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1、补补体体系系统统Complement system第三章第三章目的要求目的要求1、掌握掌握补体的概念；补体激活途径补体的概念；补体激活途径及特点比较；补体的生物学作用。及特点比较；补体的生物学作用。2、熟悉熟悉补体的组成及命名原则；补补体的组成及命名原则；补体的理化性质。体的理化性质。3、了解了解补体激活的调节。补体激活的调节。第一节第一节 概概 述述补体补体(Complement,C)是存在于人和是存在于人和脊椎动物血清与组织液中的脊椎动物血清与组织液中的一组经活化一组经活化后具有酶活性的后具有酶活性的 蛋白质蛋白质,包括包括30 多多种成分种成分,故称故称补体系统补体系统。一、补体系统的概
2、念一、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，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约占血清总蛋白量的10%。（。（C3含量最高）含量最高）组织损伤急性期、肿瘤及炎症状态下增高，组织损伤急性期、肿瘤及炎症状态下增高，大面积烧伤大面积烧伤肝硬化等合成不足补体成分降低的。肝硬化等合成不足补体成分降低的。作用作用：辅助抗体或单独对机体的免疫防御、辅助抗体或单独对机体的免疫防御、免疫调节作用。免疫调节作用。在某些情况下可以介导炎症反应，引起免疫病理在某些情况下可以介导炎症反应，引起免疫病理损伤。损伤。概概述述1补体的固有成分补体的固有成分:指存在于体液中参与补体激指存
3、在于体液中参与补体激活过程的补体成分。活过程的补体成分。包括经典途径的包括经典途径的C1（C1q、C1r、C1s）C2、C4（依赖与（依赖与Mg2+结合形成聚合物）结合形成聚合物）替代结合途径的替代结合途径的B因子、因子、P因子、因子、D因子、甘露因子、甘露聚糖结合凝集素（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（合凝集素相关的丝氨酸蛋白酶（MASP）三条途径共同成分三条途径共同成分C3、C5、C6、C7、C8、C9补体系统的组成补体系统的组成2补体调节蛋白补体调节蛋白:指存在于血浆中或细胞膜表面能够调
4、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。控补体活化强度的补体成分。包括：包括：C1抑制因子（抑制因子（C1INH）、）、C3b灭活因子（灭活因子（I因子）因子）、C3b灭活促进因子（灭活促进因子（H因子）、因子）、C4结合蛋白结合蛋白（C4bp）、攻膜复合体抑制物（）、攻膜复合体抑制物（S蛋白）、存在于细胞蛋白）、存在于细胞膜表面的衰变加速因子（膜表面的衰变加速因子（DAF）、膜辅助蛋白）、膜辅助蛋白（MCP）、同源限制因子（）、同源限制因子（HRF）、膜反应溶解抑制）、膜反应溶解抑制物（物（MIRL）。）。3补体受体（补体受体（CR）存在细胞表面，能与补体激活片段）存在细胞
5、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。或调节蛋白结合，介导多种生物学效应的补体成分。包括包括:CR1-CR5、C3aR-C5aR.补体系统的组成补体系统的组成补体系统的命名补体系统的命名2.补体系统的命名补体系统的命名按发现的先后：按发现的先后：C1（qrs）、）、C2C9未活化成分未活化成分:C3，活化成分活化成分:C3调节成分调节成分：C1抑制物，抑制物，C4结合蛋白结合蛋白裂解片段裂解片段：C3a、C3b、C5a、C5b等等（b为大片段，为大片段，a为小片段），其中具有酶活为小片段），其中具有酶活性的片段在该成分上加横线（如性的片段在该成分上加横线（如C4b
6、2b等）。等）。灭活成分灭活成分:在该成分前加在该成分前加“i”,如如iC3b等。等。三、三、补体的理化性质补体的理化性质1.含量相对稳定含量相对稳定 约占血清球蛋白总量的约占血清球蛋白总量的10%,C3含量最高。含量最高。2.多为多为球蛋白球蛋白，少数为，少数为、球蛋白球蛋白。4.补体极不稳定补体极不稳定多种理化因素可影响其多种理化因素可影响其活性，活性，56 30min即被灭活。在室温下即被灭活。在室温下很快失去活性。很快失去活性。0-10活性可以保持活性可以保持3-4天，补体保存应在天，补体保存应在-20以下。以下。3.在生理条件下，多以非活性状态存在，在生理条件下，多以非活性状态存在，
