第四章 补体系统——【免疫学】
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免疫学基础--补体系统
微生物学基础
单元九 免疫学基础
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四、补体系统
1 免疫系统--免疫分子--补体系统 ➢ 补体（体液或组织中抗菌物质）：补体实为一补体系统，存在于正常人体或高等动物血清中 的一组(11种)非特异性血清蛋白(主要成分是β球蛋白)，在免疫反应中， 由 于它具有能扩大和增强抗体的“补助"功能，故称补体； ➢ 补体的生物学功能:溶解和杀伤细胞; 趋化作用; 免疫粘附作用; 中和病毒;过敏毒素(促进炎症) 作用（补体必须在抗原与抗体结合后，补体才被激活发挥其生物学作 用）。
四、补体系统
2 免疫系统--免疫分子--补体系统 ➢ 补体激活：补体在酶促级联反应的作用下由无活性形式转变为对病原体具有杀灭作用的活性 形式；三种激活方式； ➢ 经典途径：11种成分可分为3个功能单位，即①识别单位：包括C1q、C1r、C1s；② 活 化单位：包括C2、C3、C4；③膜攻击单位：包括C5、C6、C7、C8和 C9； ➢ 旁路途径：在于激活物质（例如细菌脂多糖、肽聚糖、肿瘤细胞等）的出现； ➢ MBL途径：由血浆中甘露聚糖结合凝集素（mannan-binding lectin,MBL）或纤维 胶凝蛋白（ficolin，FCN）直接识别多种病原微生物表面的甘露糖；
免疫学——补体
34
2. 有激活物的状态下：
激活物提供保护性表面, 防止C3b、 C3bB、C3bBb被水解灭活。
反应过程：
活化阶段：
C3转化酶（C3bBb）的生成 C5转化酶（C3bnBb）的生成。
35
C3转化酶（C3bBb）的形成
C3b
b
细菌细胞壁可保护C3b不被灭活
36
C5 转化酶(C3bBbC3b)的形成
47
三、MBL途径-----（mannose-binding lectin pathway）：
激活过程：MBL+甘露糖残基（细菌等）
MASP
C4、C2
C4b2b(C3转化酶）
48
49
50
第三节、补体活化的调节：
1. 自身衰变的调节。
如：C1、C4b、C3b、C5b。
2. 补体抑制因子的调节。
C3转化酶 作用部位 I 因子作 用部位
C3c S S 与细胞膜表面 C3b结合部位
18
（二）活化阶段
第2步：C3转化酶(C4b2b)的生成。
C1 C1
C4 C2
C4a +C4b
C2a +C2b C4b+C2b C4b2b (即C3转化酶）
19
C3转化酶(C4b2b)的生成。
20
Classical Pathway
4补体系统
一、补体系统的组成与命名
（一）补体系统的组成
1.补体系统固有成分 1.补体系统固有成分 2.补体调节蛋白 2.补体调节蛋白 3.补体受体分子 3.补体受体分子
命名原则
1.参与经典途径的固有成分 1.参与经典途径的固有成分 C1C1-C9 2.替代途径的补体成分 2.替代途径的补体成分 B因子 、D因子 3.补体调节蛋白 3.补体调节蛋白 4.补体受体 4.补体受体 C1抑制蛋白 C1抑制蛋白
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经典途径
IC
C1
C1
C4+C2
C4b2b
C4b2b3b
MBL途径 途径
MBL
+
病原体甘 露糖残基
丝氨酸 蛋白酶 MASP
参与成分： 参与成分：C1(C1q、C1r、C1s)、C4、C2、 C3、C5-C9、Ca2+、Mg2＋ 主要激活物质：特异性抗体 主要激活物质：特异性抗体(IgG或IgM)与相 或 与相 应抗原结合所形成的免疫复合物(IC) 应抗原结合所形成的免疫复合物 激活过程: 识别阶段、活化阶段、 激活过程: 识别阶段、活化阶段、膜攻击 阶段
医学免疫学-补体系统
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、共抑制反应及T细胞免 疫调节。
预防固定反应或输血不良反应，如细胞膜缺陷症状和基因缺陷等疾病的治疗。
