第四节 补体的生物学功能
简述补体的生物学作用(一)
简述补体的生物学作用(一)补体的生物学作用补体是什么？补体是一组存在于血液中的蛋白质，作为人体免疫系统的重要组成部分，具有多种生物学作用。
补体分子由肝脏细胞合成，并在血液循环中发挥作用。
补体的结构和分类补体分子包括多种蛋白质，根据它们的分子结构和功能不同，可以将其分为三个主要类别：1.补体酶类（C1-C9）：这些蛋白质在活化的补体级联反应中起着关键的作用，通过相互作用和激活，形成补体级联反应。
2.调节因子：这些蛋白质用于控制和调节补体反应的强度和时机，以保持免疫系统的平衡。
3.膜结合蛋白：这些蛋白质的主要作用是在机体细胞表面结合和激活补体分子，从而引发炎症反应和细胞溶解。
补体的主要生物学作用补体在免疫系统中扮演着重要的角色，具有多种生物学作用，包括：免疫细胞的吞噬作用补体分子可以结合细菌、病毒和其他微生物，形成免疫复合物，增强免疫细胞对这些微生物的吞噬作用。
补体的结合还可以通过激活免疫细胞的相关受体，进一步增强吞噬能力。
细胞毒性补体可以通过直接引发细胞溶解，破坏病原体细胞的结构和功能。
一旦补体分子与病原体细胞表面结合，补体酶类将被激活，引发细胞膜攻击复合物（MAC）的形成，导致细胞溶解。
炎症反应补体的激活会引发炎症反应，包括血管扩张、白细胞渗透和炎性细胞因子的释放。
这些炎症反应有助于引导和加强免疫细胞对病原体的攻击。
调节免疫反应调节因子的作用是维持免疫系统的平衡。
补体的过度激活可能导致免疫相关疾病，如自身免疫疾病。
调节因子通过控制和调节补体反应的强度和时机，避免过度炎症和自身组织的破坏。
提供适应免疫响应的信号补体分子可以与免疫细胞表面的受体相互作用，为免疫细胞提供适应免疫响应的信号，帮助免疫系统有效地识别和抵抗病原体。
小结补体是一组在免疫系统中发挥重要作用的蛋白质。
它们通过吞噬作用、细胞毒性、炎症反应、调节免疫反应和提供信号等多种生物学作用，增强人体对病原体的免疫能力。
补体的研究为免疫相关疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。
医学免疫学 补体-4
膜结合调节蛋白的作用
1、 C8bp：干扰C8与C9的结合
2、 膜反应性溶解抑制物：干扰C7，C8 与
C5b6的结合抑制MAC形成
补体的生物学功能
溶解靶细胞： C5---C9参与，形成MAC。 调理作用： 促进吞噬细胞的吞噬作用。
C3b，C4b，i C3b 单核细胞 细菌（Ag）+ Ab +C3b--- C3b R：巨嗜细胞--- -吞噬 中性粒细胞
参与特异性体液 免疫的效应阶段
C3bnBb
参与非特异性免疫 感染早期发挥作用
补体活化的调节：
1． 补体自身衰变的调节
C3转化酶，C3b，C5b极易衰变限制连锁 反应的进行。
2． 调节因子的调节
调节因子的调节：
C1抑制物（C1INH）：可与C1r，C1s结合，使之失去
酶的活性。
C4bp：可与C4b结合，抑制C4b与C2b的结合，抑制 C3转化酶的形成。 I 因子、 H 因子 膜辅助蛋白（MCP）：表达于白细胞，上皮细胞或成 纤维细胞的表面，促使I因子裂 解C4b，防止形成C3转化酶。
裂解
C3 C3b + C3a
激活特点 （3）激活可在液相或固相上进行，其片段复
合物并非固定在细胞膜上的某一点，而是向
前滚动，越移越大，类似滚雪球。
（4）系统中调控因子起控制激活作用，使之
维持在适当水平。
2．经典途径
激活物：抗原-抗体复合物（IgM，2IgG）
参与补体成分:
激活过程分:
C1---C9均参与
炎症介质作用 免疫黏附和清除免疫复合物作用
炎症介质作用：
1、 激肽样作用：
C2a----增加毛细血管通透性，引起炎症充血
第四章补体系统
CR1~CR5、C3aR、C4aR 、 C5aR等
三、补体的理化性质和来源
在正常生理条件下，补体固有成分通常均以酶原 或非活化形式存在于体液中，只有被某些物质激 活后，才能按一定顺序呈现酶促级联反应，并在 激活过程中产生多种具有不同生物学活性的片段 和复合物。 补体过度激活也能引发严重的过敏性炎症反应或 产生病理性免疫损伤。
MBL
+
病原体 甘露糖 残基
MASP MASP
C1
C4a C4 C4b
C2 C2b C2a
