补体
合集下载
补体
细胞毒作用
调理作用 MAC
生物功能
清除免疫复合物
炎症介质作用 免疫调节作用
裂解片段
调理素（C3b、 C4b、 iC3b）：与中性粒细胞或巨噬细胞表面相应受体结合，促进 吞噬。 过敏毒素：C5a、C3a、C4a，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞等表面受体结合，激发 细胞脱颗粒，释放组胺类血管活性介质，引起过敏反应样表现。
Regulation of MAC Formation
Copyright© © 2011 by by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. of Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7th edition. Copyright 2012 Saunders, an imprint
460 83 83 200 102 185
80 50 50 600 20 1300
24 90
1 210
30 x 3
1
204 120 120 160 70 105 550 150 88 4 x 56
70 65 55 55 60 200 250 480 35 20
补体系统的命名
参与补体经典途径的固有成分，按其被发现的先后分别命
在感染早期或初次感染中为机体提供有效的非特 异性防御机制
“激活物”：某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等 （为补体激活提供保护性环境和接触表面） 活化过程： 经典途径或自发产生的C3b结合于“激活物”的表面， 在B因子，D因子及备解素参与下，依次形成C3转化酶 和C5转化酶。 特点：
① 可以识别“自己”和“非己”
对经典途径和旁路途径具有交叉促进作用，可在 感染早期或初次感染中发挥抗感染效应。
调理作用 MAC
生物功能
清除免疫复合物
炎症介质作用 免疫调节作用
裂解片段
调理素（C3b、 C4b、 iC3b）：与中性粒细胞或巨噬细胞表面相应受体结合，促进 吞噬。 过敏毒素：C5a、C3a、C4a，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞等表面受体结合，激发 细胞脱颗粒，释放组胺类血管活性介质，引起过敏反应样表现。
Regulation of MAC Formation
Copyright© © 2011 by by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. of Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7th edition. Copyright 2012 Saunders, an imprint
460 83 83 200 102 185
80 50 50 600 20 1300
24 90
1 210
30 x 3
1
204 120 120 160 70 105 550 150 88 4 x 56
70 65 55 55 60 200 250 480 35 20
补体系统的命名
参与补体经典途径的固有成分，按其被发现的先后分别命
在感染早期或初次感染中为机体提供有效的非特 异性防御机制
“激活物”：某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等 （为补体激活提供保护性环境和接触表面） 活化过程： 经典途径或自发产生的C3b结合于“激活物”的表面， 在B因子，D因子及备解素参与下，依次形成C3转化酶 和C5转化酶。 特点：
① 可以识别“自己”和“非己”
对经典途径和旁路途径具有交叉促进作用，可在 感染早期或初次感染中发挥抗感染效应。
第05章 补体
4
补体系统的组成
1、补体的固有成分 2、补体调节蛋白 3、补体受体
5
补体的命名
1.参与经典激活途径的固有成分，按发现先后命名：（C1-C9)
2.补体系统的其他成分用大写英文字母命名(B、D、P因子等）。
3.补体调节蛋白多按功能命名：如C1抑制物，C4结合蛋白。
4.补体活化后的裂解片断：加英文小写字母作为后缀。
C3a，C5a:过敏毒素
21
抑制IC形成或溶解IC
4.清除循环免疫复合物
通过免疫黏附作用清除IC
22
5.维持免疫自稳
❖ 清除凋亡细胞
(C1q、C3b、iC3b)识别结合凋亡细胞， 被吞噬细胞清除
23
6. 固有免疫和适应性免疫之间的桥梁
参与适应性免疫应答的启 动
参与适应性免疫应答的活 化增殖
26
第三节 补体激活途径的调节
补体活化的调控机制：
①控制活化的启动； ②活性片段的自发衰变； ③补体调节蛋白的作用。 补体调节蛋白（complement control protein,CCP）: 组成：体液中可溶性和细胞膜膜结合调控蛋白。 功能：主要控制C3转化酶以及MAC。
