免疫学@第五章 补体系统

一、经典激活途径 （一） 激活物与激活条件：
主要激活物质：特异性抗体(IgM或IgG3、IgG1、 IgG2)与相应抗原结合所形成的免疫复合物(IC)
激活条件： 1.C1q分子同时与两个或两个以上补体结合位点结合。 2.Ca2+、Mg2+等
（二）固有成分与激活顺序：
主要参与成分：C1-C9、Ca2+、Mg2+等 激活过程:
二、补体系统的组成和理化性质
（一）组成
1. 补体系统固有成分 C1-9；MBL，MASP；B因子、D因子等
2. 补体调节蛋白 C1INH；C4bp；I因子等
3. 补体受体分子 CR1-CR5；C3aR、C5aR等
（二）理化性质
1.均为糖蛋白，对温度、酸、碱、紫外线、 震荡、蛋白酶、乙醇等敏感。常用灭活 条件为56℃ 30分钟。
C3b与B细胞表面CR1结合促进B细胞增 殖分化为浆细胞
３、 补体参与免疫应答的效应阶段 补体溶菌溶细胞作用、调理作用等
４、 补体参与免疫记忆 介导抗原抗体复合物在生发中心滞
留，持续刺激记忆性B细胞
（三）补体系统与血液中其他级联反应 系统的相互作用
补体系统与凝血、纤溶、激肽系统等都存 在十分密切的联系。
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc段
CH1
补体结合
CH2
位点
补体结 合位点 暴露
活化阶段
Classical Pathway Generation of C3-convertase
C4b
C4b2a
Classical Pathway
GeneratiBiblioteka Baidun of C5-convertase
C4b2a3b
C4b
（不溶血）
SRBC
抗SRBC抗体
新鲜动物血清
SRBC
抗SRBC抗体
加热处理新鲜
动物血清
（溶血）
（不溶血）
第一节 概 述
19世纪末，在发现体液免疫后 不久，Bordet即证明，新鲜血清 中存在不耐热的成分，可辅助特 异性抗体介导溶菌作用。
因其是抗体发挥溶细胞作用的 必要补充条件，故称为补体 (complement,C)。
分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式活 化，并表现出各种生物学活性的过程。
按起始顺序和激活物质不同可分为：
经典途径(classical pathway) 免疫复合物结合C1q启动激活的途径
MBL途径(MBL pathway) MBL与细菌结合启动激活的途径
旁路途径(alternative pathway) 病原体提供接触表面，从C3开始激活的途径
C4b2a3b
C4b2a
MASP2 MASP1
C4b2a3b
经典激活途径 MBL激活途径
替代激活途径
C4 , C2 的活化
（ 级 联
活 化
放过
C3的活化
大 ）
程
C5的活化
膜攻击复合物的形成
（
溶末
细端
溶细胞效应
胞 效 应
通 路
）
补体三条激活途径的比较
比较项目 经典途径
MBL途径
旁路途径
主要激活物
（二）调理作用 （opsonization）
补体裂解产物（C3b、C4b）与细胞或 其他颗粒性物质结合，在靶细胞（或免疫 复合物）与吞噬细胞间作为桥梁使两者连 接起来，从而促进吞噬细胞的吞噬作用， 称为补体的调理作用。
补体的调理作用
（三）免疫黏附(immune adherence)
（四）炎症介质作用
发挥作用，参 发挥作用，参 发挥作用，参
与特异性免疫 与非特异性免 与非特异性免
应答。
疫应答。
疫应答。
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
1、C1抑制物 (C1 inhibitor, C1INH)
2.C4结合蛋白(C4 binding protein,C4bp)
3.衰变加速因子( decay accelerating factor, DAF):
主要激活物：病原体甘露糖残基
主要参与成分: 甘露糖结合凝集素(MBL)、丝氨酸蛋白酶 (SP)、C2-9、Ca2+、Mg2＋ 等
1、MBL是一种钙依赖结合蛋白，在结构上与 C1q相似。
2、MBL首先与细菌的甘露糖残基结合，然后 与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关丝氨酸蛋 白酶（MASP）。
2.血清中补体含量相对稳定；各组分含 量不一（C3最高，D因子最低）；分子 量大小不一（C1q最大，D因子最小）。
3.不同种属动物血清的补体含量及活性 存在差异。
4.主要由肝细胞、巨噬细胞、脾细胞等 合成。
第二节 补体系统的激活
补体级联(complement cascade)反应： 在某些激活物质的作用下，各补体成
比利时.Bordet
补体的发现
感染霍乱弧 菌的豚鼠的 血清
霍乱弧菌菌液 （凝集）
正常豚鼠血清
感染霍乱弧 菌的豚鼠的 血清
