第五章 补体系统
第五章补体系统
第五章补体系统第一节补体概述补体(complement,C)系统包括30余种组分,其广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。
血浆中补体成分在被激活前无生物学功能。
多种微生物成分、抗原-抗体复合物以及其他外源性或内源性物质可循三条既独立又交叉的途径,通过启动一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应而激活补体,所形成的活化产物具有调理吞噬、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学功能。
补体不仅是机体固有免疫防御的重要部分,也是抗体发挥免疫效应的主要机制之一,并对免疫系统的功能具有调节作用。
补体缺陷、功能障碍或过度活化与多种疾病的发生和发展过程密切相关。
(一)补体系统的组成补体系统由补体固有成分、补体受体、血浆及细胞膜补体调节蛋白等蛋白组成。
1.补体固有成分补体固有成分是指存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质,包括:①经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路激活途径的B因子、D因子和备解素(properdin,P因子);③甘露糖结合凝集素激活途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶(MASP);④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2.补体调节蛋白(complement regulatory protein)指存在于血浆中和细胞膜表面,通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子,包括血浆中H因子、I因子、C1INH、C4bp、S蛋白、Sp40/40、羧肽酶N (过敏毒素灭活因子)、H因子样蛋白(FHL)、H因子相关蛋白(FHR);存在于细胞膜表面的衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)、CD59等。
3.补体受体(complement receptor,CR)指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。
目前已发现CR1、CR2、CR3、CR4、CR5及C3aR、C4aR、C5aR、C1qR、C3eR、H 因子受体(HR)等。
第五章 补体系统
表达于多种组织细胞和血细胞表面; 抑制MAC组装。
C8bp
S蛋白(S protein,SP)
阻碍C5b67复合物与靶细胞膜结合而抑制MAC形成。
群集素
抑制MAC组装,促进MAC从细胞膜解离为可溶 性MAC,从而丧失溶细胞作用。
第四节
补体的生物学意义
(一)补体的生物功能
1、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用:MAC;
感染后期(或恢复 在感染早期或初次感染 在感染早期或对未免 生物学作用 期)发挥作用,或 发挥作用;存在正反馈 疫个体发挥抗感染效 及特点 参与抵御相同病原 放大环。 应;对经典途径和旁 体再次感染机体。 路途径具有交叉促进 作用。
第三节
补体系统的调节
(一)调控经典途径C3转化酶和C5转化酶
C1抑制物(C1 inhibitor,C1INH)
• 3、补体系统与血液中其他级联反应系 统的相互作用:凝血系统、纤溶系统和 激肽系统
– 四个系统的活化均依赖多种成分级联的蛋 白酶裂解作用 – 一个系统的活化成分可对另一系统发挥效 应
第五节
补体与疾病的关系
(一)遗传性补体缺损相关的疾病 (二)补体与感染性疾病 (三)补体与炎症性疾病 (四)补体与异种器官移植
2a
C4b2a
C4b2a3b
激活
MASP2 MASP1
(五)三条补体激活途径的特点及比较
出现的先后顺序 旁路途径 MBL途径 经典途径
经典途径
激活物 抗原抗体 (IgG1~IgG3或 IgM)复合物
旁路途径
MBL途径
细菌、内毒素、酵母多 多种病原微生物表面 糖、葡聚糖、凝聚的 的N氨基半乳糖或 IgA和IgG4等 甘露糖
(二)补体的命名
第五章补体系统
第五章补体系统补体(complement)系统包括30余种组分,广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。
一般情况下,血浆中多数补体成分仅在被激活后才具有生物学功能。
多种微生物成分、抗原-抗体复合物以及其他外源性或内源性物质可循三条既独立又交叉的途径,通过启动一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应而激活补体,所形成的活化产物具有调理吞噬、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学功能。
补体不仅是机体固有免疫防御体系的重要组分,也是抗体发挥免疫效应的重要机制之一,并在不同环节参与适应性免疫应答及其调节。
补体缺陷、功能障碍或过度活化与多种疾病的发生和发展过程密切相关。
第一节补体概述(一)补体系统的组成构成补体系统的30余种组分按其生物学功能可以分为三类。
1.补体固有成分是指存在于血浆及体液中、参与补体激活的蛋白质,包括:①经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路途径的B因子、D因子和备解素;③凝集素途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶;④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2.补体调节蛋白是指存在于血浆中和细胞膜表面、通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化程度和范围的蛋白分子。