7、被激活后才能产生效应被激活后才能产生效应。第二节补体系统的激活与调节第二节补体系统的激活与调节经典途径：经典途径：由抗原抗体复合物结合由抗原抗体复合物结合C1q启动启动甘露糖结合凝集素（甘露糖结合凝集素（MBL）途径：途径：由由MBL结结合细菌启动激活合细菌启动激活旁路途径：旁路途径：由病原微生物等提供接触面，由病原微生物等提供接触面，而从而从C3开始激活。开始激活。补体系统的激活补体系统的激活 补体补体3 3条活化途径示意图条活化途径示意图 补体系统的激活补体系统的激活激活物激活物:抗原抗原-抗体抗体(IgG，IgM)复合复合物物激活过程激活过程识别阶段识别阶段形成形成C1酯酶酯酶活化阶段活
8、化阶段形成形成C3和和C5转化酶转化酶攻膜阶段攻膜阶段形成攻膜复合体形成攻膜复合体(C5b6789)一、经典途径的活化一、经典途径的活化参与经典途径的补体成分：参与经典途径的补体成分：C1-C9识别阶段识别阶段激活条件：激活条件：激活条件：激活条件：q C1C1仅与仅与仅与仅与IgMIgM的的的的CH3CH3区或区或区或区或IgG1-3IgG1-3的的的的CH2CH2区结区结区结区结合才能活化。合才能活化。合才能活化。合才能活化。q每一个每一个每一个每一个C1C1分子必须同时与两个以上分子必须同时与两个以上分子必须同时与两个以上分子必须同时与两个以上IgIg的的的的FcFc段结合才能被激活。段
9、结合才能被激活。段结合才能被激活。段结合才能被激活。Fab段段Fc段段暴露的暴露的C1q结结合位点合位点IgG分分子子结结合合抗抗原原前前后后的的构构象象变变化化C1q结合结合位点被屏位点被屏障障结合抗原之前结合抗原之前结合抗原之后结合抗原之后CH1CH2IgMCH3区，区，IgGCH2区区TY识别阶段C1q分子的球形结构是与分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的上的补体结合位点相结合的部位，它的启动可使启动可使C1q分子构象改变，导致分子构象改变，导致C1r裂解而活化，裂解而活化，后者可激活后者可激活C1s，成，成为具有酯酶活性的为具有酯酶活性的C1s,在在Mg+存在下可启
10、动补体活化的经典途径。存在下可启动补体活化的经典途径。活化阶段活化阶段n活化的活化的C1s依次依次酶解解C4、C2：C4被裂解被裂解为C4a和和C4b，C2与与C4b形成形成Mg2+依依赖性复合物，被性复合物，被C1s裂解后裂解后产生生C2a和和C2b。C2b与与C4b结合成合成C4b2b复合物（即复合物（即C3转化化酶）。）。n裂解裂解C3是是补体活化体活化级联反反应中的枢中的枢纽性步性步骤。C4b2b将将C3分子裂解，生成分子裂解，生成C3a和和C3b。n新生的新生的C3b可与可与C4b2b中中C4b结合，形成合，形成C4b2b3b复合物（复合物（即即C5转化化酶），），继而而进入入补体体
11、激活的膜攻激活的膜攻击阶段。段。2.2.活化阶段活化阶段C3C3转化酶和转化酶和C5C5转化酶的形成转化酶的形成膜攻膜攻击阶段（段（MAC形成）形成）二、补体活化的旁路途径二、补体活化的旁路途径补体系统的激活补体系统的激活n旁路激活途径又称替代激活途径（旁路激活途径又称替代激活途径（alternativepathway）指由指由B因子、因子、D因子和备解素（因子和备解素（P因因子）参与，直接由微生物或外源异物激活子）参与，直接由微生物或外源异物激活C3，形成形成C3与与C5转化酶，激活补体级联酶促反转化酶，激活补体级联酶促反应的活化途径。应的活化途径。n旁路途径的主要旁路途径的主要激活物激活物
12、：内毒素、酵母多糖、：内毒素、酵母多糖、凝集的凝集的IgA和和IgG4等等。( (三三) ) MBL(mannanMBL(mannan-binding -binding lectinlectin) )途径途径 1. 1.激活剂激活剂激活剂激活剂 主要为含半乳糖或甘露糖的病原微生物主要为含半乳糖或甘露糖的病原微生物主要为含半乳糖或甘露糖的病原微生物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甘露糖结合凝集素(MBL)具有与具有与C1q相似的分子结构，相似的分子结构，可裂解可裂解C4、C2形成形成C3转化酶。转化酶。MBL+病原微生物的糖类配体病原微生物的糖类配体MBL构型改变构型改变激活激