27
C4bp/CR1 /MCP/
13
补体激活的旁路途径
Bb:具酶活性
稳定结构
进入液相
附于颗 粒性表面
特点： 识别自己与非己
补体效应重要的放大机制
14
MBL途径(MBL pathway)
❖ MBL：甘露聚糖结合凝集素(炎症期 产生的蛋白)；
❖ MASP：MBL相关的丝氨酸蛋白酶。
N端
C端
MBL结构示意图
15
补体激活的MBL途径
补体系统的组成
1、补体的固有成分 2、补体调节蛋白 3、补体受体
5
补体的命名
1.参与经典激活途径的固有成分，按发现先后命名：（C1-C9)
2.补体系统的其他成分用大写英文字母命名(B、D、P因子等）。
3.补体调节蛋白多按功能命名：如C1抑制物，C4结合蛋白。
4.补体活化后的裂解片断：加英文小写字母作为后缀。
C3a，C5a:过敏毒素
21
抑制IC形成或溶解IC
4.清除循环免疫复合物
通过免疫黏附作用清除IC
22
5.维持免疫自稳
❖ 清除凋亡细胞
(C1q、C3b、iC3b)识别结合凋亡细胞， 被吞噬细胞清除
23
6. 固有免疫和适应性免疫之间的桥梁
参与适应性免疫应答的启 动
参与适应性免疫应答的活 化增殖
26
第三节 补体激活途径的调节
补体活化的调控机制：
①控制活化的启动； ②活性片段的自发衰变； ③补体调节蛋白的作用。 补体调节蛋白（complement control protein,CCP）: 组成：体液中可溶性和细胞膜膜结合调控蛋白。 功能：主要控制C3转化酶以及MAC。
27
C4bp/CR1 /MCP/
13
补体激活的旁路途径
Bb:具酶活性
稳定结构
进入液相
附于颗 粒性表面
特点： 识别自己与非己
补体效应重要的放大机制
14
MBL途径(MBL pathway)
❖ MBL：甘露聚糖结合凝集素(炎症期 产生的蛋白)；
❖ MASP：MBL相关的丝氨酸蛋白酶。
N端
C端
MBL结构示意图
15
补体激活的MBL途径
第五章 补体
2 补体调节蛋白
以可溶性或膜结合形式存在，具有调节和控制补体活化
作用的蛋白分子，包括C1抑制物、I 因子、C4结合蛋
白、H因子、S蛋白、促衰变因子、膜辅助蛋白、同种 限制因子等。
3 补体受体
存在于细胞表面，介导补体活性片段或调 节蛋白发挥生物效应的各种受体（CR），
如CR1～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。
一、补体激活的经典途径
（ The Classical Pathway）
（一）经典途径的激活物及激活条件
Ag—Ab免疫复合物（immune
complexes，IC） （IgM、IgG1、IgG2、IgG3）
某些逆转录病毒的胞膜蛋白等
一个C1q分子必须同时与两个以上补体结合位点结
酸性粘多糖、肝素、鱼精蛋白、纤溶酶、组织蛋白酶、
补体系统的组成
1）固有成分：
经典及MBL途径的 前端反应成分： C1、 C4、C2、C3 MBL、 MASP
旁路途径的前端 反应成分：
C3、B、D、
2）调节成分： C1-INH、 I因子 C4bp、 H因子、 MCP、DAF、 HRF 3）补体受体：
P因子
共同末端反应成分 C5、C6、C7、C8、 C9
作用靶
C1r， C1s C3b，C4b C4b，C3b C4b C5b67
主要功能
抑制丝蛋白酶 阻止C3b与Bb结合 蛋白裂解，钝化 加速C4b2a衰变 阻止形成膜孔
整合的膜蛋白：
DAF 多数血细胞， 上皮及内皮细 胞 红细胞，淋巴 细胞、单核细 胞、嗜中性粒 细胞、血小板 C4b2a， C3bBb C8，C9 加速C3转化酶衰变
CR1、CR2、 CR3、CR4、 C3aR、C4aR
第五章 补体
C3 C3b C3bBb (C3转化酶) C3转化酶 转化酶) PC3bBb
胰酶 D D
Ba B
p (C5转化酶) C5转化酶 转化酶) PC3bBb3b C5 C9
两种途径的类似性和差异性:
激活物质； 参与的补体成分； 所需的2价离子； C3转化酶； C5转化酶； 效应等。
补体的生物学功能 1. 溶菌 杀菌 溶细胞 溶解靶细胞 溶菌,杀菌 溶细胞(溶解靶细胞 杀菌,溶细胞 溶解靶细胞) G 为主； G+抗性。 为主； 抗性。 抗性 2. 促吞噬作用：C3b,C4b受体 促吞噬作用： 受体. 受体 3. 中和病毒：C1234,不依赖 抗 中和病毒： 不依赖Ab抗 不依赖 RNA Virus。 。 4. 白细胞的趋化作用：C3aC5a,C567 白细胞的趋化作用： 5. 过敏毒素作用 过敏毒素作用:C4a,C3a,C5a受体 受体 肥大细胞) （肥大细胞 。
第五章 补 体(Complement)
1895年,Bordet在Serum中发现的一组(几十 种成分)不耐热的能帮助抗体进行免疫反应,并 有杀菌作用及溶解细胞功能物质,统称补体。
