第四章 补体系统——【免疫学】
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医学免疫学：补体系统
补体激活产生的调理素可与病原微生物结合，促进吞噬细胞的吞噬作用。吞噬细胞对病原微生物的吞噬作用是机体抵御感染的重要机制之一。
调理吞噬
补体系统在炎症反应中发挥重要作用。补体激活产生的炎症介质可促进血管扩张、血管通透性增加，以及白细胞渗出等炎症反应。
补体激活产生的炎症介质还可以招募和激活其他免疫细胞，如中性粒细胞和巨噬细胞，进一步促进炎症反应和组织修复。
未来将有更多跨学科的研究，将补体系统与其他生物系统相结合，深入探讨其在生命活动中的作用和调控机制。
随着生物技术的发展，将有更多关于补体系统结构和功能的研究成果，从而为药物设计和开发提供理论基础。
研究展望
补体系统在医学免疫学中具有重要地位，其研究涉及多个领域，包括分子生物学、药理学、病理学等。
结论与总结
旁路途径
由微生物或外援异物直接刺激机体，产生酶，启动级联反应。
凝集素途径
由病原微生物表面的凝集素激活机体固有成分，启动级联反应。
01
02
03
补体系统的生物学功能
02
调理吞噬作用是补体系统生物学功能的重要组成部分。当病原微生物侵入机体后，补体系统通过激活调理吞噬受体，增强吞噬细胞的吞噬作用，从而清除病原微生物。
这些药物在临床试验中显示出治疗多种疾病的潜力，如自身免疫性疾病、炎症性疾病以及移植排斥反应等。
03
此外，研究人员还在探索其他补体系统相关药物的疗效和安全性，如针对C3、C5a等成分的药物。
补体系统相关药物的临床应用
01
目前，已有一些补体系统相关药物获得批准并应用于临床，如抗C5单克隆抗体、补体抑制因子等。
02
这些药物在减轻炎症反应、治疗自身免疫性疾病、预防移植排斥反应等方面表现出良好的疗效和安全性。
调理吞噬
补体系统在炎症反应中发挥重要作用。补体激活产生的炎症介质可促进血管扩张、血管通透性增加，以及白细胞渗出等炎症反应。
补体激活产生的炎症介质还可以招募和激活其他免疫细胞，如中性粒细胞和巨噬细胞，进一步促进炎症反应和组织修复。
未来将有更多跨学科的研究，将补体系统与其他生物系统相结合，深入探讨其在生命活动中的作用和调控机制。
随着生物技术的发展，将有更多关于补体系统结构和功能的研究成果，从而为药物设计和开发提供理论基础。
研究展望
补体系统在医学免疫学中具有重要地位，其研究涉及多个领域，包括分子生物学、药理学、病理学等。
结论与总结
旁路途径
由微生物或外援异物直接刺激机体，产生酶，启动级联反应。
凝集素途径
由病原微生物表面的凝集素激活机体固有成分，启动级联反应。
01
02
03
补体系统的生物学功能
02
调理吞噬作用是补体系统生物学功能的重要组成部分。当病原微生物侵入机体后，补体系统通过激活调理吞噬受体，增强吞噬细胞的吞噬作用，从而清除病原微生物。
这些药物在临床试验中显示出治疗多种疾病的潜力，如自身免疫性疾病、炎症性疾病以及移植排斥反应等。
03
此外，研究人员还在探索其他补体系统相关药物的疗效和安全性，如针对C3、C5a等成分的药物。
补体系统相关药物的临床应用
01
目前，已有一些补体系统相关药物获得批准并应用于临床，如抗C5单克隆抗体、补体抑制因子等。
02
这些药物在减轻炎症反应、治疗自身免疫性疾病、预防移植排斥反应等方面表现出良好的疗效和安全性。
医学免疫学-补体系统
补体缺陷与疾病
遗传性缺陷
包括补体蛋白缺失、功能缺损等，常导致慢性感染或免疫性傍身疾病。
药物相关性缺陷
长期应用药物可影响补体系统正常功能，减弱免疫防御，如肾病综合征等疾病。
自身免疫性疾病
如补体相关性肾炎、SLE等。
补体系统与药物研发
1
补体调节剂
预防免疫相关性疾病，如人补体因子聚合酶等。
2
抑制补体系统剂
4 清除自体抗原和免疫复合物
清除自体抗原和免疫复合物，保护健康组 织。
补体系统的分类和构成
经典通路
由IgG或IgM等抗体激活， C1-C9一系列补体蛋白质经 过活化，溶解目标物。
替代通路
在没有抗体和其他免疫因子 的作用下，C3等多种补体蛋 白以无特异性方式活化，进 而引起溶解。
乐观管道
与抗体或其他免疫因子分子 交互配合，使其发挥最佳效 果。
医学免疫学-补体系统
补体系统是人体自身特有的重要免疫防御机制之一，对于预防和治疗感染和 免疫相关性疾病起到至关重要的作用。
补体系统的作用
1 溶菌反应
破坏微生物表面，促进微生物杀灭。
2 嗜中性粒细胞吞噬活化
推动局部炎症免疫反应的生成和发展。
3 调节免疫反应
参与免疫共刺激典途径
一般需要抗体介导。
2
替代途径
抗体无介导作用，蛋白质酶裂解活化C3等物质。
3
乐观途径
与抗体结合，通过多种方式激活补体蛋白质。
补体在免疫防御中的作用
微生物防御
溶解细菌、真菌、病毒和寄生 虫等微生物。
促进吞噬作用
与吞噬细胞合作，促进吞噬效 率，消灭异物。
调节免疫反应
调节炎性反应，平衡免疫反应。
第四章补体系统91
回顾：
