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
丝蛋白酶抑制剂
C1INH
C1s
Inhibition of C1r2s2 by C1INH
C1s 活化
②活化阶段
C3转化酶 和C5转化 酶的形成
（改错C3转化酶中的C2b应 为C2a）
二 凝集素途径
1、活化物质:活化的物质是血清凝集素，是血清 中的正常成分。一般情况下浓度低。 细菌感染后诱导巨噬细胞合成分泌IL－6 诱导肝脏合成凝集素。 它能与病原体表面的甘露糖蛋白结合而活化 补体。被称为甘露糖结合蛋白(MBP )或甘露糖结 合凝集素(MBL)。 MBL结合甘露糖，使MBL-相关丝蛋白酶(MBLMASP) 启动凝集素途径。
Alternative pathway of complement activation
四﹑补体活化的后期阶段-溶膜复合物 的形成
溶膜复合物的形成是补体活化的后期 阶段,它是前期阶段三条途径共有的活 化程序，也称共同途径,即从C5转化酶 活化C5开始。
有过敏毒素活性 也是趋化因子
是C6、C7的受体 能与C6、C7结合
2﹑组成成分
三组成分 ①活化的前期成分三 条途径中的成分
②活化的后期成分 三条途径所共有的成分
③补体的调节成分及 补体受体
二节﹑补体活化
补体的活化是一个过程，依其发生的时间分前期、后期阶段 1﹑补体活化的前期阶段-有三条途径 2﹑补体活化的后期阶段-共同途径
一 补体活化的经典途径 1、活化物质:抗原抗体复合物是活化经典途径 的有效物质。
回顾：
补体 命名 前期活化3条途径的活化物质、过程 后期活化 溶胞的一击假说
3﹑补体活化三条途径比较
◈三条途径的相似点：
①参与活化的成分的相似（除了C1不参与凝素集途径外）。 ②补体成分、功能相似。
C2a和Bb本身的氨基酸序列﹑功能相似；是C3和C5转 换酶的重要部分；降解的都是C3、C5的同源肽链。
2、活化顺序 这个过程的参加者有C1、C4、C2、C3。 ⓐ C1：是经典途径活化的识别单位。
C1分子结构图
C1q： 由6个相同亚基组成，
每个亚基又由A、B、C三条肽 链构成，其C端形成球状头， 结 合 到 Ig 的 补 体 结 合 位 上 (CH2或CH3)。
C1 组 成
C1r： 每个C1有二个C1r分子，
2) 膜辅助蛋白因 子(MCP)
组成和分子 量(×103)
分布
作用靶
主要功能
加 速 C3 转 换 酶 衰 变
70
多数血细胞、上皮及内皮细胞
C4b2a, C3bBb
45—70
多数细胞(红细胞除外)，上皮、 内皮、成纤维细胞
C3b,C4b
I因子的辅助因子
经典途径
凝集素途径
替换途径
四﹑补体反应的调控及补体的生 物学效应
1﹑ 血清中的补体活化调节蛋白
2 ﹑膜上的调节蛋白
3 ﹑补体受体
4 ﹑补体蛋白的生物学功能
1﹑血清中的补体活化调节蛋白
调节蛋白成分 组成和分子 质量 (×103) 分布及浓度 (μg.mL-1) 作用靶 主要功能
C1 INH C1INH H因子(β1H) H因子
I因子（C3bINH） I因子(C3b INH) 过敏毒素钝化因 子 C4bp C4bp S蛋白 S蛋白 SP-40, 40
104 150
88 310 7条相同链 组成，550 83 80
血清，200 血清，480
血清，35 血清，35 血清，250 血清，505 血清，50
抑制丝蛋白酶 C3b, C4b
C3e C3dg
④过敏毒素钝化因子
羧肽酶N。
通过酶解除去C3a、C4a、C5a羧基末端精氨酸残基，灭 活过敏毒素。
⑤C4bp
能抑制C4b与2a结合形成C3转换酶。辅助I因子降解C4b。
⑥S蛋白
C8
S蛋白
S protein binds soluble C5b67 complex preventing membrane insertion
Membrane lesions caused by the membrane attack complex (MAC)
活细菌
被杀细菌
溶胞的一击假说:
一个病原微生物细胞上能形成许多的溶膜 复合物的膜孔,然而,溶胞的程度并不取决于膜 孔的数量,实际上细胞上只要有一个膜孔造成 的损伤点,就会引起溶胞,这称为一击假说.