定 义: 补体是血清中一组不耐热的具有酶活 性的球蛋白分子,能增强抗体的作用 能增强抗体的作用,同时 性的球蛋白分子 能增强抗体的作用 同时 具有溶菌,灭活病毒 溶解细胞作用,占血 灭活病毒,溶解细胞作用 具有溶菌 灭活病毒 溶解细胞作用 占血 清球蛋白总量的10-15%,在>56度时 可使 度时,可使 清球蛋白总量的 在 度时 其失活。 其失活。
两条活化途径: 两条活化途径: (1)经典活化途径: (1)经典活化途径: 由抗原抗体反应后,结合补体, 由抗原抗体反应后,结合补体, 激活补体。由C1开始活化。 激活补体。由C1开始活化。 (2)旁路途径：又称备解素途径 (2)旁路途径：又称备解素途径 或替代途径。 不经过C1,不需特异性的抗原 不经过C1,不需特异性的抗原 抗体反应, C3开始活化, 抗体反应,从C3开始活化,相对较为 非特异性。
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
04 补体
补体（Complement）
概述
补体：一组具有酶促反应活性的糖蛋白, 广泛存在于血液、组织液和细胞膜上，是 一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。 在机体的免疫系统中担负抗感染和免疫调 节作用, 并参与免疫病理反应。
• 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够 溶解霍乱弧菌，加热阻止其活性；加入 新鲜非免疫血清可恢复其活性。
2。旁路途径成份: C3, B因子, D因子, P因子, C3Nef及C5-C9
3。MBL途径成份： MBL(mannose-binding lectin, MBL)，
MASP（MBL-Associated Serine proteinase), C4,C2,C3,C5-C9
3。补体抑制因子:
C1INH, C4bp, H因子, I因子, 蛋白S， 过敏毒素灭活剂
4。补体受体:
CR1, CR2, CR3, CR4, C3aR, C5aR, C1qR
5。膜表面补体调节蛋白:
CR1, DAF（衰变加速因子）, MCP（膜 辅助蛋白）, C8bp, CD59
补体的活化
1。经典途径: 抗原抗体特异结合活化 反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-
2。旁路途径
天然活化，LPS等多糖类物质可促进其活 化。
含有正反馈调节环路。
产生C3转化酶和C5转化酶
P因子和C3肾炎因子（C3Nef，C3 nephritic factor）增加转化酶的半衰期, 前者从2分钟增加至26分钟，后者至35分钟
旁路途径活化
LPS，多糖，凝聚Ig等
C3a
Ba
P因子
活化
•
活化MBL相关的丝氨酸蛋白酶MASP1,2
•
概述
补体：一组具有酶促反应活性的糖蛋白, 广泛存在于血液、组织液和细胞膜上，是 一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。 在机体的免疫系统中担负抗感染和免疫调 节作用, 并参与免疫病理反应。
• 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够 溶解霍乱弧菌，加热阻止其活性；加入 新鲜非免疫血清可恢复其活性。
2。旁路途径成份: C3, B因子, D因子, P因子, C3Nef及C5-C9
3。MBL途径成份： MBL(mannose-binding lectin, MBL)，
MASP（MBL-Associated Serine proteinase), C4,C2,C3,C5-C9
3。补体抑制因子:
C1INH, C4bp, H因子, I因子, 蛋白S， 过敏毒素灭活剂
4。补体受体:
CR1, CR2, CR3, CR4, C3aR, C5aR, C1qR
5。膜表面补体调节蛋白:
CR1, DAF（衰变加速因子）, MCP（膜 辅助蛋白）, C8bp, CD59
补体的活化
1。经典途径: 抗原抗体特异结合活化 反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-
2。旁路途径
天然活化，LPS等多糖类物质可促进其活 化。
含有正反馈调节环路。
产生C3转化酶和C5转化酶
P因子和C3肾炎因子（C3Nef，C3 nephritic factor）增加转化酶的半衰期, 前者从2分钟增加至26分钟，后者至35分钟
旁路途径活化
LPS，多糖，凝聚Ig等
C3a
Ba
P因子
活化
•
活化MBL相关的丝氨酸蛋白酶MASP1,2
•
补体系统
三、免疫调节(immune regulation)