3.补体受体是指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活后所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。
补体系统的命名原则为:参与补体激活经典途径的固有成分按其被发现的先后分别命名为C1(q、r、s)C2、……C9;补体系统的其他成分以英文大写字母表示,如B因子、D因子、P因子、H因子;补体调节蛋白多以其功能命名,如C1抑制物、C4结合蛋白、衰变加速因子等;补体活化后的裂解片段以该成分的符号后面附加小写英文字母表示,如C3a、C3b等;灭活的补体片段在其符号前加英文字母i表示,如Ic3b。
(二)补体的理化性质补体系统各成分均为糖蛋白,但有不同的肽链结构。
第五章_补体系统
一、概述
补体:是存在于正常人和动物血清中的一组与免 疫相关并具有酶活性的蛋白质 补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液 中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其它细胞 表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。
补体的组成
补体的固有成分:参与经典激活途径的成 分(C1-C4);参与旁路激活途径的成分 (D、B因子);参与MBL途径的成分(MBL, 丝氨酸蛋白酶);末端通路成分(C5-C9) 参与调节的成分(C1抑制物、I因子、P因 子、H因子、C4结合蛋白、MCP、DAF等) 补体受体:CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
C4b
C3b
末端通路的成分
C7 C6
C 9
Lytic pathway
C5-activation
b C4b
C3b
Lytic pathway
assembly of the lytic complex
C6 b
C7
Lytic pathway:
insertion of lytic complex into cell membrane
C3b
b
C3 b
C3-activation
the amplification loop
C3 b
b
C3b
C3b
C3-activation
the amplification loop
C3 b
b
C3b
C3b
C3b
经典和旁路途径的主要区别
比较项目
激活物 补体固有成份 所需离子 C3转化酶 C5转化酶 生物学作用
CR1(CD35):C3b、C4b的受体,分布于血 细胞—调理作用
医学免疫学与病原生物学5第五章 补体系统
抗原-抗体复合物,通过C3b、C4b结合于吞 噬细胞的相应受体上,促进吞噬细胞吞噬抗 原 抗原-抗体复合物,经C3b粘附于具有CR1的 红细胞表面,通过血流被运送到肝脾被巨噬 细胞清除 增加血管通透性,引起炎症性充血
过敏毒素与细胞表面相应受体结合,促进肥 大细胞、嗜碱性粒细胞释放组胺等活性介质
吸引吞噬细胞到C5a等趋化因子存在的局部, 利于吞噬清除抗原
起始成分:C1(C1q、C1r、C1s)
C1分子结构模式图
C1q识别作用: C1q的球形结构 是与抗体Fc段 结合的部位
*激活条件:每个C1q须同时与两个以上IgFc段结合
激活过程(三个阶段)
识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段
活化阶段
(C4b2b)的形成 (C4b2b3b)的形成
C3转化酶 C5转化酶
膜攻击阶段
形成膜攻击复合体(C5b6789n),导致靶细胞溶解
(2)MBL(甘露聚糖结合凝集素)激活途径
激活物质:炎症早期肝细胞合成和分泌的急性期蛋白 MBL和C反应蛋白
途径起始: MBL与细菌细胞壁甘露糖残基结合 或C反应蛋白与C1q结合
(3)旁路激活途径
激活物质:革兰阴性菌的脂多糖,酵母多糖,葡聚 糖,凝聚的IgA和IgG4等
免疫应答的分类
(1)按免疫应答的特点分类
①固有免疫应答 ②适应性免疫应答
①固有免疫应答
是生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的天然免 疫体系。
组织屏障:皮肤黏膜屏障、血脑屏障和血胎屏障 固有免疫细胞:单核/巨噬、NK、肥大细胞等 固有免疫分子:细胞因子、溶菌酶、防御素等
早期抗感染
②适应性免疫应答
过敏毒素作用 C3a、C4a、C5a 趋化作用 C3a、C5a 激肽样作用 C2a
医学免疫学第五章补体系统
与其它酶系统 联系
病理生理学意 义
参与适应性免 疫
第五节 补体与疾病
01 补体的遗传性缺陷 02 补体与传染病 03 补体与其他炎症 04 补体与异种器官移植
DAF转基因猪(猪-狒狒心脏移植),阻断超急性排斥反应。
BACK
遗传性血管神经性水肿 Hereditary angioedema
阵发性夜间血红蛋白尿Paroxymal Nocturnal Hemoglobinuria (PNH)
病因:编码GPI的基因翻译后修饰缺 陷,使DAF/CD55和MIRL/CD59不 能锚定在细胞膜上。失去抑制作用。
机理:补体介导的溶血
3
2.5
Days with
paroxysms
2
per patient
per month 1.5
1
0.5
0 Before treatment
During 12 weeks treatment
第四节 补体的生物学意义
补体的生物学功能 调理作用
细胞毒作用:溶解细 菌等
免疫黏附
1. 炎症介质(图)
抗感染临床表现:慢性溶血来自贫血、全血细 胞减少、静脉血栓,晨尿中出现血红 蛋白。渐进性骨髓衰竭。平均寿命 10-15岁。
治疗: gene therapy? Somatic mutation ,多细胞受累 No!
