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1、1第四章第四章 补体系统补体系统Complement SystemComplement System 补体存在的证实补体存在的证实 补体概述补体概述 补体的激活补体的激活 补体系统的调控补体系统的调控 补体的生物学作用补体的生物学作用2实验结果提示：实验结果提示： 1. 补体补体(C)是抗体发挥溶菌（溶细胞）作用的必要补充条件是抗体发挥溶菌（溶细胞）作用的必要补充条件 2. 补体补体(C)不稳定不稳定 实验证明补体的存在与作用实验证明补体的存在与作用Complement (C): the activity of blood serum that completes the action of
2、antibody.（Paul Ehrlich）霍乱弧菌霍乱弧菌 + 新鲜免疫血清新鲜免疫血清 细菌溶解细菌溶解 Ag Ab 补体补体霍乱弧菌霍乱弧菌 + 加热免疫血清加热免疫血清 细菌凝集，不溶解细菌凝集，不溶解 Ag Ab 灭活补体灭活补体霍乱弧菌霍乱弧菌 + 加热免疫血清加热免疫血清 +新鲜正常血清新鲜正常血清 细菌溶解细菌溶解 Ag Ab 灭活补体灭活补体 补体补体3Jules Bordet received the Nobel Prize in 1919 for his discovery of immunity factors in blood serum4什么是补体系统？什么是补体
3、系统？ 补补体体（Complement,CComplement,C）是是存存在在于于人人和和脊脊椎椎动动物物新新鲜鲜血血清清与与组组织织液液中中一一组组不不耐耐热热的的、经经活活化化后后具具有有酶活性酶活性的蛋白质的蛋白质. . 可可参参与与机机体体的的特特异异性性与与非非特特异异性性免免疫疫应应答答的的效效应应阶阶段段, , 表表现现为为抗抗微微生生物物防防御御反反应应、免免疫疫调调节节及及介介导导免免疫疫病病理理的的损损伤伤性反应。是体内一重要的生物学效应系统和效应性反应。是体内一重要的生物学效应系统和效应放大放大系统系统. 一一 补体系统概述补体系统概述5 (一一) 补体系统的组成补体系
4、统的组成 补体的固有成分补体的固有成分 C1C1 C9( C3C9( C3占全部成份的占全部成份的50%50%） B B因子因子 、D D因子等因子等 补体调节蛋白补体调节蛋白 C1抑制物、抑制物、C4结合蛋白等结合蛋白等 补体受体补体受体 CRICRICRCR、C5aC5a受体等受体等6 （二）补体系统的命名（二）补体系统的命名 1. 补体成份的命名补体成份的命名参与补体经典激活途径的固有成分参与补体经典激活途径的固有成分，按，按C1(q、r、s)C9; 补补体体旁旁路路激激活活途途径径的的成成分分以以英英文文大大写写字字母母表表示示，如如B因因子子、D因子、因子、P因子、因子、H因子因子;
5、 2. 补体片断的命名补体片断的命名 如如C3a、C3b等等； 有有酶酶活活性性的的成成分分或或复复合合物物，在在其其符符号号上划一横线表示，如上划一横线表示，如C1、C3bBb； 灭活的补体片段灭活的补体片段，在其符号前加英文字母，在其符号前加英文字母i表示表示,如如iC3b. 3. 补体调节蛋白的命名补体调节蛋白的命名以其功能命名，如以其功能命名，如C1抑制物、抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等结合蛋白、促衰变因子等7（三）（三） 补体的生物合成补体的生物合成 （四）补体的理化性质（四）补体的理化性质 成分：球蛋白，以成分：球蛋白，以球蛋白为主球蛋白为主 性质：对热极不稳定，性质：对热极不