B细胞具有CR1受体,而T细胞却没有此受体。 补体缺失会使抗体应答延迟,抑制抗体的产生,严重影响 生发中心的发育和免疫记忆功能,由此推测CR1受体可 能与免疫应答的调节有关。 补体的作用是十分复杂的 C3a具有免疫抑制作用,抑制TH与Tc细胞的活性
识别阶段(二)
C1活化有下列条件: ①C1只与IgM的CH3区或某些IgG亚类(IgG1,IgG2,IgG3)的CH2区结 合才能活化; ②每个C1分子必须同时与两个以上的Ig单体的Fc片段结合才能活化, 因此IgG需要两个分子凝集后才能与Clq结合,而IgM(五聚体)一个分 子即可与C1q结合启动经典途径 ③游离或可溶性抗体不能激活补体,只有抗体与细胞膜上的抗原结 合后,重链(H链)构象改变,补体结合点暴露后才触发补体激活过程。 当Clq以其头部受体与Ig的Fc片断结合时,Clq的六个亚单位的构象发 生改变,导致1个Clr激活并分裂出另一个Clr酶原。活化的Clr可裂解 两个C1s分子,形成有酯酶活性的C1s,亦即形成C1见表6-3。C1的形 成标志着识别过程的终结。在整个识别过程中需要完整的C1大分子, 而且必须有Ca2+存在。
二、补体激活的替代途径
补体激活的替代途径(alternate pathway)又称为C3激活途径,C3旁路或C3支路。 该途径是而由C3、B因子、D因子参与的活化过程。 在经典途径中产生C3b或由C3缓慢裂解自发产生的C3b粘附于细胞表面,并与 一种单链蛋白质B因子结合形成C3bB。 血清中的D因子将C3bB中的B因子裂解成Ba和Bb。大片断的Bb仍附着于C3b, 形成C3bBb复合物。C3bBb可起到C3转化酶的作用,但C3bBb极不稳定,必须 与血清中的P因子(备解素)结合形成P.C3bBb,才能稳定。 正常 血清中存在两种抑制因子,分别称为H因子与I因子。H因子将P.C3bBb 复合物裂解为C3b与BbP,然后I因子将C3b灭活。因此,在正常情况下,替代途 径的C3转化酶形成后即被破坏。但当有H因子抑制物时,H因子受到抑 制,P.C3bBb即能保持稳定不被裂解,并可作用于C3产生C3a与C3b。 P.C3bBb与C3b结合产生P. C3bBb C3b(C5转化酶)。C5转化酶即可发挥作用, 进入攻膜阶段(与经典途径相同)。该激活途径在有激活作用表面存在时,可迅 速产生。
补体的名词解释
补体的名词解释
补体是指一组在免疫系统中起着关键作用的蛋白质。
它们与抗原结合后会激活一系列化学反应，最终导致病原体的破坏和清除。
补体主要由三个途径激活：经典途径、替代途径和MBL途径。
经典途径是由抗体与抗原结合激活，替代途径是由病原体表面的糖蛋白质、脂质或核酸直接激活，而MBL途径是由Mannose结合凝集素（MBL）与病原体表面结合激活。
激活后，补体分子会形成一个复杂的酶级联反应，包括C1、C2、C3等多个蛋白质，最终形成膜攻击复合物（MAC），导致病原体膜的破坏和溶解。
此外，补体还能激活巨噬细胞和炎症反应，帮助清除病原体。
补体在免疫系统中的作用非常重要，不仅在保护机体免受感染中发挥着重要作用，还在自身免疫性疾病、组织移植排异反应等病理过程中也有重要的调节作用。
补体
▲ CR1促进C3转化酶解离
▲膜辅助蛋白（MCP）辅助I因子裂解 C3b/C4b ▲促衰变因子(DAF)可抑制C3转化酶形成
▲同源限制因子(HRF)可抑制C9与C8结 合，阻止攻膜复合体发挥作用
第四节 补体的生物学功能 一、溶解靶细胞 C1~C9
1.抗感染作用 革兰阴性细菌 旁路途径 溶菌杀菌 细菌+相应抗体 经典途径 溶菌杀菌
经典途径 旁路途径
补体 活化 过度：炎症反应 组织损伤
补体系统的调节 1.补体的自身衰变调节 C4b、C3b、C5b等极易衰变。 2.补体调节因子的作用 (1)体液调节因子
▲C1INH的调节作用
▲ I因子和H因子的调节作用
▲C4bp的调节作用
▲ S蛋白的调节作用
补体活化的调控 (2)细胞膜上的调节因子
暴露的 C1q结 合位点
IgM CH3区，IgG CH2区
识 别 阶 段
C1q分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的 启动可使C1q分子构象改变，导致C1r裂解而活化，后者可激活C1s，成 为具有酯酶活性的C1s,在 Mg++存在下可启动补体活化的经典途径。
1. 识别阶段
C1脂酶形成
旁路途径示意图
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
经典激活途径
抗原抗体（ IgM 、 IgG1~3）复合物 C1~C9 C4b2b C4b2b3b
MBL 激活途径 替代激活途径
细菌甘露聚糖残 基、MBL
细菌脂多糖、凝聚 的 IgG4、IgA 等
MBL、MASP、 C3,C5~C9, B 因子， D 因子，P 因子等 C2-C9
▲膜辅助蛋白（MCP）辅助I因子裂解 C3b/C4b ▲促衰变因子(DAF)可抑制C3转化酶形成