抗体概念。由两条重链和两条轻链组成。与抗原非共价键结合的为 可变区，可变区的轻、重链个各有一个结构域。轻链的恒定区有一个结 构域，而重链的恒定区由3-4个结构域。CH1和CH2之间有铰链区。 Fc片 段有结合细胞和激活补体等生物学效应功能； 根据重链类别，把抗体分为IgA ，IgD，IgE，IgG，IgM 5种。 免疫球蛋白基因是由4类多基因片段区V，J，（D）和C组成。在胚 胎细胞中，这些片段呈分散排列，在B细胞的发育过程中，V区基因发 生V-J或V-D-J 重排，与C基因连接通过转录而得到成熟的mRNA。 免疫球蛋白基因的V-J或V-D-J重排的随机组合及基因重排过程中的 连接方式不同是造成Ig多样性的主要来源。 抗体的产生过程就是体液免疫应答的过程，细胞依赖性抗原能诱导 抗体产生初应答和再应答。再应答产生抗体的速度，数量和亲和力均高 于初应答。
第四章 补体系统
一节﹑补体组成及理化特性 二节﹑补体活化 三节﹑补体反应的调控及补体的生物学效应 四节﹑补体的生物合成与补体缺陷
一节﹑补体组成及理化特性
一﹑补体成分的命名
二﹑补体组成成分及理化性
一﹑补体成分的命名
补体(系统):是机体体液中和细胞膜上正常存在的 一类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。是由约30 种蛋白质组成的一个酶系统。 作用:补体被抗原抗体复合物或其它途径激活后， 产生溶胞、调理、吞噬和炎症反应，是机体防御机能 的重要组成部分。
C4b, C3b C3a, C4a, C5a C4b C5b67 C5b--9
阻止C3b与Bb结合
蛋白裂解，钝化 钝化过敏毒素 加速C4b2a衰变 与C5b67结合阻止形成膜孔 调节溶膜复合物形成
① C1INH
抗体概念。由两条重链和两条轻链组成。与抗原非共价键结合的为 可变区，可变区的轻、重链个各有一个结构域。轻链的恒定区有一个结 构域，而重链的恒定区由3-4个结构域。CH1和CH2之间有铰链区。 Fc片 段有结合细胞和激活补体等生物学效应功能； 根据重链类别，把抗体分为IgA ，IgD，IgE，IgG，IgM 5种。 免疫球蛋白基因是由4类多基因片段区V，J，（D）和C组成。在胚 胎细胞中，这些片段呈分散排列，在B细胞的发育过程中，V区基因发 生V-J或V-D-J 重排，与C基因连接通过转录而得到成熟的mRNA。 免疫球蛋白基因的V-J或V-D-J重排的随机组合及基因重排过程中的 连接方式不同是造成Ig多样性的主要来源。 抗体的产生过程就是体液免疫应答的过程，细胞依赖性抗原能诱导 抗体产生初应答和再应答。再应答产生抗体的速度，数量和亲和力均高 于初应答。
第四章 补体系统
一节﹑补体组成及理化特性 二节﹑补体活化 三节﹑补体反应的调控及补体的生物学效应 四节﹑补体的生物合成与补体缺陷
一节﹑补体组成及理化特性
一﹑补体成分的命名
二﹑补体组成成分及理化性
一﹑补体成分的命名
补体(系统):是机体体液中和细胞膜上正常存在的 一类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。是由约30 种蛋白质组成的一个酶系统。 作用:补体被抗原抗体复合物或其它途径激活后， 产生溶胞、调理、吞噬和炎症反应，是机体防御机能 的重要组成部分。
C4b, C3b C3a, C4a, C5a C4b C5b67 C5b--9
阻止C3b与Bb结合
蛋白裂解，钝化 钝化过敏毒素 加速C4b2a衰变 与C5b67结合阻止形成膜孔 调节溶膜复合物形成
① C1INH
医学免疫学――第四章 补体系统
医学免疫学――第四章补体系统第一节概述一、概念补体系统是由补体级联反应固有成分、补体调节蛋白、补体受体等30余种糖蛋白组成的，具有精密调控机制和自限性的酶解系统。
它是与免疫有关、具有酶活性、血清含量相对稳定的一组非特异性的免疫物质。
补体可被抗原―抗体复合物或其他途径激活，产生溶细胞、炎症反应以及促进巨噬细胞的吞噬等多种功能，是机体防御机能的重要组成成分。
二、补体系统的组成构成补体系统的各种成分按其生物学功能可以分为三类:1．补体的固有成分指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分，包括（1）经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2；（2）甘露聚糖结合凝集素激活途径的MBL、丝氨酸蛋白酶；（3）旁路激活途径的B因子、D因子；（4）上述三条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。
2．以可溶性或膜结合形式存在的补体调节蛋白包括备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40、促衰变因子、膜辅助因子蛋白、同种限制因子、膜反应溶解抑制因子等。
3．介导补体活性片段或调节蛋白生物效应的受体补体受体（CR）包括CR1～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。
体内多种组织细胞均能合成补体蛋白，其中肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。
