医学免疫学课件-补体

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补体ppt课件

C5 C4b2a3b C5a + C5b
C6、C7、C8、C9 C5b6789(MAC)
末端通路——C5 活化
b C3b C4b
末端通路——MAC形成
C6
C7
b
补体经典激活途径，溶解抗原(细胞)
（二）MBL（mannan-binding lectin ）途径
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
医学免疫学 Complement system
内容提要
一、概述二、补体系统的激活三、补体激活的调控四、补体系统的生物学功能五、补体与疾病的关系
目的要求
1、掌握：补体的概念、三条激活途径的特点及比较、补体的生物学功能。 2、熟悉：补体的组成及理化性质 3、了解：补体系统的调节、补体与疾病的关系。
MBL与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合 MASP（MBL相关的丝氨酸蛋白酶) 水解C4和C2 形成C3转化酶。
Mannan-binding lectin pathway
MASP
MBL
C4b2a——C3 转化酶
(三) 旁路途径（alternative pathway）
• 不经C1、C4、C2，由C3、B因子、D 因子参与的补体激活过程。
（三）理化性及生成部位
1. 补体多属β球蛋白，少数属α或γ球蛋白； 2.自然条件下，以无活性酶原形式存在 3.各补体成分的分子量及血清含量不一, C3含量最高；
D因子最少；C4BP分子量最大; 4.某些对热敏感，56℃ 30分钟可灭活，此称为补体的
灭活或血清的灭活； 5.主要由肝细胞、巨噬细胞产生。
C3bnBb(P)
生物学作用在特异性体液免疫参与非特异性免疫，参与非特异性免疫，的效应阶段起作用在感染早期起作用在感染早期起作用

医学免疫学——补体系统

第二节补体激活补体级联(complement cascade)反应：
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活
化，并表现出各种生物学活性的过程。
经典激活途径
主要参与成分：C1、C4、C2、C3－C9 识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段激活物：抗原-抗体(IgM>IgG3>IgG1>IgG2)复合物、C 反应蛋白、LPS、髓鞘脂和某些病毒蛋白. 激活条件：抗体 Fc 段暴露出补体结合位点 C1q 分子必须有两个以上的球形亚蛋单位与抗体结合关键酶： C1s C4b2a C4b2a3b C3 转化酶 C5 转化酶
第三节

补体系统的调节
控制补体活化的启动；补体活性片段的发生自发性衰变；血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白通过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。
一、调控经典途径 C3 转化酶和 C5 转化酶 1、C1 抑制物 (C1 inhibitor, C1INH) 2.补体受体 1(complement receptor1,CR1) 广泛表达于红细胞及有核细胞表面，与 C4b 结合，阻断 C3 转化酶形成，也能促进 I 因子对 C4b 的灭活作用。 3.C4 结合蛋白(C4 binding protein,C4bp) 4.衰变加速因子( decay accelerating factor, DAF): 5.膜辅助蛋白(membrane cofactor protein, MCP): DAF（CD55）和 MCP(CD46) DAF 是经 GPI 锚固于胞膜表面的 75 kDa 糖蛋白，能够与 C3b 结合并且降解 C3/C5 转化酶。 MCP 是一个分子量为 56-66 kDa 的共二聚体膜蛋白，与 DAF、CR1 和 CR2 等具有同源性。能够与 C3b 和 C4b 结合并使之被 I 因子降解。 6. I 因子二、调控旁路途径 C3 转化酶和 C5 转化酶 1、I 因子：可裂解 C3b； 2、H 因子：可直接作用于 C5 转化酶或间接辅助 I 因子的作用； 3、CR1：可与 C3b 牢固结合； 4、MCP：可促进 I 因子裂解 C3b 的作用。 5、P 因子（备解素）：与 C3bBb 结合，可稳定 C3bBb，加强 C3 转化酶裂解 C3 的作用；三、针对攻膜复合物的调节作用 1、C8 结合蛋白（C8 binding protein,C8bp):膜蛋白 2、CD59（膜反应性溶解抑制物）：可阻碍 C5b6 与 C7、C8 的结合阻止 MAC 组装

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。

医学免疫学课件补体

2023医学免疫学课件补体CATALOGUE目录•补体概述•补体成分及其功能•补体激活的调节•补体与疾病•补体在临床的应用•研究展望01补体概述补体是一种具有酶活性的蛋白质，是机体免疫系统的重要组成部分，主要参与固有免疫和适应性免疫应答。