▲同源限制因子(HRF)可抑制C9与C8结 合，阻止攻膜复合体发挥作用
第四节 补体的生物学功能 一、溶解靶细胞 C1~C9
1.抗感染作用 革兰阴性细菌 旁路途径 溶菌杀菌 细菌+相应抗体 经典途径 溶菌杀菌
经典途径 旁路途径
补体 活化 过度：炎症反应 组织损伤
补体系统的调节 1.补体的自身衰变调节 C4b、C3b、C5b等极易衰变。 2.补体调节因子的作用 (1)体液调节因子
▲C1INH的调节作用
▲ I因子和H因子的调节作用
▲C4bp的调节作用
▲ S蛋白的调节作用
补体活化的调控 (2)细胞膜上的调节因子
暴露的 C1q结 合位点
IgM CH3区，IgG CH2区
识 别 阶 段
C1q分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的 启动可使C1q分子构象改变，导致C1r裂解而活化，后者可激活C1s，成 为具有酯酶活性的C1s,在 Mg++存在下可启动补体活化的经典途径。
1. 识别阶段
C1脂酶形成
旁路途径示意图
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
经典激活途径
抗原抗体（ IgM 、 IgG1~3）复合物 C1~C9 C4b2b C4b2b3b
MBL 激活途径 替代激活途径
细菌甘露聚糖残 基、MBL
细菌脂多糖、凝聚 的 IgG4、IgA 等
MBL、MASP、 C3,C5~C9, B 因子， D 因子，P 因子等 C2-C9
补体
（三）补体的命名 C1~Cபைடு நூலகம்; C1、C4b2a；C3(C3a、C3b)；iC3b
二、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， 此为补体激活。补体可以通过三条途径激活 （一）经典激活途径（classical pathway） （二）MBL（mannan-binding lectin）途径 （三）旁路途径（alternative pathway） （四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）
(二)调理作用（opsonization）
C3b、C4b、C5b 分别与细菌、病毒等颗粒性物质结合， 促进吞噬细胞对其吞噬。
(三)免疫黏附和清除免疫复合物（IC）
免疫黏附：抗原抗体复合物活化补体后，通过C3b或C4b 黏附于具有补体受体CR1的红细胞、血小板和白细胞上，将IC 运送至肝脏和脾脏，并被吞噬细胞吞噬清除。
(一) 经典激活途径（classical pathway）
* 激活物：IgG、IgM类抗体与抗原结合后形成的复合物 * 参与的补体成分：
C3 C1 complex
C4
1. 识别阶段: C1(C1q)与IC中Ig分子的补 体结合位点结合，至C1（酯酶）形成
2. 活化阶段：C1s作用于后续成分, 至形成C3转化酶和C5转化酶
* 激活物：病原微生物的甘露糖残基
* 参与成分：
MBL
MASP
• 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 • MBL与细菌甘露糖残基结合 激活MASP（MBL associated serine protease) 水解C4和C2(类似活化的C1q的功能） 形成C3转化酶。
(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。
第三章 补体
C4b2b3b
C5转化酶的形成
C567 C6 C5b C7
C567复合体的形成
C8
C9
攻膜复合体的形成
36
The Complement System kills microbes via the Membrane Attack Complex (MAC)膜攻击复合物
37
免疫复合物 C1 C1
21
Complement activation
A system of plasma proteins that interact with Activation of complement results in
---Antigen/antibody complexes ---Pathogen surface motifs (alternative and lectin pathways )
Pfeiffer,1894
羊抗血清 +霍乱弧菌
细菌裂解 加热的羊抗血清+霍乱弧菌 destroyed 细菌凝集，不裂解
无抗体的新鲜血清 + unable
restored
细菌裂解
Paul Ehrlich 将其命名为补体（complement）, 即补 充抗体活性的血清成分。
热敏 对热不敏感的 感 特异性抗体 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)。