结论和展望
补体系统在免疫防御中起着不可或缺的作用。未来，针对补体系统的药物研 究将朝着更加定向、高效的方向发展。
激活途径
1
经典途径
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
医学免疫学：补体系统
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。
炎症反应
补体系统对免疫应答具有调节作用。补体激活产生的多种分子可以抑制或增强免疫细胞的活化和功能，从而调节机体的免疫应答。
补体系统还可以通过调节免疫细胞的分化、增殖和凋亡等过程，影响机体的免疫应答和组织修复。此外，补体系统还可以调节免疫记忆，提高机体对再次感染的抵抗力。
免疫调节
补体系统的失调与疾病
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。
03
此外，随着基因治疗技术的发展，研究人员也在探索将补体系统相关基因导入体内以治疗疾病的可能性。
展望与结论
06
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。
炎症反应
补体系统对免疫应答具有调节作用。补体激活产生的多种分子可以抑制或增强免疫细胞的活化和功能，从而调节机体的免疫应答。
补体系统还可以通过调节免疫细胞的分化、增殖和凋亡等过程，影响机体的免疫应答和组织修复。此外，补体系统还可以调节免疫记忆，提高机体对再次感染的抵抗力。
免疫调节
补体系统的失调与疾病
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。
03
此外，随着基因治疗技术的发展，研究人员也在探索将补体系统相关基因导入体内以治疗疾病的可能性。
展望与结论
06
第四章 补体系统
（三）激活效应的扩大
当C3被激活后，裂解为C3b，C3b又可在B因子和D
因子的参与作用下合成新的C3bBb，进一步促使C3裂
解，产生显著的扩大效应。
称此为依赖C3b的正反馈途径，或称C3b的正反馈
途径。
4.2.3
三条激活途径的比较
三条激活途径的共同点
（1） 都是补体成分的连锁反应； （2） 许多成分在相继活化后被裂解成一大一 小两个片段；
识 别 阶 段
（二）活化阶段
C1作用于后续的补体成分，至形成C3转化酶（ C42）和C5转化酶（C423）。 1．C4是C1的底物，在Mg2+的存在下，裂解 为C4a（过敏毒素）、C4b两个片段。 C4b的α 链暴露的硫酯键与细胞表面的糖 或蛋白质共价结合，有助于C4b附着于与抗体 结合的细胞表面，并保证补体稳定而有效地激 活（C4b与C1结合调理C1的脂酶活性）。 C4b可在C4bp辅助下，由I因子（C3bINH） 作用降解为C4c和C4d。 2．C2也是C1s的底物，在Mg2+的存在下与 膜上的C4b结合后裂解为C2a（小片段、到溶液 ）、C2b。
而单独的抗体或补体均不能引起细胞 溶解现象。
第一节
补体系统的组成和理化性质
补体系统的命名： 多以数字命名（发现顺序而非反应顺序）：C1、C2、 C3。 C1由3种蛋白分子组成：C1q、C1r、C1s. 补体分解为小肽段：C3c、C3dg、C3e、C3f；组合为 新的复合物：C4b2b或C42。 补体成分被激活后： C1；灭活后：iC3b 其他成分称为因子或补体受体用大写英文字母表示： B、D、P、I、H因子，CR1、CR2等 补体的调节蛋白以功能命名.如C1抑制物、C4结合蛋 白
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。
医学免疫学第四章补体系统
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.补体的受体分子 （二） 命名
1. 参与经典激活途径的固有成分（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。
2.一个系统的活化成分可对另一系统发 挥效应。
第六节 补体系统与疾病
1. 补体与感染性疾病 2. 补体与炎症性疾病 3. 补体与异种器官移植