定义补体在免疫系统中主要起到调理免疫应答、参与炎症反应、调节凝血和抗感染等作用。

作用定义与作用1补体激活途径23由抗原-抗体复合物激活补体，引发级联酶促反应，形成攻膜复合物，最终导致靶细胞溶解。

经典激活途径由微生物或外源性抗原激活，参与炎症反应和调理吞噬作用。

旁路激活途径由血浆MBL蛋白激活，引发级联酶促反应，形成攻膜复合物，最终导致靶细胞溶解。

MBL途径固有免疫应答补体在固有免疫应答中发挥重要作用，参与调理吞噬、炎症反应和抗感染等过程。

适应性免疫应答补体在适应性免疫应答中发挥辅助作用，促进B细胞和T细胞的活化和分化，参与效应细胞的杀伤和清除。

补体在免疫应答中的地位02补体成分及其功能补体固有成分包括调理素、B因子、D因子、H因子、I 因子、补体受体等。

这些成分参与补体的激活和调节，以及免疫应答的调节和免疫细胞的活化等过程。

调理素：调理素是补体固有成分中的重要分子，包括C3、C5转化酶等，具有促进免疫应答的作用。

B因子：B因子是参与补体激活的固有成分之一，与C3转化酶结合，促进免疫复合物的形成。

D因子：D因子是调节补体激活的固有成分之一，可促进C3转化酶的生成。

H因子：H因子是调节补体激活的固有成分之一，可抑制C3转化酶的生成。

I因子：I因子是调节补体激活的固有成分之一，可抑制C3转化酶的活性。

补体固有成分补体调节蛋白包括C1抑制物、C4结合蛋白、H因子结合蛋白等，这些蛋白可以调节补体的活化过程，从而维持机体内环境稳定。

C4结合蛋白：C4结合蛋白可以与C4b结合，从而抑制C4b的活性，进一步抑制补体的活化。

H因子结合蛋白：H因子结合蛋白可以与H因子结合，从而抑制H因子的活性，进一步抑制补体的活化。

--医学课件补体与疾病

2023《医学课件补体与疾病》CATALOGUE 目录•补体概述•补体与疾病关联•补体在诊疗中的应用•补体相关药物研发•研究方法及技术•研究展望01补体概述补体是一种存在于人体血清、组织液和细胞膜表面的蛋白质，由30多种蛋白分子组成。

补体在免疫系统中发挥重要作用，具有调理免疫应答、参与炎症反应、调节细胞增殖和分化等功能。

1 2 3补体激活途径包括经典激活途径、旁路激活途径和MBL途径。

经典激活途径由抗原抗体复合物介导，通过与C1q结合启动激活。

旁路激活途径由微生物或受损细胞表面成分刺激，绕过C1q直接激活C3。

补体调节02可溶性调节因子包括补体抑制因子、促进因子和调节蛋白。

03膜结合调节因子包括CR1、CR2、CD55、CD59等。

02补体与疾病关联补体激活与自身免疫病相关补体激活产生的C3a、C5a等具有免疫调节作用，异常激活可能导致自身免疫病发生。

自身抗体对补体活性的影响自身抗体可结合补体调节蛋白，影响补体活化过程，进而导致组织损伤。

自身免疫病补体参与抗病毒免疫补体激活产生的C3b、C4b等可结合病毒表面，协助抗体介导的抗病毒免疫，阻止病毒的入侵。

补体参与细菌感染细菌感染可激活补体，介导调理吞噬和炎症反应，但过度激活可能引发组织损伤。

感染性疾病肿瘤补体在肿瘤免疫监视中发挥关键作用肿瘤细胞可表达补体调节蛋白，影响补体活化过程，进而逃避免疫监视。

补体在肿瘤细胞杀伤中的作用针对肿瘤细胞的特异性抗体与补体结合后，可介导杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤生长。