2. 各补体成分的分子量及血清含量不一,C3含量最高； 3. 性质很不稳定；一般保存于零下20摄氏度； 4 均对热敏感，56℃ 30分钟可灭活； 5. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生
（二）补体系统的组成
1．补体的固有成分
补体
C4b2a3b是C5转化酶）
攻膜单位： 由C5-C9组成。
2、C1的激活需要满足的条件：
（1）必须是抗原-抗体复合物才能激活补体；
（2）单个的C1分子必须同时与两个以上的IgG的Fc段结合才能激活，而IgM只须一个分子即可启动经典途径（为什么）。
补体系统的固有成分：
参与经典激活途径：C1、C4、C2
参与MBL途径： MBL、MASP
参与旁路途径：B、D因子
共同：C3、C5－C9。
参与调节的成分：
C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等
补体受体：
CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
激活补体的途径：
三）促进中和及溶解病毒作用
在病毒与相应抗体形成的复合物中加入补体，可明显增强抗体对病毒的中和作用。
在没有抗体存在时，补体也可对病毒产生溶解灭活作用。
五） 免疫调节作用
B细胞具有CR1受体，T细胞没有。补体缺失会抑制抗体的产生，由此推测CR1受体可能与免疫应答的调节有关。
基因敲除实验证明，CR1基因缺陷小鼠表现为B细胞对TD抗原反应低下，证明CR1对于B细胞功能具有重要作用。
五、补体系统的生物学活性
一）溶菌和细胞溶解效应
MAC导致靶细胞的溶解，起免疫防御和自身稳定作用
①可以抵抗病原微生物的感染
②消灭病变衰老的细胞
当某些病人出现先天性或后天性的补体缺陷时，出现的最重要表现是容易遭受病原微生物的侵袭而出现反复性感染。
（二）调理和免疫粘附作用
补体（complement）：存在于人和动物正常新鲜血浆中具有酶样活性的一组不耐热的球蛋白。
2.补体系统：参与补体激活的各种成分以及调控补体成分的各种灭活或抑制因子及补体受体，称为补体系统（complement system）
攻膜单位： 由C5-C9组成。
2、C1的激活需要满足的条件：
（1）必须是抗原-抗体复合物才能激活补体；
（2）单个的C1分子必须同时与两个以上的IgG的Fc段结合才能激活，而IgM只须一个分子即可启动经典途径（为什么）。
补体系统的固有成分：
参与经典激活途径：C1、C4、C2
参与MBL途径： MBL、MASP
参与旁路途径：B、D因子
共同：C3、C5－C9。
参与调节的成分：
C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等
补体受体：
CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
激活补体的途径：
三）促进中和及溶解病毒作用
在病毒与相应抗体形成的复合物中加入补体，可明显增强抗体对病毒的中和作用。
在没有抗体存在时，补体也可对病毒产生溶解灭活作用。
五） 免疫调节作用
B细胞具有CR1受体，T细胞没有。补体缺失会抑制抗体的产生，由此推测CR1受体可能与免疫应答的调节有关。
基因敲除实验证明，CR1基因缺陷小鼠表现为B细胞对TD抗原反应低下，证明CR1对于B细胞功能具有重要作用。
五、补体系统的生物学活性
一）溶菌和细胞溶解效应
MAC导致靶细胞的溶解，起免疫防御和自身稳定作用
①可以抵抗病原微生物的感染
②消灭病变衰老的细胞
当某些病人出现先天性或后天性的补体缺陷时，出现的最重要表现是容易遭受病原微生物的侵袭而出现反复性感染。
（二）调理和免疫粘附作用
补体（complement）：存在于人和动物正常新鲜血浆中具有酶样活性的一组不耐热的球蛋白。
2.补体系统：参与补体激活的各种成分以及调控补体成分的各种灭活或抑制因子及补体受体，称为补体系统（complement system）
第三章 补体
二、补体活化片段介导的生物学作用
1.调理作用 2.免疫复合物清除作用 3.清除凋亡细胞 4.炎症介质作用 5.免疫调节作用
1. 调理作用
血清中调理素与细菌或其他颗粒性抗原物质结合， 血清中调理素与细菌或其他颗粒性抗原物质结合， 可促进吞噬细胞的吞噬作用， 调理作用。 可促进吞噬细胞的吞噬作用，称调理作用。 • • 调理素：C3b、C4b、 调理素：C3b、C4b、iC3b 调理素与中性粒细胞或巨噬细胞表面相应的受 体结合，促进吞噬作用。 体结合，促进吞噬作用。
补体系统
第一节 概述
Discoverer of Complement