要求
1. 掌握补体三条激活途径的异同。 2. 掌握补体系统的生物学作用。 3. 掌握补体系统的概念及其组成。 4. 熟悉补体激活的调节机制。
谢谢观看
（C3b受体）
三、免疫粘附作用
抗原抗体复合物 C3b/C4b 红细胞、血小板 等，形成较大的聚合物，易被吞噬细胞吞噬
四、免疫自稳作用
1. 清除免疫复合物 补体的存在，可减少IC的产生，并能使
已生成的IC溶解，发挥自身稳定作用。 2. 清除凋亡细胞
多种补体成分可识别和结合凋亡细胞， 促进吞噬。
C4a C2
C2b
C3
C3b
C3a
二、旁路激活途径
（替代途径、第二途径）
该途径越过了C1、C4、C2，直接激活C3。 1.主要激活物质 细菌细胞壁成分即脂多糖、肽聚糖、磷
病原生物与免疫学课件：第四章补体系统
（2）调节蛋白
主要以可溶性和膜结合两种形式存在，有 多种，在补体系统激活中起增强或抑制 作用。
（3）补体片段和补体受体（CR）
补体受体可与相应的补体活性片段或调 节蛋白结合，介导补体生物学效应。
（二）补体系统的命名
C1……C9
C3a C3
C3b
C
酶原
C
活化
iC/Ci
灭活
二、补体的理化性质
➢ 化学组成均为糖蛋白 ➢ 不耐热 56℃ 30min可使其灭活 ➢ 紫外线照射、机械震荡均可能使 补
细菌脂多糖、凝聚 的 IgG4、IgA 等
C1~C9
C3,C5~C9, B 因子， D 因子，P 因子等
C4b2b
C3bBb
C4b2b3b
参与特异性体液免 疫的效应阶段
C3bBb3b
参与非特异性免 疫，在感染早期即 可发挥作用
三条激活途径的主要不同点
比较项目
激活物质
参与的 补体成分 C3 转化酶 C5 转化酶 作用
第三节 补体系统的生物学 作用与补体的异常
第三节 补体系统的生物学 作用与补体的异常
一、补体的生物学作用
➢ 溶菌、溶细胞作用 ➢ 免疫调理作用 ➢ 清除免疫复合物 ➢ 介导炎症反应 ➢ 参与免疫调节
二、补体的异常与疾病
➢ 在正常情况下，血清中补体的含量相当稳 定，只有患病情况下补体含量才发生变化。
医学免疫学教学课件-第四讲 补体系统
调节蛋白
备解素（P因子）、C1抑制物、I因子、 H因子、C4结合 蛋白等；促衰变因子（DAF）、膜辅助蛋白（MCP）、同 种限制因子（HRF）等。
补体受体
CR1-CR5、C3aR、 C5aR 、C2aR、C4aR等。
补体的命名
C1~C9 B、D、P、H因子 C3(C3a、C3b)、 C4(C4a、C4b)、C2(C2b、C2a)、
Ehrlich 在同时独立发现了类似现象， 将其命名为补体（Complement）。
Complement：the activity of blood serum that completes the action of antibody.
补体（complement，C）：由30余种广泛存在于血清、组 织液和细胞膜表面蛋白质组成、具有精密调控机制的蛋白 质反应系统，其活化过程表现为一系列丝氨酸蛋白酶的级 联酶解反应。活化后具有参与免疫防御、放大免疫效应、 调节免疫应答、介导炎症反应等多方面的功能。
放大环路
The difference of the three pathways
pathways
Activator Participating components
Initiating pathway
Classical pathway
IC
C1-C9 C1
Alternative pathway
备解素（P因子）、C1抑制物、I因子、 H因子、C4结合 蛋白等；促衰变因子（DAF）、膜辅助蛋白（MCP）、同 种限制因子（HRF）等。
补体受体
CR1-CR5、C3aR、 C5aR 、C2aR、C4aR等。
补体的命名
C1~C9 B、D、P、H因子 C3(C3a、C3b)、 C4(C4a、C4b)、C2(C2b、C2a)、
Ehrlich 在同时独立发现了类似现象， 将其命名为补体（Complement）。
Complement：the activity of blood serum that completes the action of antibody.