三、命名由于补体系统组成和功能的复杂性，其命名较为复杂，一般有以下规律可循：参与补体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(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、促衰变因子等；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；具有酶活性的成分或复合物，在其符号上划一横线表示，如、；灭活的补体片段，在其符号前加英文字母i表示，如iC3b。
四、补体系统的特性1．补体蛋白多为糖蛋白，占血清蛋白总量的10%左右。
免疫学概论 第四章 补体系统
C1r
C1s
Ca2+
C1r丝氨酸酯酶
C1s丝蛋白酶
复合物
2、C4成分
C4：由α 、β 、γ 三条肽链组成的三聚体 C4a，为过敏毒素,分泌到液相中去。
C4
C4b，与靶细胞膜上蛋白质的氨基或糖 的羟基形成共价结合(胺或酯)，从而使 C4b与细胞膜结合，发挥生物学效应。
C4的活化需要镁离子，C4b与膜上的C1结合，作用 于下一个补体成分C2。
第四章 补体系统
内容提要 概述 第一节 补体组成及理化特性 第二节 补体活化 第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应 第四节 补体的生物合成与补体缺陷
发现
羊抗血清+霍乱弧菌
细菌裂解 加热的羊抗血清+霍乱弧菌
Jules Border (1870-1961), discoverer of complement
参与补体经典激活途径的成分包括C1-C9。 按其在激活过程中的作用，人为地分成三组， 即： 识别单位（Clq、Clr、Cls）； 活化单位（C4、C2、C3） 膜攻击单位（C5-C9）。
1、C1成分：起始成分C1qr2s2
C1：C1是经典途径活化的识别单位。 组成：由一个 C1q 分子、 2 个 C1r 分子及 2 个 C1s 分子组成 的多聚大分子复合物——C1qr2s2。分子量7.5х 105 。
2）C1r：酶原
每个C1有二个C1r分子（每个8.3х104 ），对 C1s有很高亲和力，连接C1q与C1s。 当C1q活化后，引起C1r降解成两个片段（活 化），其中2.8х104小片段C1r具有丝氨酸酯 酶活性。
3) C1s：酶原
每个C1有二个C1s，大小与C1r相同。在C1r作用 下分解为两个片段，其中小片段C1s 2.8х104具 有丝蛋白酶的活性。 作用：活化的C1s催化C4和C2成分的活化。
免疫学第4章补体系统
C4
C4a + C4b
甘露糖苷
甘露糖苷
MBP
+ MASP
MBP MASP
C4b2b
C3 convertase
C2
C2a + C2b
MASP：MBP-associated serine protease
MBL Pathway
MASP
MBL
C4b2a is C3 convertase;
it will lead to the generation of C5 convertase
游离或可溶性抗体不能激活补体
IgG分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc段
CH1
C1q 结合
CH2
位点被屏
障
IgM CH3区，IgG CH2区
暴露的 C1q结 合位点
C1q和C1rC1s结构
C1的结构
补体攻膜单位
细胞膜表面的C3b5b 与C6、C7、C8依次结合 形成C5b678复和物。该 复和物诱发C9在细胞膜 表面共聚，形成膜表面 的通道结构MACs，造成 胞膜的穿孔损伤。
经典途径 MBL途径 旁路途径
活化的前期阶段
活化的后期阶段
经典途径
Classical pathway
凝集素（MBL）途径
Lectin pathway
替换（旁路）途径
Alternative pathway
补体的溶膜途径 形成溶膜复合体
补体活化途径过程
一、补体活化的经典途径
激活物及激活条件 免疫复合物（抗原-抗体）是经典激活途 径的主要激活物质。 C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结 合才能活化； 每一个C1分子必须同时与 两个以上Ig的Fc段（固定相）结合才能被 激活；
C4a + C4b
甘露糖苷
甘露糖苷
MBP
+ MASP
MBP MASP
C4b2b
C3 convertase
C2
C2a + C2b
MASP：MBP-associated serine protease
MBL Pathway
MASP
MBL
C4b2a is C3 convertase;
it will lead to the generation of C5 convertase
游离或可溶性抗体不能激活补体
IgG分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc段
CH1
C1q 结合
CH2
位点被屏