03补体在诊疗中的应用补体激活产生的抗菌肽可以抑制和杀伤病原体，对机体起到重要的保护作用。

补体激活与抗菌肽抗感染补体激活产生的C3b和C4b与病原体结合形成免疫复合物，有助于机体对病原体的识别和清除。

补体与免疫复合物补体与感染性疾病诊疗补体与自身抗体补体激活产生的自身抗体可以参与自身免疫性疾病的发病过程，也可用于自身免疫性疾病的诊断和监测。

补体与炎症反应补体激活产生的炎症介质可以引起炎症反应，参与自身免疫性疾病的病理过程。

四川大学医学免疫学课件 3补体

病源微生物入侵，固有免疫，旁路途径或MBL途径，抗体产生，经典途径

六补体系统与凝血和激肽系统的相互作用蛋白酶解级联反应活性成分相互影响
下一讲
细胞因子&白细胞分化抗原和黏附分子
C7
insertion of lytic complex into cell membrane
MAC:membrane attack complex
Lytic pathway:
C6
b
C7 CC C C C9 9 9 9C 9C C C9 9 9 9
三条途径的区别
比较项目经典途径替代途径 MBL途径

旁路途径: B因子、D因子、P因子；
三条途径的共同末端通路: C3、C5-C9。

补体调控成分：

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）。

补体受体：

CR1-CR5、C3aR、C5aR、C4aR等。
第三讲补体
内容提要

补体系统概述
补体系统的组成和理化特性
补体系统的激活
补体的生物学功能
History
Jules Bodet (1870-1961)
Discoverer of Complement
1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌，加热 56°C 30 min 阻止其活性；加入新鲜免疫血清可恢复其活性。
第三节补体活化的调控

补体系统激活是一种高度有序的级联反应，处于严密调控之下，能有效维持机体的自稳功能。

医学免疫学补体系统

60年代后证实补体由多种成分组成 70年代发现补体的旁路激活途径近年发现补体的MBL激活途径
补体（complement，C）的概念
是存在于血清、组织液、细胞膜表面的一组具有精密调控机制的蛋白质反
应系统。活化后具有调理吞噬、介导炎症、调节免疫应答、清除免疫复合物等功
能。包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故又被称为补体系统。
医学免疫学补体系统
第一节补体概述
一、补体的发现（1894年，Bordet）
霍乱弧菌+新鲜免疫血清
细菌先凝集后溶解
霍乱弧菌+新鲜免疫血清 (56ºC,30min)
细菌只凝集 +新鲜普通血清
细菌又溶解
发现补体的溶菌现象后又发现其溶细胞现象，提出早期补体概念，认为补体为单一组分，可被抗原抗体形成的复合物激活，出现溶菌和溶细胞现象（即经典激活途径）
C5 C5b
C5b6789n
(MAC)
C4b2a3b
（C5转化酶）
细胞裂解
MAC的效应机制: 1、胞内渗透压降低，细胞溶解； 2、致死量钙离子被动向胞内弥散，细胞死亡。
二、补体活化的旁路途径
不经C1、C4、C2途径，而由C3、B因子、D 因子参与的激活过程。
（一）激活物及参与的成分
❖ 激活物：某些细菌、内毒素（LPS）、酵母多糖、葡聚糖，凝聚的 IgA、IgG4及其他哺乳动物细胞。
二、补体系统的组成
按生物学功能分三类:
1、补体固有成分: 参与补体激活的蛋白质
v经典激活途径：C1q、C1r、C1s、C4、C2； vMBL激活途径：MBL、丝氨酸蛋白酶； v旁路激活途径：B因子、D因子、 P因子； v共同末端通路：C3、C5-C9。

