多以非活化的酶前体形式非活化的酶前体形式存在。存在
9、。主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第二节第二节 补体活化补体活化一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径二、补体活化的凝集素途径二、补体活化的凝集素途径三、补体活化的旁路途径三、补体活化的旁路途径四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成五、补体活化三条途径的比较五、补体活化三条途径的比较 第二节第二节 补体的激活补体的激活生理情况下血清中的补体成分大部分
10、以无活性的前体形式存在，生理情况下血清中的补体成分大部分以无活性的前体形式存在，在某些活化物作用下，或在特定的颗粒表面，补体各成分依次被在某些活化物作用下，或在特定的颗粒表面，补体各成分依次被激活，最终导致溶细胞效应；同时，产生多种水解片段，参与免激活，最终导致溶细胞效应；同时，产生多种水解片段，参与免疫调节及炎症反应等多种活动。疫调节及炎症反应等多种活动。激活过程依据起始顺序的不同，可分为激活过程依据起始顺序的不同，可分为三条途径三条途径：由抗原由抗原-抗体复合物结合抗体复合物结合C1q启动激活的途径，称为启动激活的途径，称为经典途径经典途径(classical pathway)；由由甘露聚
11、糖结合凝集素甘露聚糖结合凝集素结合至细菌启动激活的途径，称结合至细菌启动激活的途径，称为为凝集素途径凝集素途径（mannan-binding lectin MBL pathway)。病原微生物等提供接触表面，从病原微生物等提供接触表面，从C3C3开始激活的途径，开始激活的途径，不依赖于抗体不依赖于抗体, ,称为称为旁路途径旁路途径（alternative pathway)alternative pathway)；共同的末端通路（共同的末端通路（terminal pathway），），即即膜攻膜攻击复合物（击复合物（membrane attack complex,MAC）的形成及其溶解细胞效应。
12、的形成及其溶解细胞效应。 在发挥抗感染作用过程中，最先发挥作用的在发挥抗感染作用过程中，最先发挥作用的是旁路途径和是旁路途径和MBL途径，最后才是经典途径。途径，最后才是经典途径。一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径( (一一) ) 活化物质活化物质1.1.主要激活物质主要激活物质 特异性抗体（特异性抗体（IgGIgG或或IgMIgM）与抗原结合形成的免疫复合物与抗原结合形成的免疫复合物 抗体必须带有抗体必须带有FcFc区段区段2.2.非免疫学物质非免疫学物质 核酸、酸性粘多糖、肝素和鱼精蛋白。核酸、酸性粘多糖、肝素和鱼精蛋白。 纤溶酶及组织蛋白酶纤溶酶及组织蛋白酶 一些病原物一些病原
13、物一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径(二二) 参与的固有成分参与的固有成分 C1（C1q、C1r、C1s）C2、 C3、C4、C5C9激活顺序激活顺序: :C1, 4, 2, 3C1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 5, 6, 7, 8, 9激活条件：激活条件：* * IgG1IgG1、G2G2、G3G3、IgMIgM才能活化才能活化C1C1；* * 一个一个C1C1分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活 IgGIgG分子需两个或两个以上分子需两个或两个以上, ,IgMIgM单体分子（五聚体）；单体分子（五聚
14、体）；* * 游离的或可溶性抗体不能激活补体；游离的或可溶性抗体不能激活补体；一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径(三三) 活化的过程活化的过程1. 识别阶段：识别阶段：C12. 活化阶段：活化阶段：C4、C2、C33. 膜攻击阶段膜攻击阶段1. 识别阶段识别阶段C1C1脂酶形成脂酶形成脂酶形成脂酶形成C1C1（C1qC1q）与抗原抗体复合物中与抗原抗体复合物中Ig的补体结的补体结合位点相结合至合位点相结合至C1酯酶形成。酯酶形成。识别单位：识别单位：C1由由1个个C1q、2个个C1r和和2个个C1s组成。组成。C1q：由：由6个相同的亚基组成，形状如花蕊；能与个相同的亚基组成，形状如
15、花蕊；能与Ig分子的补体结合位结合，使分子的补体结合位结合，使C1r酶原活化酶原活化C1r：连接着：连接着C1q与与C1s，C1q活化后引起活化后引起C1r酶原活酶原活化裂解为两个片段，其中具有丝氨酸酯酶活性的片段化裂解为两个片段，其中具有丝氨酸酯酶活性的片段即活化的即活化的C1r，活化，活化C1sC1s：C1s裂解的两个片段中，具丝蛋白酶活性的片裂解的两个片段中，具丝蛋白酶活性的片段催化段催化C4和和C2成分的活化成分的活化辅助因子：辅助因子：Ca2+ C1复合物的稳定性依赖复合物的稳定性依赖Ca2+ Ag-Ab复合物复合物 C1q C1r活化活化 C1s 活化活化AgAb复合物复合物C1q
16、C1r、C1s活化活化C1s形成形成C1识别免疫复合物形成识别免疫复合物形成C1酯酶的阶段。酯酶的阶段。2. 活化阶段活化阶段C4成分的活化：在活化的成分的活化：在活化的C1s作用下水解成作用下水解成C4a和和C4b，C4b能与细胞膜相结合。需要能与细胞膜相结合。需要Mg2+C2成分的活化：在活化的成分的活化：在活化的C1s作用下水解成作用下水解成C2a和和C2b，形成，形成C3转化酶转化酶C4b2a，起催化作用的是，起催化作用的是C2aC3成分的活化：形成成分的活化：形成C5转化酶转化酶C4b2a3b。C3是经是经典和旁路途径共有的补体成分，是血清中含量最高典和旁路途径共有的补体成分，是血清中含量最高的补体成分。的补体成分。C1酯酶作用于后续酯酶作用于后续成分，至成分，至形成形成C3转化酶转化酶（C4b2b）和）和C5转化酶（转化酶（C4b2b3b）。）。2 2 活活化化阶阶段段C1进一步活化进一步活化C4、C2C3转化酶的形成：转化酶的形成：C3C3转化酶转化酶aC4b2aC4b2aC5转化酶的形成：转化酶的形成：C3 - C4b2a C3a + C3bC3b + C4b2a C4