C5的人源化单抗-Eculizumab Yes!
Treatment of PNH pathents with Eculizumab relieves hemoglobinuria. Hillmen, P., et al. New England Journal of Medicine 2004;350:6,552-559
第五章 补体系统
5、膜辅助蛋白(MCP):可促进I因子 裂解C3b 的作用。 6、I因子:可将C3b 裂解为C3c与C3dg, 从而抑制 C4b2b活性或阻断C4b2b形成。
二、调控旁路途径C3转化酶与C5转化
酶 I因子:可裂解C3b; H因子:可直接作用于C5转化酶或间接辅
助I因子的作用; CR1: 可与C3b牢固结合; MCP:可促进I因子裂解C3b的作用; P因子:可与C3bBb牢固结合而形成稳定 的C3bBbP,从而加强C3bBb裂解C3的作用。
二、补体的命名
1.补体经典激活途径和终末成分按其发现先 后依次命名为C1、C2……C9; 2.补体旁路途径成分以大写英文字母表示, 如B因子、D因子、P因子; 3.具有酶活性的补体分子在其上加一横线表 示,如C1、C4b2b ; 4.补体在活化过程中被裂解为若干片段,分 别以该补体成分后附加小写英文字母表示,如 C3a、C3b、C5a; 5.补体调节蛋白根据其功能命名,如C1抑制 物、C4结合蛋白、衰 变加速因子等。
一、补体的生物功能 补体活化的共同终末效应是在细胞膜上组 装MAC所介导细胞溶解效应;同时,补体 活化过程中产生多种裂解片段,通过与细 胞膜表面相应受体结合而介导多种生物学 功能。
Hale Waihona Puke 1、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒
作用
补体激活后,可在靶细胞表面形成攻膜 复合体,使细胞膜表面出现许多小孔, 最终导致靶细胞溶解。 MAC的生物学效应是:溶解红细胞、血小 板和有核细胞;参与宿主抗细菌和抗病 毒防御机制。
三条途径的区别
比较项目 经典途径 替代途径 激活物 抗原-抗体(IgM, 聚合的Ig, IgG1,2,3)复合物 脂多糖等 参与成分 C1~C9 参与离子 Ca2+,Mg2+ C3转化酶 C4b2b C3,C5~C9, BF,PF,DF等 Mg2+ C3bBb
第5章补体系统
三、补体系统的命名
1968 年世界卫生组织( WHO )对补体 进行了统一命名。
( 1 )参与经典激活途径的固有成分:按 其被发现的先后分别命名为 C1 ( C1q 、 C1r、C1s)、C2……C9。
( 2 )旁路途径的成分:以大写英文字母 表示,如:B因子、D因子、P因子。
三、补体系统的命名
1)不依赖于特异性抗体的形成;
2)感染早期有效的防御机制
四、激活过程
1 C3是启动旁路途径的关键分子(C3转化酶的形成)
在生理条件下,血清中C3可受蛋白酶等作用,缓 慢而持久的自发降解,产生低水平的 C3b 。在 Mg2+ 离子存在下,C3b可与B因子结合形成C3bB复合体,
血清中活性的D因子可将结合状态的B因子裂解为Ba
第一节 概 述
组成:目前已知补体是由
1)30余种可溶性蛋白、
2)膜结合蛋白
3)补体受体
组成的多分子系统,故称为补体系统 (complement system)。
第一节 概述
生物学效应
在补体系统激活过程中,可产生多种生 物活性物质,引起一系列生物学效应。 1)参与机体的抗感染免疫, 2)扩大体液免疫效应, 3)调节免疫应答; 4)介导炎症反应,导致组织损伤。
第五章 补体系统
三、补体系统的组成及命名
1.补体系统的组成 (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
(2)参与旁路途径的成分: C3、B因子、 D因子、P因子;
(3)形成攻膜复合体的成分: C5 ~ C9; (4)调节因子: C1INH、H因子、I因子 等。
硫酸葡聚糖,异源红 细胞,琼脂糖等碳水 化合物
替代途径
EB等病毒 感染细胞
许多G+和 锥虫,利 G-细菌 什曼虫, 许多真菌
凝集素途 径
许多G+和 G-细菌
末端甘露糖基的阵 列排列
二、经典途径的活化
(1)激活物:抗原-抗体(IgG IgM)复合物 (2)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:化成分: C3、C5等 • 活化成分: 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)
• 灭活成分: 在该成分前加“i”, 如 iC3b 等。
四、补体的理化性质