6、稳定，56，30min灭活；灭活； -20或冷冻干燥保存或冷冻干燥保存. 90血浆补体成份主要由肝细胞和巨噬细胞产生；血浆补体成份主要由肝细胞和巨噬细胞产生； 炎性因子可促进补体表达（炎性因子可促进补体表达（抗原不影响其表达抗原不影响其表达）。）。8 二二 补体系统的激活补体系统的激活 Activation of ComplementActivation of Complement9 又称传统途径或第一途径又称传统途径或第一途径1、识别分子、识别分子 C1q 2、 激活物激活物: 主要：主要：抗原抗原-抗体复合物抗体复合物 (免疫复合物免疫复合物) 其次，其次，CRP、DNA、SAP、线粒体碎
7、片、坏死或凋亡细胞、线粒体碎片、坏死或凋亡细胞等 （一）经典途径（一）经典途径 Classical Pathway10激活条件：激活条件： C1q仅与仅与IgM的的CH3区或区或IgG3、IgG1、IgG2的的CH2区结合区结合每一个每一个C1q分子必须同时与二个以上分子必须同时与二个以上Ig分子的分子的Fc段结合段结合游离或可溶性抗体不能激活补体游离或可溶性抗体不能激活补体11 AgAb（复合物）（复合物） C1qrs C1 4a C4 C4b 2b C2 C4b2a（C3转化酶）转化酶） 3a C3 C4b2a3b (C5转化酶转化酶) 5aC5C5b67 C567 C5678 C5678
8、9 细胞溶解细胞溶解红细胞红细胞膜攻击单位膜攻击单位3. 激活过程激活过程12细菌表面细菌表面细菌细菌Ag膜攻击复膜攻击复合体合体131、激活物与激活条件、激活物与激活条件: 某某些些细细菌菌、革革兰兰阴阴性性菌菌的的内内毒毒素素、酵酵母母多多糖糖、 葡葡聚聚糖糖、凝聚的凝聚的IgA和和IgG4以及其它哺以及其它哺 乳动物细胞乳动物细胞. ( (二二) ) 补体激活的旁路途径补体激活的旁路途径 Alternative Pathway 不经不经C1、C4、C2, 而由而由C3、B因子、因子、D因子参与的因子参与的激活过程又激活过程又 称第二途径或替代途径称第二途径或替代途径.142、 激活过程激
9、活过程H因子因子I因子因子旁路激活剂：旁路激活剂：细菌内毒素细菌内毒素酵母多糖等酵母多糖等1516 1. 识识别别分分子子 甘甘露露聚聚糖糖结结合合凝凝集集素素（Mannose Binding Lectin, MBL）或或纤维胶原素（纤维胶原素（Ficolin, FCN ）. 2. 激活物激活物 病原体表面糖结构，甘露糖、岩藻糖等病原体表面糖结构，甘露糖、岩藻糖等3. 激活途径激活途径: MBL结结合合细细菌菌的的甘甘露露糖糖残残基基结结合合丝丝氨氨酸酸蛋蛋白白酶酶形形成成具具活活化化C1q活性的活性的MBL相关丝氨酸蛋白酶相关丝氨酸蛋白酶MASP2 水解水解C4和和C2. MASP1 水解水
10、解C3. ( (三三) ) 补体活化的补体活化的MBLMBL途径途径 MBL Pathway17 补体活化的补体活化的MBL途径途径18 C5b C5b6789攻膜复合物攻膜复合物 （四（四）补体活化的共同末端效应补体活化的共同末端效应MAC(membrane attack complex)的装配和效应机制192021三条途径的特点及比较三条途径的特点及比较22三三 补体系统的调控补体系统的调控 - 以抑制作用为主以抑制作用为主 ( (一一) ) 调控调控经典途径经典途径C3转化酶与转化酶与C5转化酶转化酶1、C1抑制物抑制物（C1-INH） 抑制抑制C1r/C1s, 阻断阻断C4b2a形成形
11、成 2、补体受体、补体受体1（CRI ，CD35） 可结合可结合C3b与与C4b 3、C4结合蛋白结合蛋白 4、 衰变加速因子衰变加速因子（decay accelerating factor, DAF) 抑制抑制C4b2a的形成，并促进其分解的形成，并促进其分解2324( (二二) ) 经旁路途径对经旁路途径对C3转化酶与转化酶与C5转化酶的调控转化酶的调控 I因子因子： 裂解裂解C3b、C4b H因子因子：辅助辅助I因子，直接作用于因子，直接作用于C5转化酶转化酶 膜辅助蛋白（膜辅助蛋白（MCP，CD46) 促进促进I因子裂解因子裂解C3b ( (三三) ) 对激活终未过程的调控对激活终未过