障
IgM CH3区，IgG CH2区
暴露的 C1q结 合位点
C1q和C1rC1s结构
C1的结构
补体攻膜单位
细胞膜表面的C3b5b 与C6、C7、C8依次结合 形成C5b678复和物。该 复和物诱发C9在细胞膜 表面共聚，形成膜表面 的通道结构MACs，造成 胞膜的穿孔损伤。
经典途径 MBL途径 旁路途径
活化的前期阶段
活化的后期阶段
经典途径
Classical pathway
凝集素（MBL）途径
Lectin pathway
替换（旁路）途径
Alternative pathway
补体的溶膜途径 形成溶膜复合体
补体活化途径过程
一、补体活化的经典途径
激活物及激活条件 免疫复合物（抗原-抗体）是经典激活途 径的主要激活物质。 C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结 合才能活化； 每一个C1分子必须同时与 两个以上Ig的Fc段（固定相）结合才能被 激活；
医学免疫学—补体系统
• 细胞膜上形成孔道，胞内大分子外漏，胞外水内 流，细胞溶解。
二、MBL激活途径 • (一)激活物：MBL(甘露聚糖结合凝集素) • (二)激活过程：
• MBL-细菌甘露糖-丝氨酸蛋白酶→MASP→C4、 C2→C4b2b→C4b2b3b→C5b6789。
• 三、旁路激活途径 • (一)激活物：细菌脂多糖、酵母多糖等 • (二)激活途径： • 1.生理阶段(C3转化酶形成)： • 蛋白酶→C3→C3b＋B因子→C3bB • D因子→C3bB→C3bBb（C3转化酶），量少，
径；②参与MBL激活途径；③参与旁路激活途径 • 2.补体调节蛋白 • 参与补体激活的调节。 • 3.补体受体 • 存在细胞表面，和相应补体结合产生效应。
• (二)命名 • 用C（complement）命名的：C1～C9 • 用大写字母命名的：B因子，D因子。 • 按功能命名的：C1抑制因子，C3b灭活因子等。 • 片段：C3a、C3b • 有酶活性：上方加一横线(C1、C3bBb)表示。 • 灭活的：符号前面加i(iC3b)表示。
• 三、补体的性质 • 主要由肝细胞、巨噬细胞产生。 • 补体多数是β球蛋白，多为糖蛋白。 • 补体系统约占血清球蛋白的10％，C3含量最多。 • 补体性质不稳定，56℃30min失活，0～10℃条
件下活性只能保持3～4天。
第二节 补体的激活与调节
• 一、经典激活途径 • (一)激活物：Ag-Ab(IgG,IgM)复合物 • (二)激活过程(以RBC和溶血素结合为例) • 1.识别阶段 • Ag-Ab→Ab变构(T→Y)→CH2暴露→C1q首先
受抑制调节。
• 2.活化阶段(C5转化酶形成)：
• 脂多糖保护C3b和C3bBb(C3bBbp)，C3b量增 多，形成C3bnBb(C5转化酶)。
二、MBL激活途径 • (一)激活物：MBL(甘露聚糖结合凝集素) • (二)激活过程：
• MBL-细菌甘露糖-丝氨酸蛋白酶→MASP→C4、 C2→C4b2b→C4b2b3b→C5b6789。
• 三、旁路激活途径 • (一)激活物：细菌脂多糖、酵母多糖等 • (二)激活途径： • 1.生理阶段(C3转化酶形成)： • 蛋白酶→C3→C3b＋B因子→C3bB • D因子→C3bB→C3bBb（C3转化酶），量少，
径；②参与MBL激活途径；③参与旁路激活途径 • 2.补体调节蛋白 • 参与补体激活的调节。 • 3.补体受体 • 存在细胞表面，和相应补体结合产生效应。
• (二)命名 • 用C（complement）命名的：C1～C9 • 用大写字母命名的：B因子，D因子。 • 按功能命名的：C1抑制因子，C3b灭活因子等。 • 片段：C3a、C3b • 有酶活性：上方加一横线(C1、C3bBb)表示。 • 灭活的：符号前面加i(iC3b)表示。
• 三、补体的性质 • 主要由肝细胞、巨噬细胞产生。 • 补体多数是β球蛋白，多为糖蛋白。 • 补体系统约占血清球蛋白的10％，C3含量最多。 • 补体性质不稳定，56℃30min失活，0～10℃条
件下活性只能保持3～4天。
第二节 补体的激活与调节
• 一、经典激活途径 • (一)激活物：Ag-Ab(IgG,IgM)复合物 • (二)激活过程(以RBC和溶血素结合为例) • 1.识别阶段 • Ag-Ab→Ab变构(T→Y)→CH2暴露→C1q首先
受抑制调节。
• 2.活化阶段(C5转化酶形成)：
• 脂多糖保护C3b和C3bBb(C3bBbp)，C3b量增 多，形成C3bnBb(C5转化酶)。
补体系统-免疫学
C3b
b C3 b
b
C5转化酶形成
两种途径的C5转化酶
经典途径的C5转化酶
旁路途径的C5转化酶
C3b
C3b
旁路途径识别活化
(三) 凝集素激活途径（MBL途径）
激活剂：病原微生物表面糖结构 参与成分： MBL(甘露糖结合凝 集素)、FCN(纤维胶原素)、MASP、 C2-C9
❖病原微生物感染 M和中性粒细胞产生IL-1、IL-6、TNF 急性期反应 肝脏产生MBL等急性期蛋白
2、CH50测定方法