C3转化酶
C3
C4b2b
C3a C3b
C4b2b3b C5转化酶
三、旁路途径
不经C1、C4、C2，由C3、B、D因子参与 的激活过程。 激活物质为细菌、脂多糖、酵母多糖、葡 聚糖等。
经典途径
或自发产生
D因子 B因子
➢ 膜辅助因子蛋白（MCP）
作用方式： 辅助I因子裂解灭活细胞表面结合的C3b和C4b。
效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成。
➢ 衰变加速因子（DAF）
作用方式：
竞争性抑制C2与C4b结合、B因子与C3b的结合； 诱导C4b2b中的C2b和C3bBb中的Bb快速解离。 效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成；促进C3转
复习题
1. 试述补体经典激活途径。 2. 试比较补体三条激活途径的不同。 3. 简述补体的生物学功能。
调理作用
C1INH缺陷： C1INH↓→C1↑→C4、C2裂解↑→C2a↑ C2a（补体激肽）可增加血管通透性，患者出现皮肤、 粘膜水肿。此病称遗传性血管神经性水肿。 可用C1INH治疗。
遗传性血管神经性水肿
酵母多糖、葡聚糖、凝聚
的 IgA 和 IgG4
第四章 补体系统
3.理化特征：
本质为糖蛋白，以酶前体的形式存在。 性质极不稳定，易灭活（56C,30min)。 C1分子量最大，血清中C3含量最高， D因子含量最低。 豚鼠血清中补体含量最高。
4.几种重要补体固有成分的 结构和功能
C1 C3 C9
(1) C1分子的结构和功能
N端
C1q C1r
旁路途径可以识别自己与非己. 旁路途径是补体系统重要的放大机制.
正常状态 C3 C3b
I因子
替代途径
B，Mg2+ Ba
C3bB
C3bBb
H、I因子 灭活
灭活
激活状态
激活物质
攻膜复合体
C3
C3bBb3b
C5转化酶
C3b
C3bBb
C3转化酶
C3b
三、MBL（甘露糖结合凝集素）激活 途径
判断题
1.血清补体成分是抗原刺激机体产生的
2.补体性质很不稳定，多种理化因子及 微生物污染均可使其灭活
3.血清各补体成分中以C3含量最高，且 结构最为复杂
4.补体激活从起始到末端的全过程都是 酶的级联反应
5.补体激活的三条途径所产生的C3b均 能形成C3b正反馈环路
6.革兰氏阴性菌感染机体后，最先激活 的是补体经典途径
3、攻膜阶段—形成攻膜复合体
(MACs,membrane attack complexes)
C1 C4、C2———C4b2b （C3转化酶）
C4a/C2a
C3———C4b2b3b（ C5转化酶 ） C3a C5 ———— C5b C5a C6 C7 C8 C9 —— C56789
简述补体的主要激活物及主要生物学作用
简述补体的主要激活物及主要生物
学作用
补体是一种由多个蛋白组成的复合体，是免疫反应中重要的激活物质。
它们在许多免疫反应中发挥重要作用，例如抗原-抗体反应、细胞毒性反应和溶血反应等。
主要激活物包括C3/C5补体、C3b/C4b补体和C5a补体。
C3/C5补体是最重要的补体，它可以与抗原结合，从而激活B细胞以生成抗体，并参与溶血反应。
C3b/C4b补体可激活巨噬细胞，诱导巨噬细胞吞噬病原体，参与外周血单核细胞攻击微生物，并能够识别和降解外源性抗原和外源性抗体。
C5a补体可以促进抗体的形成，诱导巨噬细胞和白细胞产生炎症介质，诱导肿瘤细胞凋亡，并参与抗病毒反应。
补体活化后的生物学功能。
补体活化后的生物学功能。
补体活化后的生物学功能包括：
1. 细胞溶解：补体激活后，C5b-C9复合物可以形成细胞膜攻击复合物（MAC），破坏细胞膜，导致细胞溶解。
2. 炎症反应：补体激活后，C3a和C5a可以作为炎症介质，引起炎症反应，包括血管扩张、血管通透性增加、白细胞趋化和激活等。
3. 免疫清除：补体激活后，C3b可以结合到病原体表面，促进病原体的吞噬和清除。
4. 免疫调节：补体激活后，C3d可以作为抗原的附着物，促进抗原的识别和免疫应答的调节。
5. 血凝：补体激活后，C3b和C4b可以结合到血小板表面，促进血小板聚集和血凝作用。
总之，补体活化后的生物学功能非常复杂，涉及到免疫、炎症、血管、血小板等多个方面，对维护机体免疫和生理功能具有重要作用。