Jules Bodet (1870-1961), (18701894 发现绵羊抗霍乱血清能够溶 解霍乱弧菌，加热56 56° 解霍乱弧菌，加热56°C 30 min 阻止其活性； 阻止其活性；加入新鲜非免疫血清 可恢复其活性。 可恢复其活性。 Ehrlich 在同时独立发现了类似现 将其命名为补体 补体Complement 象，将其命名为补体Complement Complement存在于血清中的一组蛋 Complement存在于血清中的一组蛋 白质，活化后具有酶活性， 白质，活化后具有酶活性，辅助抗 体发挥溶细胞作用。 体发挥溶细胞作用。
• 补体成分的存在有助于减少免疫复合物生成， 补体成分的存在有助于减少免疫复合物生成，并使 已形成的免疫复合物解离或溶解， 已形成的免疫复合物解离或溶解，从而发挥自我稳 定作用，避免免疫复合物过度生成或沉积所致的组 定作用， 织损伤。 织损伤。 机制：补体通过与免疫球蛋白的共价结合，可在空 机制：补体通过与免疫球蛋白的共价结合， 间上干扰Fc的相互作用， Fc的相互作用 间上干扰Fc的相互作用，从而抑制免疫复合物形成 或使已形成的免疫复合物解离；循环的免疫复合物 或使已形成的免疫复合物解离； 激活补体，再借助C3b与表达CR的红细胞结合， C3b与表达CR的红细胞结合 激活补体，再借助C3b与表达CR的红细胞结合，并 通过血流运送到肝而被清除。 通过血流运送到肝而被清除。
补体
小写英文字母表示，如C3的裂解片段称为C3a 和C3b， b表示大片段，a表示小片段。但C2的 裂解片段例外，C2a是大片段，C2b是小片段
活化的补体成分在其符号上加一横线表示，如
C4b2a和C3bBb等；灭活的补体片段在C前加i， 如iC3b；组成某一补体成分的肽链用希腊字母α、 β、γ来表示
三、清除免疫复合物的作用
（1）可溶性抗原抗体复合物激活补体后，产生的
C3b可共价结合至复合物上，通过C3b与表达CR1、 CR2的红细胞、血小板黏附，并通过血液循环将免 疫复合物转运至肝、脾脏内，被巨噬细胞清除。
（2）与IgFc段结合，改变Ig的构象，抑制Ig结合新
的抗原表位，从而抑制新的抗原抗体免疫复合物的 形成
三、补体系统的理化性质
补体成分均为糖蛋白，多属B球蛋白。肝细胞和
单核吞噬细胞是补体产生的主要细胞。
C3含量最高，D因子含量最低。 性质极不稳定，56
℃、30 min可使其灭活。酒 精、胆汁、紫外线照射和振荡等因素均可破坏 补体。
第二节 补体的激活途径
经典途径 抗体依赖
凝集素途径
替代途径
第六节 补体与疾病
参与经典激活途径的补体成分缺失所引起的疾病
系统性红斑狼疮（SLE）、感染性疾病、肾小球肾炎 参与替代激活途径的补体成分缺失所引起的疾病
较少见
参与MAC组装的补体成分缺失所引起的疾病 脑膜炎球菌或淋球菌易感 补体调节蛋白或补体受体成分缺失所引起的疾病 遗传性血管神经性水肿、易被病原微生物感染、血管 性肾小球肾炎
经典和替代途径中的C3转化酶（C 4b2a和C3bBb） 极易衰变，因此限制C3裂解及其之后的酶促反应。 会被启动，而替代途径的C3转化酶则仅在特定的细 胞或颗粒表面才具有稳定性。
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补体（complement）
1. 补体概述
补体是存在于正常人体或脊椎动物血清与组织液中的一组与 免疫有关，经活化后具有酶活性的蛋白质 由30多种可溶性蛋白质和膜结合蛋白组成的多分子系统 补体系统正常在体内以无活性酶原形式存在，需经活化才能 发挥效应
Liver hepatocytes Lymphocytes monocytes complement proteins
补体激活的MBL途径
3.3 补体激活的旁路途径
活性物质是脂多糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA 和IgG4等物质 步骤包括：C3转化酶（C3bBb）的形成 C5转化酶（C3bBb3b）的形成 C3正负反馈
补体三条激活途径全过程示意图
4. 补体的生物学作用
4.1 细胞溶解作用 补体系统激活后，通过级联反应可在靶细胞表面 形成许多MAC，导致靶细胞溶解，在感染早期主要通 过旁路途径和MBL途径，抗体产生后主要通过经典途 径
4Hale Waihona Puke 2 调理作用 C3b、C4b可促进吞噬细胞的吞噬作用
图中CR1和IgFc受体可分别介导调理作用，同时参与调理作用称联合调理 作用
4.3 趋化作用 趋化因子C5a导致吞噬细胞向感染部位聚集，发生炎 症反应
5. 补体与抗体结合部位
抗原与抗体结合，抗体构象发生改变，暴露出补体结合位点 （CH2）
思考题:
1. 补体在特异性免疫中起重要作用，补体的作 用有特异性吗 2. 补体激活的三条途径，其实质有什么不同
3. 补体的激活途径
3.1补体激活的经典途径 激活物质是抗原抗体复合物 参与成分是C1-C9 激活过程是三个阶段，即识别阶段、活化阶段和膜攻击 阶段