1.绵羊红细胞浓度的调整（2％－5％） 2. 溶血素滴定（抗绵羊红细胞抗体，灭活补体） 3. 稀释缓冲液 4. 50%溶血标准管 5. 50%溶血总补体值的计算
CH50(U/ml)=(1/血清用量)*稀释倍数
3、方法评价与临床意义
方法简便、快速，但敏感性低，补体的活性除 与反应体积成反比外，还与反应所用的缓冲液、绵 羊红细胞的数量以及反应温度有关。检测的是补体 经典途径的溶血活性，所得结果反应补体C1－C9等 9种成分的综合水平。 水平下降：严重肝病、营养不良、G 细菌感染 水平升高：心肌梗塞、妊娠、糖尿病、甲状腺炎
❖小结
❖1. 补体系统的概念 ❖2. 补体系统激活的3条途径 ❖3. 补体的生物学 1. 比较补体三条激活途径的异同。 ❖ （图、表） ❖ 2. 补体系统具有哪些生物学功能？
（三）补体的生物合成及理化性质
1. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞；角质形 成细胞、内皮细胞、肠道上皮细胞、肾小 球细胞等也可产生；
2. 成分均为糖蛋白； 3. 血清中各成分含量不等，C3含量最多，D因
子最少；
4. 正常生理情况下，以非活性形式存在； 5. 对热敏感：56℃， 30min 可灭活； 6. 感染时大量升高。
免疫学之补体系统
MACs 的效应
补 体 杀 伤 寄 生 虫
补体活化三条途径的比较
比较项目 经典途径 IgM/IgG1~3与 抗原形成的免 疫复合物 C1~C9 旁路途径 细菌脂多糖、 肽聚糖、酵母 多糖和凝聚的 IgG4/IgA等 C3、B、D、P 因子和C5~C9 凝集素途径 凝集素（MBL） 病原微生物
激活物
结合活化的C1rC1s，使其失去正常酶解底物C4 和 C2的功能
• C1 INH缺陷引起血管神经性水肿
C4bp的抑制作用（C4 Binding Protein)
结合C4b，抑制C4b与C2的结合，防止C3转化酶的组装。 促进I因子对C4b的蛋白水解
I因子的抑制作用（FactorI）
裂解C3b为iC3b和C3f, 继而裂解iC3b为C3c和C3dg 裂解C4b为C4c和C4d
补体固有成份
C4，C2~C9
所需离子
C3转化酶 C5转化酶 生物学作用
Ca 2+、Mg2+
C4b2b C4b2b3b 在特异性体液免 疫的效应阶段起 作用
Mg2+
C3bBb(P) C3bnBb(P) 参与非特异性 免疫，在感染 早期起作用
Ca2+
C4b2b C4b2b3b 参与非特异性免 疫，在感染早期 起作用
CD55
NH2 CL CL CL CL
CD46
NH2 CL CL CL CL
胞膜 GPI锚固 胞浆区
CD55 (Decay Accelerating Factor, DAF) 促衰变因子 • 单链膜蛋白 • 结合C3b,C4b，促进C3和C5转化酶衰变。 • 抑制补体的活化 • 分布于机体大部分细胞，DAF缺陷导致阵发性血红蛋白尿
医学免疫学 4 补体系统
4 补体系统一.名词解释1.补体：新鲜免疫血清中存在一种不耐热的成分，可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。
是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，称为补体。
2.膜攻击复合物：补体三条激活途径形成C5转化酶，裂解C5生成C5b，进而结合C6、C7、C8、C9形成C5b6789n膜攻击复合物，破坏细胞膜结构，导致细胞溶解。
二.基本概念1.补体特点：1）含量稳定，不因抗原而变化。
2）热不稳定56度，30分钟失活。
3）主要由肝、巨噬细胞产生。
2.补体活化表现为：一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应。
3.胚胎早期可产生补体，3-6个月达成人水平。
4.进化上最早出现的为旁路途径（替代途径）。
5.补体中重要调理素：C3b、C4b、iC3b。
6.补体中过敏毒素：C3a、C4a、C5a，以C5a最强。
C5a既有过敏毒素作用，又有趋化作用。
7.C8结合蛋白可阻止C5b6789n中C8与C9结合。
S蛋白阻止C5b67与胞膜结合。
DAF竞争性抑制C2与C4b结合形成C3转化酶。
8.C2最少，为限速步骤。
C3最多，起中心枢纽作用。
9.补体受体CR1存在于各种免疫细胞表面，血液中主要在红细胞表面。
C3aR、C5aR表达于肥大细胞、嗜碱性细胞表面。
C1q受体增强细胞介导的细胞毒作用。
10.MBL途径不需抗体参与。
旁路途径（替代途径）：不依赖特异性抗体形成；可识别自己与非己；正反馈放大效应。
11.使C1活化的条件：1）C1仅与IgM的C H3或IgG1、2、3的C H2结合才能活化。
2）每个C1需与2个以上Ig的Fc结合才能活化。
（故IgM强于IgG）3）游离或可溶性抗体不能激活C1。
三.重要概念1.补体活化三条途径的异同：（1）同：一旦形成C3转化酶，可促使C3裂解。
形成C5转化酶，再促使C5裂解然后依次激活补体其他成分，形成膜攻击复合物MAC：C5b6789n。