• 含量相对稳定: 约占血清总球蛋白10-15%,不因免疫而增加, 但某些病理情况下含量有变化 • 不同动物的含量和活性有差异:豚鼠血清中的补体含量最多、 成分最全、活性最强,人和豚鼠的补体为溶血性补体,马、 牛、羊补体(缺C4和C2)的溶血能力差,鸟和鱼类补体与抗体 的结合力较弱 • 对理化因素敏感: 能被56℃/30分钟灭活 (灭能),易被酸、碱、 酒精、蛋白酶等灭活 • 代谢率高:半衰期短 • 多以无活性酶原形式存在:能被抗原抗体复合物或微生物 产物激活
7. 促衰变因子(DAF):抑制C3转化酶形成
第五章 补体系统
第五章补体系统
补体(C)系统:
包括30余种组分,广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。
第一节、补体的组成与生物学特性
一、补体系统的组成
1.补体固有成分
①经典途径的C1qrs
②旁路途径的B因子、D因子和P因子
③MBL途径的MBL、MASP
④补体活化的共同组分C3.5.6.7.8.9
2.补体的理化性质
糖蛋白
3.补体的代谢
①补体的来源
肝细胞和巨噬细胞是补体的重要产生细胞
②补体生物合成的调节
A补体的基因表达存在组织特异性,不同细胞各自调节其补体的生物合成
B补体生物合成可受多种因素调节,其中包括局部组织特异性的因子,也包括多种全身激素
第二节、补体激活途径
一、经典途径
二、旁路途径
第三节、补体激活的调节
一、针对经典途径前端反应的调节机制-负调控作用
二、针对旁路途径前端反应的调节机制-正调节作用
三、针对MAC的调节机制
第四节、补体的生物学意义
一、补体的生物功能
1.细胞毒作用
2.调理作用
3.炎症介质作用
4.清除免疫复合物
二、补体的病理生理学意义
1.机体抗感染防御的主要机制
2.参与适应性免疫应答
3.补体系统与血液中其他级联反应系统的相互作用
第五节、补体与疾病的关系
1.遗传性补体缺损相关的疾病
2.补体与感染性疾病
3.补体与炎症性疾病。
(完整版)第五章补体系统
第五章补体系统第一节补体概述补体(complement,C)系统包括30余种组分,其广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统.血浆中补体成分在被激活前无生物学功能.多种微生物成分、抗原—抗体复合物以及其他外源性或内源性物质可循三条既独立又交叉的途径,通过启动一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应而激活补体,所形成的活化产物具有调理吞噬、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学功能。
补体不仅是机体固有免疫防御的重要部分,也是抗体发挥免疫效应的主要机制之一,并对免疫系统的功能具有调节作用。
补体缺陷、功能障碍或过度活化与多种疾病的发生和发展过程密切相关。
(一)补体系统的组成补体系统由补体固有成分、补体受体、血浆及细胞膜补体调节蛋白等蛋白组成。
1.补体固有成分补体固有成分是指存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质,包括:①经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路激活途径的B因子、D因子和备解素(properdin,P因子); ③甘露糖结合凝集素激活途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶(MASP);④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2.补体调节蛋白(complement regulatory protein)指存在于血浆中和细胞膜表面,通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子,包括血浆中H因子、I因子、C1INH、C4bp、S蛋白、Sp40/40、羧肽酶N(过敏毒素灭活因子)、H因子样蛋白(FHL)、H 因子相关蛋白(FHR);存在于细胞膜表面的衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)、CD59等。
3.补体受体(complement receptor,CR)指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子.目前已发现CR1、CR2、CR3、CR4、CR5及C3aR、C4aR、C5aR、C1qR、C3eR、H因子受体(HR)等.(二)补体的命名补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后,依次命名为C1、C2、C3~C9。