56℃30分钟
（凝集）
（溶菌） （溶菌）
（溶菌）
概念：补体是正常存在于人或脊椎动物
血清、组织液和细胞表面的一组被激活后 具有酶活性的蛋白质，包含30多种成分， 称为补体系统(complement system) 。
主要教学内容
1 概述 2 补体的激活 3 补体系统的调节 4 补体的生物学意义 5 补体与疾病的关系
教学要求
掌握：
1 补体的概念 2 补体的生物学作用 3 补体三条激活途径的比较
熟悉： 补体系统的激活过程
了解： 补体活化的调节 补体与疾病的关系
SRBC
抗SRBC抗体
SRBC
新鲜动物血清
（不溶血）
主要激活物质：细菌的细胞壁成分、凝聚 的IgA及IgG4、眼镜蛇毒等。
P因子 C3bBb
D因子
（备解素） （C3转化酶）
（B因子转化酶）
Ba
C3a
C3bB
C3
C3正反馈环
C3b
B因子
C3bnBb
（C5转化酶）
C5
C5a
C5b
C6 C7 C8
末
C912～15
端 通
路
MAC
三、补体活化的 MBL途径
第五节 补体与疾病的关系
（一）遗传性补体缺损相关的疾病
遗传性补体缺损患者的两大临床表现 是反复感染和自身免疫病
例如：C1酯酶抑制物缺陷→遗传性血 管神经性水肿
C1IHN缺陷引起血管神经性水肿
（二）补体与感染性疾病
微生物结合补体片段后，通过 CR1/CR2侵入细胞
某些微生物以补体受体或调节蛋白作 为受体入侵细胞
MASP1：可直接裂解C3生成C3b MASP
MASP2：具有与活化的C1s相似的生物学活性
Mannose-binding lectin pathway
MASP
MBL
C4b2a
Lytic pathway
C5-activation
C3a C4b2a3b
C4b
b CC33b
C4b2a
C2a C2b
识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段
识别阶段
即C1q识别免疫复合物（IC）而活化形成C1酯酶 的
阶段。 （1）C1结构： （2）C1活化的条件：
a、C1q同时与两个或两个以上补体结合位点结 合
b、Ca2+存在 c、C1q对Ig的亲和力不 同:IgM>IgG3>IgG1>IgG2
IgG分子结合抗原前后构象的变化
EB病毒——CR2 麻疹病毒——MCP 柯萨奇病毒和大肠杆菌——DAF
（三）补体与炎症性疾病
１、炎症反应中重要的早期事件。
２、适时恰当地抑制补体功能可能成为
疾病治
疗的有效途
径
（四）补体与异种器官移植
1.过敏毒素作用：
肥大细胞
2.趋化作用： C3a、C5a和C5b67
二、补体的病理生理学意义 (一)机体抗感染防御的主要机制
通过调理吞噬、炎症反应和溶解细菌 发挥抗感染作用。
（二）参与适应性免疫应答
１、补体参与免疫应答的诱导 C3等可通过调理作用使抗原易于被
抗原递呈细胞捕获处理 ２、补体参与免疫细胞的增殖分化
1、C8结合蛋白（C8 binding protein,C8bp)
2、CD59（膜反应性溶解抑制物）：可阻碍 C5b6与C7、C8的结合 阻止MAC组装
第四节 补体的生物学意义
一、补体的生物功能
（一）溶菌、溶解病毒和溶细胞作用
补体激活 → 形成MAC → 溶解靶细胞
补体参与的溶菌作用（大肠杆菌）
b
C3b
C4b2a C2b
C4b2a3b
膜攻击阶段
H2O、Ca2+等
CC9 C9
C 9
C 9C
9C 9
C 9
C 9
9
C6 C7
C5b C5a
二、 补体活化的旁路途径
不经过C1、C4、C2活化，直接激活C3，再 顺序完成C5－C9激活的过程。
主要参与成分：C3、C5-C9,B、D、P、H、I 因子、Mg2+等。
4.I因子
5、膜辅助蛋白（membrane cofactor protein, MCP）：促进I因子裂解C4b、C3b 。
二、调控旁路途径C3转化酶和C5转化酶
1、I因子
2、H因子：可直接作用与C3bnBb；
3、p因子（备解素）：与C3bBb结合，可稳定 C3bBb。
三、针对攻膜复合物的调节作用
一、 补体系统的命名
1.参与经典途径的固有成分: C1-C9 2.旁路途径的补体成分:B因子 、D因子等 3.补体调节蛋白:C1抑制蛋白（C1INH）等
4.补体活化的裂解片段: 如:C2a、C2b、 C3a、C3b等
5.补体受体:CR1、CR2等 6.具有酶活性的成分或复合物: C3bBb等 7.已失活的补体成分: iC3b/C3bi等
IC
病原体甘露糖 细菌脂多糖等
参与成分
C1-9 Ca2+ 、Mg2+
MBL、SP、C4、 C3、C5-9、Mg2+ C2-9 Ca2+、Mg2+ B、D、P因子
C3转化酶
C4b2a
C4b2a /C3bBb
C3bBb
C5转化酶 C4b2a3b C4b2a3b/C3bnBb
C3bnBb
作 用 在抗体形成后 在感染早期即 在感染早期即