12、程的调控 S蛋白：蛋白：阻碍阻碍C567与膜的结合，与膜的结合， CD59 ：阻碍阻碍MAC 的形成的形成 ( (四四) ) 激活的同源限制现象激活的同源限制现象同一种属细胞膜上存在同源限制因子（同一种属细胞膜上存在同源限制因子（HRF）25补体受体补体受体I型（型（CD35）：与与C3b/C4b结合，结合，85存在于存在于RBC表面。表面。补体受体补体受体II型（型（CD21）：）：与与i C3b/ C3b/C4b结合，存结合，存在于在于B细胞、活化细胞、活化T细胞、上皮细胞、中性粒细胞、巨噬细细胞、上皮细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等表面。胞等表面。C5aR ，C3aR：与：与C5a/C3a结
13、合结合C1q受体：受体： 与与C1q结合结合 补体受体补体受体 介导补体与细胞的作用26在在有有抗抗体体与与无无抗抗体体存存在在的的情情况况下下,通通过过不不同同途途径径介介导导抗抗细细菌菌及其它微生物和寄生虫感染及其它微生物和寄生虫感染. 参参与与输输血血反反应应、介介导导自自身身免免疫疫病病：在在某某些些病病理理情情况况下下,补补体体系统可引起机体自身细胞溶解系统可引起机体自身细胞溶解. 补体对肿瘤细胞的溶解作用十分微弱补体对肿瘤细胞的溶解作用十分微弱 四四 补体的生物学意义补体的生物学意义补体可参与补体可参与非特异性非特异性防御反应防御反应和和特异性特异性免疫应答免疫应答.（一）补体的功
14、能（一）补体的功能1 1、溶菌、溶病毒及溶细胞的细胞毒作用、溶菌、溶病毒及溶细胞的细胞毒作用27Scanning electron micrographs of E. coli showing(a) intact cells and (b, c) cells killed by complement-mediated lysis.Note membrane blebbing on lysed cells. From R. D. Schreiber etal., 1979, J. Exp. Med. 149:870.28补体中和病毒：补体中和病毒：抑制病毒吸附易感细胞，促进被吞噬抑制病毒吸附易感
15、细胞，促进被吞噬病毒颗粒病毒颗粒抗体抗体-病毒病毒颗粒颗粒抗体抗体-病毒颗病毒颗补体补体29 2、调理作用调理作用 - 促进吞噬促进吞噬 补补体体激激活活过过程程中中产产生生的的C3b、C4b和和iC3b均均是是重重要要的的调调理理素素(opsonin), 效果效果: 促进微促进微生物与吞噬生物与吞噬细胞粘附细胞粘附,并被吞噬及并被吞噬及杀伤杀伤.病原微生物病原微生物 C3b、C4b 补体受体补体受体30 3 3、免疫黏附作用、免疫黏附作用-机体清除循环免疫复合物机体清除循环免疫复合物的重要机制的重要机制. .有助于有助于减少减少IC产产生，并使已形成的免疫复合物生，并使已形成的免疫复合物解离
16、或溶解，解离或溶解，避免避免IC过度生成过度生成和沉积所致的组织损伤和沉积所致的组织损伤可溶性抗原可溶性抗原 抗体复合物抗体复合物 补体补体 红细胞或血小板红细胞或血小板 大的免疫复合物大的免疫复合物 巨噬细胞吞噬巨噬细胞吞噬31 过敏毒素样作用过敏毒素样作用 C3a、C5a可使肥大细胞和嗜碱性可使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺等生物活性介质，引起粒细胞脱颗粒，释放组胺等生物活性介质，引起毛细血管扩毛细血管扩张、血管通透性增加、平滑肌痉挛张、血管通透性增加、平滑肌痉挛等。等。 趋化作用趋化作用 C5a有趋化作用，故又称为趋化因子。它们有趋化作用，故又称为趋化因子。它们能能吸引中性粒细胞
17、和单核吸引中性粒细胞和单核/巨噬细胞等向炎症部位聚集巨噬细胞等向炎症部位聚集，发挥，发挥吞噬作用，增强炎症反应。吞噬作用，增强炎症反应。4 4、炎症介质作用、炎症介质作用 通过炎性片段通过炎性片段C3aC3a、C5aC5a32 溶菌、溶细胞溶菌、溶细胞 C1C9 调理吞噬调理吞噬C3b、C4b 免疫黏附、清除免疫复合物免疫黏附、清除免疫复合物 C3b 与补体受体与补体受体 引起炎症引起炎症 通过炎症介质通过炎症介质 C3a、 C5a 补体生物学活性补体生物学活性331、抗感染防御机制、抗感染防御机制 感染早期：感染早期：旁路途径与旁路途径与MBL途径发挥作用途径发挥作用 感染中晚期：感染中晚期