使靶细胞膜破裂，细胞死亡。
（2）异：4方面列表：激活物质、参与补体成分、C3转化酶。
医学免疫学-补体
Depaterment of Immunology
C3-activation the amplification loop
If spontaneously-generated C3b is not degraded
C3b
b
C3 b
Depaterment of Immunology
C3-activation the amplification loop
4）作用的双重性： 生理、病理
Hereditary 遗传性 Angioedema 血管性水肿
Depaterment of Immunology
第二节、补体系统的活化
Activation of Complement system
补体激活的途径
Pathways of complement activation
Depaterment of Immunology
________
C4b2a3b is C5 convertase; it leads into the Membrane Attack Pathway
C4b
C3b
Biological Activities of Classical Pathway Components
C4
Depaterment of Immunology
（二）阶段II—活化阶段
第2步：C3转化酶(C4b2a)的生成。
C1水解C4 →C4a +C4b
C1水解C2 →C2a +C2b
C4b+C2a 结合成C4b2a(即C3转化酶）
Depaterment of Immunology
C3a
C3b
C4a C4b
医学免疫学-副本04补体
Lisa’s class
Lisa 的课堂
——补体系统的激活——
补体系统各成分通常以非活性状态存在于血
浆中,在活化物质作用下,补体发生复杂的级联反 应,表现出生物学活性,此为补体的激活。
(一)
经典激活途径（classical pathway）
[二] MBL（mannan-binding lectin）途径
清、组织液中的一组球蛋白，经活化后具有酶活 性，包括30余种成分，称为补体系统。
Lisa’s class
Lisa 的课堂
(一)理化特性及生成部位
1. 多属β球蛋白，少数属α或γ球蛋白； 2. 各补体成分的分子量及血清含量不一，
C3含量最高； 3. 均对热敏感，56℃ 30分钟即可灭活； 4. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生。
不经C1、C4、C2，由C3、B因子、D因子参与的激活过程。 激活物质主要是细菌脂多糖（内毒素）和其他多糖,以及凝聚的
。 IgA和IgG4等，为补体激活提供接触面
D因子
B因子
经典途径 或自发产生
-→
C3b
C3bBb Ba
备解素（P）
C3
↓ --→
C3bBbP (旁路途径--→ C3转化酶)
C3b C3a
MBL ＋
病原体甘 露糖残基
C4 --→C4a + C4b
＋丝氨酸蛋白酶
↑
↓
--------------→ MASP
--→ C4b2b(C3转化酶)
↓
↑
C2 --→C2a + C2b
Lisa’s class
Lisa 的课堂
Lisa’s class
Lisa 的课堂
(三)旁路途径（alternative pathway）
Lisa 的课堂
——补体系统的激活——
补体系统各成分通常以非活性状态存在于血
浆中,在活化物质作用下,补体发生复杂的级联反 应,表现出生物学活性,此为补体的激活。
(一)
经典激活途径（classical pathway）
[二] MBL（mannan-binding lectin）途径
清、组织液中的一组球蛋白，经活化后具有酶活 性，包括30余种成分，称为补体系统。
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Lisa 的课堂
(一)理化特性及生成部位
1. 多属β球蛋白，少数属α或γ球蛋白； 2. 各补体成分的分子量及血清含量不一，
C3含量最高； 3. 均对热敏感，56℃ 30分钟即可灭活； 4. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生。
不经C1、C4、C2，由C3、B因子、D因子参与的激活过程。 激活物质主要是细菌脂多糖（内毒素）和其他多糖,以及凝聚的
。 IgA和IgG4等，为补体激活提供接触面
D因子
B因子
经典途径 或自发产生
-→
C3b
C3bBb Ba
备解素（P）
C3
↓ --→
C3bBbP (旁路途径--→ C3转化酶)
C3b C3a
MBL ＋
病原体甘 露糖残基
C4 --→C4a + C4b
＋丝氨酸蛋白酶
↑
↓
--------------→ MASP
--→ C4b2b(C3转化酶)
↓
↑
C2 --→C2a + C2b
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Lisa 的课堂