补体（complement，C）：由30余种广泛存在于血清、组 织液和细胞膜表面蛋白质组成、具有精密调控机制的蛋白 质反应系统，其活化过程表现为一系列丝氨酸蛋白酶的级 联酶解反应。活化后具有参与免疫防御、放大免疫效应、 调节免疫应答、介导炎症反应等多方面的功能。
放大环路
The difference of the three pathways
pathways
Activator Participating components
Initiating pathway
Classical pathway
IC
C1-C9 C1
Alternative pathway
免疫学第4章补体系统
Hale Waihona Puke Baidu
C3
C3b
C5
C5b + C6-C9
TERMINAL
三种途径的比较
经典途径
MBP途径
旁路途径
激活物质 Ag-Ab复合物 参与的 C1~C9 补体部分
激活蛋白酶 C1s
MBP,CRP C2~C9
MASP
多糖类物质及IgG4,IgA,IgE C3,C5~C9,B因子, D因子, P因子
D因子
所需离子 Ca2+, Mg2+ Ca2+ , Mg2+
LPS
C3 spontaneous cleavage
C3a C3
D 因子 C3b
B D 因子
C3bBb Formation
Surface
C3b B
C3b
C3b
C3b
B B
Bb
D因子
COMPLEMENT PATHWAYS
CLASSICAL MBP/Lectin ALTERNATIVE
C3a
C5a
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs
补体膜攻击单位结构
MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7
C5b C8
C9多 聚体
1. Recognize phase
C3
C3b
C5
C5b + C6-C9
TERMINAL
三种途径的比较
经典途径
MBP途径
旁路途径
激活物质 Ag-Ab复合物 参与的 C1~C9 补体部分
激活蛋白酶 C1s
MBP,CRP C2~C9
MASP
多糖类物质及IgG4,IgA,IgE C3,C5~C9,B因子, D因子, P因子
D因子
所需离子 Ca2+, Mg2+ Ca2+ , Mg2+
LPS
C3 spontaneous cleavage
C3a C3
D 因子 C3b
B D 因子
C3bBb Formation
Surface
C3b B
C3b
C3b
C3b
B B
Bb
D因子
COMPLEMENT PATHWAYS
CLASSICAL MBP/Lectin ALTERNATIVE
C3a
C5a
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs
补体膜攻击单位结构
MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7
C5b C8
C9多 聚体
1. Recognize phase
补体系统(医学免疫学)
控制级联酶促反应过程中酶活性和MAC组装等关键步 骤而发挥调节作用
41
（一）经典途径的调节 C1抑制物（C1INH）:结合C1r/C1s和MASP，使之失去酶活性
C1抑制物缺陷，导致C2a过多，→遗传性血管性水肿 抑制C3转化酶的形成：C4bp、CR1、I因子（裂解
C3b/C4b）、MCP、DAF
补体的概述 补体系统的激活 补体系统的调节 补体的生物学意义 补体与疾病的关系
1
目标与要求
掌握补体系统的概念 掌握补体三条活化途径的特点及比较。 了解补体活化调控的主要环节。 掌握补体的生物学功能。 了解补体与疾病的关系。
2
第一节 补体概述
概念 补体系统的组成和命名 补体的生物合成、理化特性
特点
三条激活途径: 经典途径
旁路途径 MBL途径
三条激活途径的比较
14
特 点：
补体的激活，相继依次激活的连锁反应
激活过程是补体成分被消耗、裂解的过程， 产生一大一小两片段, 分别以b，a来表示。
C3
裂解
C3b + C3a
15
激活的最终结果是在靶细胞 膜表面形成MAC，使靶细胞 溶解。同时产生具有生物学 活性的补体小分段。
激活物：
某些细菌，内毒素，酵母多糖，葡聚糖， (凝聚的IgA，IgG4)
41
（一）经典途径的调节 C1抑制物（C1INH）:结合C1r/C1s和MASP，使之失去酶活性
C1抑制物缺陷，导致C2a过多，→遗传性血管性水肿 抑制C3转化酶的形成：C4bp、CR1、I因子（裂解
C3b/C4b）、MCP、DAF
补体的概述 补体系统的激活 补体系统的调节 补体的生物学意义 补体与疾病的关系
1
目标与要求
掌握补体系统的概念 掌握补体三条活化途径的特点及比较。 了解补体活化调控的主要环节。 掌握补体的生物学功能。 了解补体与疾病的关系。
2
第一节 补体概述
概念 补体系统的组成和命名 补体的生物合成、理化特性
特点
三条激活途径: 经典途径
旁路途径 MBL途径
三条激活途径的比较
14
特 点：
补体的激活，相继依次激活的连锁反应
激活过程是补体成分被消耗、裂解的过程， 产生一大一小两片段, 分别以b，a来表示。
C3
裂解
C3b + C3a
15
激活的最终结果是在靶细胞 膜表面形成MAC，使靶细胞 溶解。同时产生具有生物学 活性的补体小分段。
激活物：
某些细菌，内毒素，酵母多糖，葡聚糖， (凝聚的IgA，IgG4)
补体系统(免疫学检验课件)
1.溶菌、溶细胞作用
补体诱导的RBC膜的破裂
MAC的电镜结果 II型超敏反应
二、调理作用 C3b 、C4b
细菌-- C3b /C4b --巨噬细胞→促进吞噬
三、免疫粘附与清除免疫复合物