膜攻击复合物
3.2 MBL激活途径 是指细菌和病毒表面的甘露糖残疾与血清中的MBL结合， 进而激活C4、C2、C3的活化途径 病原微生物感染早期，体内的M和中性粒细胞产生TNF 、LI-1和IL-6，诱导肝细胞合成与分泌急性期蛋白，其中与 补体激活的有C反应蛋白和甘露聚糖结合凝集素（MBL）
C2的序号似是补体的第2个成分，当C2与已固定于细胞膜 固相上的C4b结合为复合物时，将C2裂解为C2a和C2b。 C2b由细胞膜表面释放入液相中，C2a是构成经典激活途 径中C3转化酶（C4b2a）和C5转化酶（C4b2a3b）的酶原 部分。C2a的肽链上含有裂解C3和C5的蛋白酶活性点， C3转化酶与C5转化酶对C3和C5的裂解，均是由C2a的酶 活性点起催化作用。 C3处于两条激活途径的汇合点，在补体系统活化过程中起 着枢纽作用，并为替代途径激活的关键分子 C5是形成膜攻击复合体（MAC）的第1个补体分子 C9是形成膜攻击复合体（MAC）的最后个分子
Zymogen (酶原)
1895年Bordet发现绵羊霍乱 血清能够溶解霍乱弧菌，加 热到56C，30min阻止其活 性，加入新鲜非免疫血清可 恢复其活性 Ehrlich在同时独立发现了类 似现象，将其命名为补体（ complement）
2. 补体的成分及结构
C1是经典激活途径中的起始成分。它是由1个分子的 C1q和2个分子的C1r及2个分子的Cls借Ca2 连接而成的 大分子复合物。分子量约为750kDa。其中C1q为具有识 别作用的亚单位，C1r和C1s为具有催化作用的亚单位
1. 补体概述
补体是存在于正常人体或脊椎动物血清与组织液中的一组与 免疫有关，经活化后具有酶活性的蛋白质 由30多种可溶性蛋白质和膜结合蛋白组成的多分子系统 补体系统正常在体内以无活性酶原形式存在，需经活化才能 发挥效应
Liver hepatocytes Lymphocytes monocytes complement proteins
补体激活的MBL途径
3.3 补体激活的旁路途径
活性物质是脂多糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA 和IgG4等物质 步骤包括：C3转化酶（C3bBb）的形成 C5转化酶（C3bBb3b）的形成 C3正负反馈
补体三条激活途径全过程示意图
4. 补体的生物学作用
4.1 细胞溶解作用 补体系统激活后，通过级联反应可在靶细胞表面 形成许多MAC，导致靶细胞溶解，在感染早期主要通 过旁路途径和MBL途径，抗体产生后主要通过经典途 径
4Hale Waihona Puke 2 调理作用 C3b、C4b可促进吞噬细胞的吞噬作用
图中CR1和IgFc受体可分别介导调理作用，同时参与调理作用称联合调理 作用
4.3 趋化作用 趋化因子C5a导致吞噬细胞向感染部位聚集，发生炎 症反应
5. 补体与抗体结合部位
抗原与抗体结合，抗体构象发生改变，暴露出补体结合位点 （CH2）
思考题:
1. 补体在特异性免疫中起重要作用，补体的作 用有特异性吗 2. 补体激活的三条途径，其实质有什么不同
3. 补体的激活途径
3.1补体激活的经典途径 激活物质是抗原抗体复合物 参与成分是C1-C9 激活过程是三个阶段，即识别阶段、活化阶段和膜攻击 阶段
膜攻击复合物
3.2 MBL激活途径 是指细菌和病毒表面的甘露糖残疾与血清中的MBL结合， 进而激活C4、C2、C3的活化途径 病原微生物感染早期，体内的M和中性粒细胞产生TNF 、LI-1和IL-6，诱导肝细胞合成与分泌急性期蛋白，其中与 补体激活的有C反应蛋白和甘露聚糖结合凝集素（MBL）
C2的序号似是补体的第2个成分，当C2与已固定于细胞膜 固相上的C4b结合为复合物时，将C2裂解为C2a和C2b。 C2b由细胞膜表面释放入液相中，C2a是构成经典激活途 径中C3转化酶（C4b2a）和C5转化酶（C4b2a3b）的酶原 部分。C2a的肽链上含有裂解C3和C5的蛋白酶活性点， C3转化酶与C5转化酶对C3和C5的裂解，均是由C2a的酶 活性点起催化作用。 C3处于两条激活途径的汇合点，在补体系统活化过程中起 着枢纽作用，并为替代途径激活的关键分子 C5是形成膜攻击复合体（MAC）的第1个补体分子 C9是形成膜攻击复合体（MAC）的最后个分子
Zymogen (酶原)
1895年Bordet发现绵羊霍乱 血清能够溶解霍乱弧菌，加 热到56C，30min阻止其活 性，加入新鲜非免疫血清可 恢复其活性 Ehrlich在同时独立发现了类 似现象，将其命名为补体（ complement）
2. 补体的成分及结构
C1是经典激活途径中的起始成分。它是由1个分子的 C1q和2个分子的C1r及2个分子的Cls借Ca2 连接而成的 大分子复合物。分子量约为750kDa。其中C1q为具有识 别作用的亚单位，C1r和C1s为具有催化作用的亚单位