医学免疫学第五章补体系统

42
二、旁路（替代）途径
激活物：细菌、其它成分（LPS、肽聚糖、酵母多糖等）和凝聚的IgA和IgG4等物质。参与成分： C3、C5~C9 、B、 D、 P因子参与非特异性免疫，在进化和发挥抗感染作用的过程中，旁路途径是最先出现和发挥作用
的，有早期抗感染作用。
二、旁路（替代）途径
早期抗感染的原因有三个
基本概念
一般理化性质：
主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞；糖蛋白,且多属ß球蛋白；血清中各成分含量不等，C3含量最多；加热56℃，30min 失活; 正常生理情况下，以非活化形式存在.
第二节补体激活途径
在激活物作用下，在特定的固相表面，补体可被激活，这是一个级联放大反应，最终导致溶细胞效应。依据补体的激活物、起始顺序不同可分3条途径：
旁路途径是补体系统重要的放大机制
二、旁路（替代）途径
三、MBL途径（甘露糖结合凝集素途径）
激活物: MBL/纤维胶原素FCN与病原体结合物
MBL: mannan-binding lecMtiAnSP1 C3 MASP:MBL-associated seMriAnSePp2roteasCe4、C2
经典途径旁路途径 MBL途径
激活物是什么? 参与的成分是什么? 最终导致的结果是否相同? 补体激活的本质和意义是什么?
膜攻击复合物
补体系统激活的三条途径
经典途径
抗原抗体复合物
MBL途径
病原体甘露糖残基
旁路途径
病原体固相表面
前端效应
C1q C4,C2
末短通路
MBL-MASP
C4,C2
C3
C5
C6 C7 C8 C9
• 既参与免疫生理，也参与免疫病理，是免疫系统重要的效应和效应放大系统。

医学免疫学补体

反应过程
抗原-抗体复合物与C1q结合，C1r与C1q结合，形成C1复合物，激活C4，形成C4转化酶，进一步活化C2和形成C3转化酶，最终产生攻膜复合物。
生物学意义
清除免疫复合物、杀伤靶细胞和病原体。
旁路途径
激活条件
微生物或外援异物直接激活C3，形成 C3转化酶和C5转化酶，启动级联酶促反应。
反应过程
3
参与适应性免疫应答
补体系统能够调节适应性免疫应答，对于防止自身免疫性疾病和移植排斥反应有重要作用。
02
补体系统的组成成分
补体固有成分
甘氨酸补体：由甘氨酸结合的蛋白质构成，包括C1q、C1r、C1s、Factor B等。
备解素系统：由备解素结合的蛋白质构成，包括备解素、备解素相关蛋白等。
补体固有成分是构成补体系统的基础，包括
06
补体系统的研究方法与技术
补体系统激活的体外实验模型
补体激活的固有途径
在体外实验中，通常使用带有抗原或抗体包被的固相支持物来模拟病原微生物激活补体系统的过程。这种模型可以研究补体系统在感染性疾病中的作用和调控机制。
补体激活的替代途径
替代途径是指由微生物或外源性物质直接刺激机体产生的补体激活。在体外实验中，通常使用琼脂平板或聚苯乙烯颗粒等方法模拟替代途径的激活过程，以研究补体系统的调节机制和生物学效应。
04
C1抑制物
C1抑制物是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，可抑制C1酯酶的活性，从而抑制补体的激活。此外，C1抑制物还可抑制炎症因子的释放，减轻炎症反应。
补体受体的作用
补体受体
补体受体是一类能够识别和结合补体成分的受体，包括 CR1、CR3、CR4等。它们通过与补体成分结合，发挥调节免疫应答的作用。

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。

医学免疫学-第五章补体系统

C6
C7 C5b
CC9 C9
C 9
C 9C
9C 9
C 9
C 9
9
Discovery of Complemeቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt
a. 细菌+新鲜免疫血清
+
b. 细菌+56oC加热新鲜免疫血清
c. 细菌 + 56oC加热免疫血清 +未免疫动
物新鲜血清
+
d. 细菌+未免疫动物新鲜血清
+ :溶菌
:未溶菌
Bordet
二、旁路途径（alternative pathway）
2、补体调节蛋白： C1INH、I因子、H因子、C4bp
3、补体受体： CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
1、补体成分的命名：
经典途径固有成分按发现先后分别命名为C1、C2……C9；旁路途径成分以英文大写字母表示，如B、D因子；补体调节蛋白以功能命名，如C1INH，C4bp。
2、补体片段的命名：
广泛参与机体抗微生物防御反应及免疫调节，也可介导免疫病理的损伤性反应，是机体重要的生物学效应系统和效应放大系统。
㈠补体系统的组成
按生物学功能分三类： 1、补体固有成分
⑴参与经典途径的成分：C1、C4、C2 ⑵参与旁路途径的成分：B因子、D因子； ⑶凝集素途径：MBL、MASP； ⑷共同末端通路：C3、C5-C9。
Mannose-binding lectin pathway
MASP1
MBL
C4b2a
病原体甘露糖残基
MBL
C3 MASP1
MASP2
C3b
旁路途径
经典途径
补体活化的MBL途径