1.免疫粘附作用 C3b、C4b
Ag-Ab复合物 C3b /C4b
2.抑制免疫复合物形成
RBC
补体的调理作用
免疫复合物
C1
C1
C4
补体系统的激活
C2
C2b
C5
C4b2b
C4b
C4b2b3b
识别阶段 C1酯酶形成
C3
C3b
活化阶段 C3及C5转化酶形成 C6 C7
C5b +
C8 C9
攻膜阶段 MAC形成
C56789——MAC
❖ 经典激活途径的特点是从C1开始的，主要是通过抗原 -抗体复合物中的抗体分子结合C1的亚成分C1q触发 此途径的。
❖ 复合物中的抗体各类中只有IgG和IgM的特异结合部位： 一个C1q分子必需同时有2个部位与抗体分子结合才 可被激活。因此IgM只需1个分子，而IgG需2个以上 的分子。
❖ IgG各亚类固定C1q的能力是不同的，顺序是 IgG3﹥IgG1﹥IgG2，IgG4无固定补体的能力。
❖ 除抗原-抗体复合物能经经典途径激活补体外，核酸， 粘多糖、肝素、鱼精蛋白以及某些RNA肿瘤病毒胞膜 蛋白等可与C1q结合，产生激活补体效应；纤溶酶及 组织蛋白酶可激活相当数量的C1r和C1s，然后沿经 典途径激活补体其他成分。
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）
医学免疫学：补体系统
单倍型 HLA-A1、B8/ HLA-A1、B8/
HLA-A1、B8/
A2、B12
A1、B12
A1、B8
2
1 肽结合区
3
Ig样区
MHC-Class I
跨膜区 胞浆内区
MHC－I分子结构模式图
1
1 肽结合区
2
2 Ig样区
跨膜区 胞浆内区
MHC-II分子结构模式图
MHC的免疫生物学作用
参与对免疫应答的遗传控制 约束免疫细胞间相互作用 参与抗原的处理 调节 T 细胞分化成熟 协同刺激 T 细胞活化
TAP（肽链转运基因）、 LMP（蛋白酶体相关基因）
MHC-III 类基因：补体基因（C2、C4A、C4B、 B因子基因）、 21羟化酶基 因、TNF基因、HSP70基因
MHC遗传特征
单倍型遗传：同一条染色体上MHC各基因位 点的组合----单倍型
多态性现象：复等位基因 共显性
连锁不平衡：MHC各等位基因均有各自的基 因频率，但某些等位基因组合呈现比期望值高得 多或低得多的频率，此现象即连锁不平衡。
CR1（C3b、C4bR）
表达细胞：RBC、PMN、M、T、B、DC等
功能：抑制补体激活：结合C3b、C4b; I因子的辅助因子
调理作用 清除免疫复合物：免疫粘连 免疫调节：促B细胞分化、增强ADCC
CR2（C3dR,CD21）
免疫学-第4章补体系统
CVF：蛇毒因子，作用类似于C3，能与Bb结
合成CVFBb，具有抗H和I因子的作用
3.替代途径激活过程
启动阶段----C3转化酶
激活阶段----C5转化酶
效应阶段----共同末端通路
四、补体活化的溶膜途径
上述三途径均产生C5转化酶，启动补体系统的 终末成分（ C5 、 C6 、 C7 、 C8 、 C9 ）的活化， 并形成具有溶细胞效应的膜攻击复合物 （ membrane attack complex ， MAC ），导致 靶细胞的溶解。 C5转化酶
C6 C5b C5a C5b6 C7 C5b67
C5
C8 C9 C5b6789 （MAC）
MAC插入细胞膜
MAC
C6
CC C C C9 9 9 9C 9C C C 9 9 9 9
C7
b
补体诱导的RBC膜的破裂
MAC的电镜结果
五、三条途径的特点与比较：
激活物 参与成分 C3、C5转化酶 所需离子 生物学作用
第三节 补体反应的调控及补体的生 物学效应
一、补体系统激活的调节
1. 血清中的补体活化调节蛋白 2. 细胞膜上的Leabharlann Baidu节蛋白
二、补体的受体 三、补体蛋白的生物学功能
一、补体系统激活的调节
补体系统的激活必需在适度调节的情况下进行，才能发 挥正常的生理学作用。补体激活失控，则大量补体消耗，导 致机体抗感染能力下降，而且会使机体发生剧烈炎症反应或 造成自身组织细胞的损伤。
合成CVFBb，具有抗H和I因子的作用
3.替代途径激活过程
启动阶段----C3转化酶
激活阶段----C5转化酶
效应阶段----共同末端通路
四、补体活化的溶膜途径
上述三途径均产生C5转化酶，启动补体系统的 终末成分（ C5 、 C6 、 C7 、 C8 、 C9 ）的活化， 并形成具有溶细胞效应的膜攻击复合物 （ membrane attack complex ， MAC ），导致 靶细胞的溶解。 C5转化酶
C6 C5b C5a C5b6 C7 C5b67
C5
C8 C9 C5b6789 （MAC）
MAC插入细胞膜
MAC
C6
CC C C C9 9 9 9C 9C C C 9 9 9 9
C7
b
补体诱导的RBC膜的破裂
MAC的电镜结果
五、三条途径的特点与比较：
激活物 参与成分 C3、C5转化酶 所需离子 生物学作用
第三节 补体反应的调控及补体的生 物学效应
一、补体系统激活的调节
1. 血清中的补体活化调节蛋白 2. 细胞膜上的Leabharlann Baidu节蛋白
二、补体的受体 三、补体蛋白的生物学功能
一、补体系统激活的调节
补体系统的激活必需在适度调节的情况下进行，才能发 挥正常的生理学作用。补体激活失控，则大量补体消耗，导 致机体抗感染能力下降，而且会使机体发生剧烈炎症反应或 造成自身组织细胞的损伤。
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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）。
‹# ›
‹# ›
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”。