第5章补体系统
一、补体的激活 三条途径
级联反应(Cascade)
• 激活物:免疫复合物(immune complex, IC) • 激活顺序:C1→C4→C2→C3 • 形成的酶: C3转化酶(C4b2a)和C径
级联反应(Cascade)
(一)经典途径(classical pathway) • 激活物:免疫复合物(immune complex, IC) • 激活顺序:C1→C4→C2→C3 • 形成的酶: C3转化酶(C4b2a)和C5转化酶(C4b2a3b)
、iC3b
、C4a
---- Lysis of cells, bacteria, and viruses ---- Opsonization, which promotes phagocytosis of particulate antigens ---- Binding to specific complement receptors on cells of the immune system, triggering specific cell functions, inflammation, and secretion of immunoregulatory molecules ---- Immune clearance, which removes immune complexes from the circulation and deposits them in the spleen and liver
(二)MBL途径(MBL pathway) • MBL(甘露聚糖结合凝集素) 产生:感染早期肝细胞产生 作用方式 • 其余过程同经典途径
(三)旁路途径(alternative pathway) • 激活物:LPS、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA、IgG4、哺乳
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结合抗原之前 结合抗原之后
CH1
CH2
Fc段
C1q 结 合位点 被屏障
暴露 C1q结 合位点
补体系统的激活
具有催化作用的分子
具有识别作用的分子
补体系统的激活
C1r N SS C
C1q
C1s N SS
C1r
C C1s
C1r、C1s分子结构
C1r
参与非特异性免疫 在感染急性期起作用
补体活化的调节
补体的自身调控(自身衰变失活 )
补体调节因子的作用(激活或抑制的作用) 按其作用特点可分为三类: 防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂, 抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂, 保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制 剂。
(一)经典途径的调节
C3b 找到一个激活膜
C3b
b
b C3bb
这导致膜攻击途径
补体系统的激活
补体系统的激活
旁路途径的两个重要特点
旁路途径可以识别自己与非己
C3b与自身细胞表面结合,则被调节蛋白迅速 灭活; C3b与微生物细胞表面结合,则与B因子形成 稳定复合物。
旁路途径是补体系统重要的放大机制
补体系统的激活
补体系统 (complement system)
30多种蛋白
基本概念
补体系统的组成
按其生物学功能分为三类: 固有成分: C1(C1q,C1r,C1s)、C2、C4 参与补体激活 MBL、MASP B因子、 D因子 C3、C5~C9——共同末端通路 调节蛋白: 可溶性: C1INH、C4bp 、I因子、H因子等 膜结合性: MCP 、DAF 、HRF等 受体成分:CR1 ~ CR5;C3aR 、C5aR 、C1qR
补体系统的激活
三条途径比较
经典途径
激活物质 参与补体成分 C3转化酶 C5转化酶 作用
旁路途径
细菌、聚合IgA C3、C5~ C9,B、D、P
MBL途径
MBL与病原体结合物 C2~ C9,MBL,MASP
AgAb复合物
C1~ C9 C4b2b C4b2b3b 参与特异性体液 免疫
参与非特异性免疫 在感染早期发挥作用
蛋白酶活性区
补体系统的激活
C5b+C6+C7+C8+C9多聚体 = MACs
补体膜攻击单位结构 MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7 C9多 聚体 C5b
C8
+
C3d C3g
补体系统的激活
C5 C5a
C5b
C5b—C9(MAC)
C6 C7C8C9
补体系统的激活
MBL途径(甘露糖结合凝集素途径)
补体系统激活的三条途径
经典途径