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(三)旁路途径（alternative pathway）
医学免疫学课件：补体系统
医学免疫学课件：补 体系统
2023-11-12
目 录
• 补体系统概述 • 补体系统的调节机制 • 补体系统与疾病的关系 • 补体系统的研究方法 • 展望与结论
01
补体系统概述
定义与作用
补体系统
是一类经由固有免疫应答产生的、可被抗原-抗体复合物或其他机制激活的、 在补体调节蛋白的调控下产生生物学效应的蛋白质水解系统。
单基因遗传病分析
研究单基因遗传病与补体 系统基因变异的关系。
群体遗传学分析
研究群体中补体系统基因 频率和疾病易感性的关系 。
补体功能异常的检测与诊断
疾病诊断
通过检测补体系统相关指标， 辅助诊断相关疾病。
药物疗效监测
监测药物治疗前后补体系统相关指体补体系统遗传背景与疾病 发生风险的关系，为个体化预防和 治疗提供参考。
03
补体系统与疾病的关系
补体系统与感染性疾病
补体系统激活与病毒入侵
补体系统在病毒感染过程中发挥重要作用，病毒表面蛋白与补体 分子结合，激活补体级联反应，产生炎症反应和组织损伤。
细菌感染与补体调节
细菌感染时，补体系统被激活，通过产生补体激活产物和炎症介质 ，参与抵御感染。
寄生虫感染与补体激活
寄生虫感染可诱导补体激活，产生炎症反应和组织损伤，有助于清 除寄生虫感染。
补体系统与自身免疫性疾病
1 2 3
自身抗体与补体激活
自身抗体可与自身抗原结合，激活补体系统，导 致组织损伤和炎症反应，引发自身免疫性疾病。
系统性红斑狼疮与补体异常
系统性红斑狼疮患者体内存在多种自身抗体，可 激活补体系统，导致组织损伤和炎症反应，引起 系统性红斑狼疮的发病。
类风湿关节炎与补体异常
类风湿关节炎患者体内存在类风湿因子等自身抗 体，可激活补体系统，产生炎症反应和关节损伤 。
2023-11-12
目 录
• 补体系统概述 • 补体系统的调节机制 • 补体系统与疾病的关系 • 补体系统的研究方法 • 展望与结论
01
补体系统概述
定义与作用
补体系统
是一类经由固有免疫应答产生的、可被抗原-抗体复合物或其他机制激活的、 在补体调节蛋白的调控下产生生物学效应的蛋白质水解系统。
单基因遗传病分析
研究单基因遗传病与补体 系统基因变异的关系。
群体遗传学分析
研究群体中补体系统基因 频率和疾病易感性的关系 。
补体功能异常的检测与诊断
疾病诊断
通过检测补体系统相关指标， 辅助诊断相关疾病。
药物疗效监测
监测药物治疗前后补体系统相关指体补体系统遗传背景与疾病 发生风险的关系，为个体化预防和 治疗提供参考。
03
补体系统与疾病的关系
补体系统与感染性疾病
补体系统激活与病毒入侵
补体系统在病毒感染过程中发挥重要作用，病毒表面蛋白与补体 分子结合，激活补体级联反应，产生炎症反应和组织损伤。
细菌感染与补体调节
细菌感染时，补体系统被激活，通过产生补体激活产物和炎症介质 ，参与抵御感染。
寄生虫感染与补体激活
寄生虫感染可诱导补体激活，产生炎症反应和组织损伤，有助于清 除寄生虫感染。
补体系统与自身免疫性疾病
1 2 3
自身抗体与补体激活
自身抗体可与自身抗原结合，激活补体系统，导 致组织损伤和炎症反应，引发自身免疫性疾病。
系统性红斑狼疮与补体异常
系统性红斑狼疮患者体内存在多种自身抗体，可 激活补体系统，导致组织损伤和炎症反应，引起 系统性红斑狼疮的发病。
类风湿关节炎与补体异常
类风湿关节炎患者体内存在类风湿因子等自身抗 体，可激活补体系统，产生炎症反应和关节损伤 。
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C1s
抗体
C4b
抗 原 <40nm 抗 原
② C3转化酶(C4b2b)的形成
C2a
本节内容结束
C1s
C4b
C2
C4b C2b
③ C3的裂解
C3
C3a
C3转化酶 本节内容结束
C4b C2b
C3b
④ C5转化酶(C4b2b3b)的形 成
本节内容C结5束
C2b
C4b
C3b
C5a C5b
参与经典途径形成C5转化酶的补体成分
‹# ›
活化阶段
Ag-IgM或Ag-IgG 复合物
C1q : r : s 本节内容结束
CCaa++++
C4
C4b + C2
（C3转化酶
Mg++
） C4b2b
C4a
C2a
（C5转化酶 ）
C4b2b3b
C3
C3b
C5
C3a
末端反应
反应步骤 ① C1 裂解 C4：
C4
C4a
本节 C1qr2s2 内容结束
C3bBb，已失活的补体成分则在其符号前冠以“i”表示，如iC3b。
‹# ›
• 二、补体成分的理化特性 • 1.化学组成均为糖蛋白，多数为β球蛋白，少数几种为α或γ球蛋
白。 • 2.补体各成分中以C3含量最高，D因子含量最低。
‹# ›
• 3.补体系统各固有成分均分别由肝细胞、巨噬 细胞、小肠上皮细胞及脾细胞等产生。代谢非 常快，血浆中补体每天约有一半更新。 • 4.某些补体成分性质极不稳定，许多理化因素 等均可使补体失活。性质不稳定，不耐热， 56℃30分钟即可灭活，室温下很快失去活性。