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。
‹# ›
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
•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.补体的受体分子
•（二） 命名
•1. 参与经典激活途径的固有成分（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。
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
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
Baidu Nhomakorabea
C2b
C4b
C3b
C5a C5b
参与经典途径形成C5转化酶的补体成分
成分 活性蛋白/裂解产物
免疫学作用
C1
C1q C1r C1s
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。
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
‹# ›
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。
‹# ›
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
•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。
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
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• （2）活化阶段 • 形成具有酶活性的C3转化酶（C4b2b）和C5转化酶（C4b2b3b）。
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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”。
C3bBb，已失活的补体成分则在其符号前冠以“i”表示，如iC3b。
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• 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。
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• 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。
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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
•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.补体的受体分子
•（二） 命名
•1. 参与经典激活途径的固有成分（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。
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，
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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。
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Jules Bordet (1870-1961)
羊抗血清 + 霍乱弧菌 细菌裂解
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
Baidu Nhomakorabea
C2b
C4b
C3b
C5a C5b
参与经典途径形成C5转化酶的补体成分
成分 活性蛋白/裂解产物
免疫学作用
C1
C1q C1r C1s
第四章 补体系统 (Complement)
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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。
补体的激活有三条途径
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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
‹# ›
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。
‹# ›
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
•激 活 过 程 ： 可 分 为 识 别 阶 段 、 活化阶段和膜攻击阶段。
‹# ›
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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。