补体(中文,本科)
活化
Mg++
C4
C4b + C2
C4b2a （C3转化 酶） C2b C3 C3b C3a C5b-C6,7,8,9
C4a
C4b2a3b
（C5转化 酶）
细胞溶解
C5 C5a
攻击
终末途径
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
• 补体的分类：
补体固有成份 补体调节蛋白
C1INH、C4BP、 H、I、S蛋白和 血清羧肽酶等,
补体受体
C1~C9,
B、D、P因子
MCP, DAF, HRP
C1qR、 C3b/C4bR (CRI)、 3dR(CRII)、H因 子受体、C3a和 C5a受体等
补体固有成份的组成、命名、生成部位和理 化特征
（二） 旁路活化途径
LPS，多糖，凝聚Ig等
Ba P因子
D C3C3b+B因子C3bBb(P)
C3a 正反馈调节环路 细胞溶解
活化
C3bnBb(P)
（C3转化酶）（C5转化酶）
C5b-C6,7,8,9
C5
C5a
旁路激活途径的特点
1 C3 天然活化，LPS等多糖类物质及聚合的Ig可促进 其活化。 2 C1、C4 和C2不参与，B因子、D因子、P因子参与 3 产生不同于经典途径的C3转化酶和C5转化酶 4 C5活化后的攻膜过程与经典途径相同 5 含有一个C3活化的正反馈调节环路 6 可在机体早期抗感染免疫中起作用，也参与特异性 免疫，放大补体活化效应
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第四节补体的生物学功能
补体是执行非特异免疫作用的效应分子，在适应性免疫应答过程中也发挥重要作用。
补体活化过程中产生的功能性裂解片段和攻膜复合物可介导产生如下多种生物学作用。
1. 溶菌和细胞溶解作用补体激活产生的攻膜复合物（C5b6789）在细菌或细胞表面形成穿膜亲水孔道，可使菌细胞、病毒感染或寄生虫等靶细胞溶解破坏，产生对机体有益的抗感染免疫保护作用；若使正常组织细胞溶解破坏则可产生对机体有害的病理性免疫损伤。
2．调理作用补体裂解片段C3b/C4b是一种非特异性调理素（nonspecific opsonin）。
他们通过其断裂端与病原体等颗粒性抗原结合后，可被具有相应补体受体（C3bR/C4bR）的吞噬细胞识别结合，从而有效促进吞噬细胞对上述病原体等颗粒性抗原的吞噬杀伤或清除作用。
3. 免疫黏附及其对循环免疫复合物的清除作用体内循环免疫复合物（immune complex, IC），即抗原-抗体复合物形成后可激活补体，并与补体裂解片段C3b共价结合形成抗原-抗体-C3b复合物；红细胞和血小板表面具有C3b受体（CR1），能与上述免疫复合物中C3b结合、即通过免疫黏附作用（immune adherence）使循环免疫复合物与红细胞/血小板结合在一起；进而通过血液循环，由红细胞/血小板将抗原-抗体-C3b复合物转运到肝脏，被表面具有C3b受体的巨噬细胞识别结合、有效吞噬清除。
上述C3b介导的免疫粘附作用是体内清除循环免疫复合物的主要途径之一。
4、炎症介质作用①补体裂解片段C3a和C5a又称过敏毒素（anaphylatoxin）,他们能与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面相应受体（C3aR/C5aR）结合，而使上述靶细胞脱颗粒，释放组胺、白三烯等一系列生物活性介质，引发过敏性炎症反应。
②C5a对中性粒细胞具有趋化和激活作用：可诱导中性粒细胞表达黏附分子，促进中性粒细胞与血管内皮细胞粘附，并使之外渗进入感染炎症部位；可激活中性粒细胞，使其吞噬杀菌能力显著增强。
5. 参与适应性免疫应答补体活化产物可通过以下几种作用方式参与特异性免疫应答：①C3b/C4b 介导的调理作用可促进抗原提呈细胞对抗原的摄取和提呈，有助于适应性免疫应答的启动；②抗原-C3d复合物与B细胞表面BCR和BCR辅助受体（CD21/CD19/CD81复合物）中CD21（C3dR）交联结合，可促进B细胞活化；③滤泡树突状细胞可通过C3bR（CR1）将抗原-抗体-C3b复合物滞留于细胞表面，供抗原特异性B细胞识别，启动适应性体液免疫应答。