聚C9成分： 在C5b678上，C9分子呈环状聚合，装配成复
合物，当C9分子达到12-16个时，称聚C9。它是一个膜穿孔 结构，膜孔的内径与C9分子数有关，大的可达11nm。孔管 插入到膜中可达11.5nm，膜外还露10nm。
膜孔
Poly-C9 complex formed by in vitro polymerization of C9
1、活化物质 各种多糖，特别是菌多糖；
2、活化过程
免疫球蛋白分子及F (ab’)2聚集。 C3在替换途径的活化过程中起到核心的作用。
怠速运转：液相中的C3转化酶 P C能作用于液 3(H 2O)Bb 相中的C3（C3(H2O)），不断地缓慢地产生C3b的过 程.
B因子：是表面束缚分子。能保护C3b，也称 C3保护活化因子。与C3b结合后可被D因子(B 因子转化酶)水解而产生具酶活性的Bb。
C3、C4的结构和功能相似；C3在三条途径中均有重要 作用，C4在经典和凝集素二条途径中有相同的功能；均 组成C3和C5转化酶；
③三条途径的后期阶段相同。
◈三条途径的不同点：
三条途径有明显的不同之处。 尤其是替换途径与其它二条途径的差异更大。
C3转化酶中就有C3b， 能不断地消耗并产生, 但其需要P因子的稳定
所以C4b要不断结合C2——形成新的C2a。
C1s
C1s
ⓓ C3：由α 、β 二条肽链构成。α 与C4相似可结 合在膜上。C3经C4b2a裂解成C3a和C3b。 C3a：也为过敏毒素。 C3b：可结合在C3转化酶C4b2a上，形成 C4b2a3b即C5转化酶，作用于C5。
①识别阶段
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化
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。
Mg2+ ⓒ C2：由单一肽链组成——与膜上的C4b结合， 形成C4b· C2。
之后C2——被裂解产生C2b和C2a，其中C2a 仍结合在C4b上成为C4b2a 即C3转化酶。催化C3 裂解，但C2a不稳定，370C半衰期仅10min。
D因子：即B因子转化酶，活化的D因子使被 C3b结合的B因子水解为Ba和Bb，其中Bb仍结 合在C3b上，形成复合酶P C3bBb C3(H 2O)Bb 为C3转化酶。前者能结合一个或几个C3b，形 成C5转化酶，即
C3bBb3b C3bnBb
P因子(蛋白)：能使C3转化酶中的C3b和 Bb紧密结合，提高转化酶的稳定性，所 以称为备解素 。
只有IgM、IgG (IgG1、IgG2、IgG3)和Ag形成的复合物， 才能激活经典途径,而 （例外）IgG4、 IgA、 IgE 不能 , 液相 中的IgAg不能激活经典途径。 IgM只需一分子与抗原结合，而IgG至少要有二分子 与多价抗原 (能结合二个及以上IgG分子) 结合才能激活经典 途径。 除上述的复合物外，核酸、粘多糖、肝素、鱼精蛋 白、 RNA肿瘤病毒膜蛋白、纤溶酶及组织蛋白酶等也可 激活经典途径。
同源限制因子 (HRF)
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红细胞、淋巴细胞、单核细胞、 嗜中性粒细胞、血小板 红细胞、淋巴细胞、单核细胞嗜 中性粒细胞、血小板、内皮及上 皮细胞
C8,C9
阻止C8或C9聚合
溶膜抑制剂 (MIRL/CD59)
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C7,C8
限 制 C9结 合 到 C8， 限制溶膜复合物形 成
①促衰变因子(DAF)：
②H因子
是I因子的加速因子，作用于含C3b的转化酶。
Inhibition of C3 convertase formation by Factor H binding to C3b, and Factor I mediated cleavage of C3b