CH4 COO–
IgG分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc段
‹# ›
CH
1
C1q 结
CH 合位点
2
被屏障
IgG CH2区，IgM CH3区
暴露的 C1q结 合位点
‹# ›
• （2）活化阶段 • 形成具有酶活性的C3转化酶（C4b2b）和C5转化酶（C4b2b3b）。
‹# ›
‹# ›
•激 活 过 程 ： 可 分 为 识 别 阶 段 、 活化阶段和膜攻击阶段。
‹# ›
‹# ›
3.激活过程 （1）识别阶段
AgAb复合物
形成
C1q
活化
C1r、 C1s
C1s
C1识别免疫复合物形成C1酯酶的阶段。
‹# ›
C1
C1分子的结构与功能
C1q
C1r C1s
C1 由 一 个 C1q 、 两 个 C1r 和 2 个 C1s 分 子 共 同 组成。
第四章 补体系统 (Complement)
‹# ›
第一节 概 述
• 补体（complement ，C）是存在于人或脊椎动物血清与组织 液中的一组具有酶活性的蛋白质。
• 因其是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被称为补体。 • 又因其是由近40种可溶性蛋白质和膜结合蛋白组成的多分子系
统，故称为补体系统。
80 50 50 600
20 70 65 55 55 60 1300 210 1
补体受体 CR1～CR5、C3aR、C5aR
调节成分 P 因子 C1-INH
220 105
25 200
C4-bp
550
250
H 因子
150
480
I 因子
88
35
• 5. 补体活化的裂解片段 • 一般在该成分的符号后加小写字母表示，如C3a、C3b。 • 具有酶活性的成分或复合物在其符号上加一横线表示 ，如C1，
‹# ›
补体的发现
Jules Bordet 比利时细菌学家和免 疫学家，证实了血清 中存在不耐热的杀菌 物质，在抗体的存在 下能使细菌溶解，因 此 于 1919 年 获 得诺 贝尔奖。 后来，Ehrlich把这种 物质称为补体。
‹# ›
Jules Bordet (1870-1961)
羊抗血清 + 霍乱弧菌 细菌裂解
补体的激活有三条途径
‹# ›
补体活化的三条途径
经典途径 MBL途径 替代途径
本节内容结束
C3a
C3
C3b
C5a
C5
C5b + C6-C9
末端反应
•一、经典激活途径
• （传统途径、第一途径）
•1.主要激活物质
• 特异性抗体（IgG或IgM）与抗 原结合形成的免疫复合物
•2.参与的固有成分
•C1（C1q、C1r、C1s）~ C4
本节内容结束
C1qr2s2
抗体
一个C1q分子如果同时与两个 以上抗体的Fc段结合将造成其 构 象 的 变 化 ， 继 之 使 C1r 和 C1s活化，启动补体活化的经 典途径。
抗 原 <40nm 抗 原
抗原结合区（Fab）
NH3+
VH VL
CH1
本节内容结束
CL
铰链区
CH2
补体结合部位（Fc）
CH3
加热本的节羊抗内血容清结+ 束霍乱弧菌
细菌不裂解
无抗体的 新鲜血清
细菌裂解
本节内容结束
对热不敏感的 特异性抗体
热敏感 的成分
➢补体，存在于新鲜血清中，能够裂解抗体包被的细胞，这种活性可以 经加热56℃、30分而灭活(失活)。
➢Paul Ehrlich 将其命名为补体(complement), 即“补充抗体 活性的血清成分”。
成分 活性蛋白/裂解产物
免疫学作用
C1
C1q C1r C1s
‹# ›
补体系统的组成成分
名称
分子量（kDa） 血清浓度 （mg/ml ）
经 C1q
460
固
典 C1r 途 C1s
83 83
径 C4
200
有
C2
102
C5
204
成
本节内容结束 末
端 成 分
C6 C7 C8
120 120 160
分
替途 代径
C9
C3 B因子
70 190 90
D因子
24
MBL 途径
MBL MASP-1 MASP-2
‹# ›
第二节 补体系统的激活途径
补体系统的激活是在某些激活物质的作用下，各补体成 分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式依次活化，并表 现出各种生物学活性的过程，故亦称为补体级联 （complement cascade）反应。
补体的激活过程是一系列酶促反应，其最终结果是在靶 细胞膜表面形成攻膜复合体(MAC),同时产生具有生物学 活性的补体小片段。
•一、 补体系统的组成和命名
•（一） 组成
•1.补体系统的固有成分
•2.补体调节蛋白
•3.补体的活途径的固有成分（包 括膜攻击复合物组分）
• 以 “ C” 表 示 ， 如 “ C1 ， C2 ， ┄C9”。
‹# ›
• 2. 替代激活途径的固有成分 • 以因子命名，用大写英文字母表示，如B因子、D因子等。 • 3. 补体调节蛋白 • 根据其功能命名，如C1q抑制物、C4结合蛋白等。 • 4. 补体受体 • 则以其结合对象来命名，如C1qR、C5aR。