抗原抗体复合物
MBL途径
病原体甘露糖残基
旁路途径
病原体固相表面
前端效应
C1q C4,C2
MBL-MASP
C4,C2
B,D,P
C3 C5
C6
末短通路
C7 C8 C9
MAC组装
补体系统的激活
•经典途径
•MBL途径
•旁路途径
识别阶段
细胞膜
C3转化酶的形成
活 化 阶 段
补体的生物学功能
早期抗感染免疫
溶解细胞 (MAC) 调理作用; C3b,C4b,iC3b 引起炎症反应 过敏毒素作用 (C3a、C4a、C5a) 趋化作用 (C5a、C5b67)
维护机体内环境稳定
清除免疫复合物; 清除调亡细胞
参与适应性免疫
• • • • 参与免疫应答的诱导 C3d与BCR共受体CR2 参与免疫细胞的增殖分化 参与免疫应答的效应阶段 参与免疫记忆
巨噬细胞 中性粒细胞
TNF-α IL-1 IL-6
MBL
MBL与C1q 分子结构类似
肝细胞
MBL途径
C4b2b 是C3 转化酶; 它将导致C5转化酶的产生
MASP1
MBL
补体系统的激活
C4 C4a + C4b
MBL
病原 体甘 露糖 残基
+
MBL MASP
C4b2b
(C3转化酶)
C2
C2a + C2b
激活物: MBL与病原体结合物
MASP1——C3 MASP2——C4、C2 MBL: mannan-binding lectin MASP:MBL-associated serine protease
参与非特异性免疫,在感染急性期发挥有效的 防御作用。
补体系统的激活
急性期蛋白 病原微生物(感染急性期)
补体系统
辽 宁 医 学 院 免疫与病原生物学教研室
基本概念
Jules Bordet
(1870-1961)
补体
complement
内
概述
补体的激活
容
补体活化的调节
补体的生物学作用
基本概念
补体 (complement, C) 是存在于人和脊椎动物血清、 组织液和细胞膜表面的一组经活 化后具有酶活性的蛋白质.
C1抑制物 抑制经典途径C3转化酶的形成 C4bp与CR1 I因子(裂解C4b) 膜辅助蛋白(MCP,促进I因子裂解C4b ) 衰变加速因子(DAF,与C2竞争结合 C4b )
(二)旁路途径的调节
抑制C3转化酶的组装和形成(H因子竞争 Bb结合C3b、促进I因子裂解C3b,CR1与 DAF也如此)、 促进C3转化酶的解离(CR1与DAF促进C3 转化酶解离) 对旁路途径的正性调节作用(备解素P延长 C3转化酶半衰期10倍)
(三)膜攻击复合物形成的调节 抑制MAC的形成 同源限制因子 C8bp 膜反应性溶解抑制物 CD59
补体的生物学功能
MBL 途径
Hale Waihona Puke 经典途径C3bC3
C3a
旁路途径
活化巨噬细胞
C5 调理作用
C5b-9
C5a
溶细胞作用
过敏反应
MAC
补体的生物学功能
参与非特异性免疫(早期抗感染免疫) 参与特异性免疫(适应性免疫) 维护机体内环境稳定 与其它酶系统相互作用
补体系统的激活
旁路(替代)途径
激活物:细菌、其它成分(LPS、葡聚糖 、 酵母多糖等)和凝聚的IgA和IgG4等物质。 参与成分: C3、C5~C9 、B、 D、 P因子 参与非特异性免疫,在进化和发挥抗感染作 用的过程中,旁路途径是最先出现和发挥作用 的,有早期抗感染作用。
C3b 的稳定和C5 的活化
补体系统的激活
在激活物作用下,或在特定的固相表面, 补体可被激活,这是一个级联放大反应,最终 导致溶细胞效应。依据补体的激活物、起始顺 序不同可分3条途径: 经典途径 MBL途径 旁路途径
激活物是什么? 参与的成分是什么? 最终导致的结果是否相同? 补体激活的本质和意义是什么?
极为重要!!!
C4b2b 为C3转化酶 C4b
C5转化酶的形成
活 化 阶 段
C4b2b3b 是C5 转化酶; 它导 致膜攻击复合体(MAC)的形成
C4b
C3b
b C4b
C3b
膜攻击阶段
C6 b
C7
MAC形成并插入到细胞内
C6
b
C7 CC C C C9 9 9 9C 9C C C9 9 9 9
补体系统的激活
基本概念
一般性质:
主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞; 糖蛋白,且多属ß 球蛋白; 血清中各成分含量不等,C3含量最多; 加热56℃,30min 失活; 正常生理情况下,以非活化形式存在.
基本概念
补体系统的命名
参与经典途径的固有成分(发现顺序)命名 如: C1~ C9等; 其他成分用英文大写字母表示如:B因子、D因子等; 补体调节蛋白多以其功能进行命名 如:C1抑制分子、C4结合蛋白、衰变加速因子; 补体活化后的裂解片段 如:C3a和C3b; 具有酶活性的成分或复合物 如: C3bBb。 灭活的补体片段 如: iC3b。