18、：3条途径均发挥作用，经典途径起重要作用。条途径均发挥作用，经典途径起重要作用。2、参与特异性免疫应答、参与特异性免疫应答 参与特异性免疫应答的效应阶段参与特异性免疫应答的效应阶段 促进抗原摄取与提呈促进抗原摄取与提呈 可与多种免疫细胞相互作用，调节细胞的增殖和分化。可与多种免疫细胞相互作用，调节细胞的增殖和分化。 处理免疫复合物处理免疫复合物3、补体系统和凝血、补体系统和凝血、纤溶、纤溶及激肽系统相互作用及激肽系统相互作用（二）补体的生物学意义（二）补体的生物学意义34Nature immunology； 11（9）：）： 785-797 . 2010新进展举例新进展举例35Figure 3
19、 Integrative role of complement in host defense and homeostasis.Thetraditionalfunctionsofcomplement(inoval)anditsorchestratingroleinimmunityandhomeostasisareshown.ComplementregulatesTLrsignalingtocoordinateinnatedefensesandpotentiatescoagulationtoprovideamechanicalbarrieragainstthespreadofinvadingba
20、cteria.ItalsofacilitatesIgG-mediatedphagocytickillingofmicrobesbyreducingthethresholdforFcractivationandpromotesspecificIgGantibodyresponsesthroughBcellactivation.ComplementregulationofAPCTLrsinfluencesthedifferentiationofTcells,whichcanalsobeaffecteddirectlybycomplement.36 补补体体系系统统由由补补体体固固有有成成分分（C1
21、C1C9,MBLC9,MBL及及B B因因子子、D D因因子子等等）、补体调节蛋白和补体受体组成补体调节蛋白和补体受体组成. . 补补体体激激活活途途径径包包括括经经典典途途径径、MBLMBL途途径径或或旁旁路路途途径径，经经共共同同的末端通路，的末端通路，最终形成具有溶细胞作用的最终形成具有溶细胞作用的膜攻击复合物膜攻击复合物. . 补补体体系系统统的的功功能能包包括括： 溶溶菌菌溶溶细细胞胞、调调理理吞吞噬噬、引引起起炎炎症症反应、清除免疫复合物反应、清除免疫复合物. . 其其病病理理生生理理学学意意义义体体现现在在：参参与与特特异异性性与与非非特特异异性性免免疫疫应应答，答，在抵御感染，
22、介导炎症、参与启动调节免疫应答等方面在抵御感染，介导炎症、参与启动调节免疫应答等方面 补体的激活处于严格的调控之下补体的激活处于严格的调控之下. . 小小 结结37思考题1. 何谓补体系统？何谓补体系统？2. 比较补体三条激活途径的异同比较补体三条激活途径的异同.3. 补体系统的功能是什么？具体是哪些成份发挥作用？补体系统的功能是什么？具体是哪些成份发挥作用？4. 在补体各成分中，你认为哪一种最重要，为什么？在补体各成分中，你认为哪一种最重要，为什么？5. 补体在特异性和非特异性免疫应答中有何作用？补体在特异性和非特异性免疫应答中有何作用？ 6. 补体在感染早期和晚期是如何发挥作用的补体在感染早期和晚期是如何发挥作用的?7. 补体是如何参与炎症反应的？补体是如何参与炎症反应的？名词解释：名词解释：C1INH C3a C5a C3b C3正反馈正反馈 免疫粘附免疫粘附 补体受体补体受体 MBL MAC 旁路激活剂旁路激活剂 I因子与因子与H因子因子 38