13、活MBL相关的丝氨酸蛋白酶相关的丝氨酸蛋白酶 (MBL-associated serine protease, MASP)(MBL-associated serine protease, MASP) MBLMBL途径途径2、C反应蛋白的激活：反应蛋白的激活：C反应蛋白和反应蛋白和C1p结合结合使之活化，然后完成与经典途径基本相同的激活使之活化，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过程。（感染或损伤时一些急剧上升的蛋白质又称急性蛋白）称急性蛋白）补体三条途径发挥作用不同，旁路途径和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。途径的
14、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：旁路病原微生物感染时补体发挥作用的顺序是：旁路途径、途径、MBL途径和经典途径。途径和经典途径。( (四四) )三条激活途径比较三条激活途径比较 经典途径经典途径 旁路途径旁路途径 MBLMBL途径途径激活物质激活物质 AgAgAbAb 内毒素，内毒素， 病原微生物病原微生物 IgMIgM, IgG(1-3) , IgG(1-3) 酵母多糖，酵母多糖， 糖类配体糖类配体 凝聚凝聚IgAIgA，IgG4 IgG4 参与成分参与成分 C1-C9 C3C1-C9 C3，C5-9C5-9， C2-C9C2-C9， MBLMBL， D D，B
15、 B，P MASP P MASP C3C3转化酶转化酶 C4b2b C3bBbC4b2b C3bBb C4b2bC4b2bC5C5转化酶转化酶 C4b2b3bC4b2b3b C3bC3bn nBbBbC4b2b3bC4b2b3b作用作用 特异性免疫特异性免疫 早期抗感染早期抗感染 早期抗感染早期抗感染 补体补体补体补体活化活化适度：抗感染作用适度：抗感染作用过度：炎症反应过度：炎症反应组织损伤组织损伤经典途径经典途径旁路途径旁路途径第三节第三节补体活化的调控补体活化的调控补体活化过程的调节补体活化过程的调节1.补体的自身衰变调节补体的自身衰变调节2.补体调节因子的作用补体调节因子的作用(1)体
16、液调节因子体液调节因子C1INH的调节作用的调节作用C4b、C3b、C5b、及、及C3和和C5转化酶等转化酶等极易衰变。聪儿限制发生后续的连锁极易衰变。聪儿限制发生后续的连锁反应反应补体系统的调节补体系统的调节3. 3. 调节因子：调节因子：（1 1）C1C1抑制分子抑制分子(C1 inhibitor, C1INH)(C1 inhibitor, C1INH) C1INH C1INH与活化的与活化的C1rC1r、C1sC1s结合，使结合，使C1C1失去酯酶的活性，不失去酯酶的活性，不能裂解能裂解C4C4和和C2.C2. C1IHN缺陷引起血管神经性水肿缺陷引起血管神经性水肿一、一、溶解靶细胞溶解
17、靶细胞C1C9第四节第四节补体的生物学功能补体的生物学功能红细胞红细胞+相应抗体相应抗体C1C9溶血反应溶血反应革兰阴性细菌革兰阴性细菌旁路途径旁路途径溶菌杀菌溶菌杀菌1.抗感染作用抗感染作用细菌细菌+相应抗体相应抗体经典途径经典途径溶菌杀菌溶菌杀菌2.导致组织损伤与疾病导致组织损伤与疾病二、二、调理调理作用作用C3b、C4b细菌细菌-C3b/C4b-巨噬细胞巨噬细胞促进吞促进吞噬噬补体的生物学作用补体的生物学作用三、三、免疫粘附免疫粘附与清除免疫复合物（与清除免疫复合物（IC）1.免疫粘附作用免疫粘附作用C3b、C4bAg-Ab复合物复合物C3b/C4bRBC1、减少IC的形成。C3、C4结
18、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)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。补体的生物学作用补体的生物学作用四、四、参与炎症反应参与炎症反应1.趋化因子的作用趋化因子的作用C3a、C5a、C5b67吞噬细胞向感染部位聚吞噬细胞向感染部位聚集集炎症反应。炎症反应。2.过敏毒素作用过敏毒素作用C3a、C5a、C4a肥大细胞和嗜碱性粒细胞肥大细胞和嗜碱性粒细胞（C5aR、C3aR)释放活性介质释放活性介质(如组胺、白如组胺、白三烯及前列腺素等三烯及前列腺素等)过敏反应性病理变化。过敏反应性病理变化。3.激肽样作用激肽样作用C2a能增强血管的通透性能增强血管的通透性炎性渗出、水肿。炎性渗出、水肿。补体的生物学作用补体的生物学作用图图： C5aC5a的炎症介的炎症介质质作用作用思考题思考题1.解释名词解释名词补体系统补体系统2.补体经典激活途径的过程。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。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补体系统具有哪些生物学作用?
