补 体 系 统
4补体系统
细菌
中和毒素 溶解细菌
动物
血清
不溶解细菌 加热 血清 中和毒素
第一节 补体组成及理化特性
一、补体成分的命名 固有成分:用C后加阿拉伯数字表示, 如:C1,C4,C2等; 其他成分:用英文大写字母表示。如: B因子、D因子、P因子、H因子等; 裂解片段:小片段用a表示 --- 如:C3a; 大片段用b表示 --- 如:C3b。 酶活性成分:符号上划一横线,如: C3bBb。 灭活补体片段:符号前加 i 表示,如:iC3b。
第二节
补体的活化
补体激活的三条途径(按照补体激活物质 及激活反映的顺序不同)
经典激活途径 MBL激活途径 旁路激活途径
一、补体活化的经典途径
是指免疫复合物经C1q、C1r、C1s、C4、C2、C3 成分,形成C3转化酶与C5转化酶的活化过程。 (一)激活条件 激活物: Ag-Ab复合物(immune complex, IC) 1.IgG、 IgM 2.C1需同时与2个抗体单体分子结合 结合CH2,IgM结合CH3 3.IC形成之后,才激活。 IgG
C2a 小片段 C3a 释放入液相
C4b+ C3
大片段为 C3b 大部分 C3b 与水分子作 用 , 不再参与补体级联反应; 10% 左右的 C3b 分子可与 细胞表面的C4b2a结合,形成复合物 , 后者即是经典途径 中活化 C5成分的 转化酶。
二、补体活化的凝集素途径
细菌和病毒表面的甘露糖蛋白与血清中 的MBL结合,进而激活C4、C2、C3的 活化途径。 • 特点:起始成分为C4,无C1成分参与。 (一)活化物质:甘露糖蛋白
(4)P因子 又称备解素。在正常血清中有两种构象, 活化与非活化的P。 P因子能使C3b与Bb紧 密结合,起着稳定转化酶的作用。以水解 C3产生更多的新C3b分子。 (5)CVF 即蛇毒因子,能活化替换途径。其作 用类似于C3成分,能与Bb结合成CVFBb,具 有抗H和I因子的作用。 CVFBb可以连续活 化C3而产生C3b,因此,导致补体成分的大 量消耗。
补 体 系 统
(二)补体激活替代途径
替代途径从C3激活开始, 因子和 替代途径从 激活开始,经 B因子和 激活开始 因子 D因子依次激活,最终形成 转化酶。 因子依次激活 转化酶。 因子依次激活,最终形成C5转化酶 激活物质:病原生物(内毒素,酵母多糖) 激活物质:病原生物(内毒素,酵母多糖) 激活过程: 激活过程: 1、C3激活 、 激活 2、C3转化酶(C3bBb)形成 转化酶( 、 转化酶 ) 3、C5转化酶(C3bnBb)形成 转化酶( 、 转化酶 )
MBP Pathway of Complement Activation
(四)终末途径
Terminal Pathway of Complement Activation
(一)补体激活经典途径
复合物激活的途径。 激活开始, 由 Ag-Ab复合物激活的途径 。 从 C1q激活开始 , 继 复合物激活的途径 激活开始 而依次激活C4、 、 ,最终形成C5转化酶 转化酶。 而依次激活 、C2、C3,最终形成 转化酶。 激活物质:抗原抗体复合物( 激活物质:抗原抗体复合物(Ag-Ab) ) 激活过程: 激活过程: 1、C1q激活 、 激活 2、C3转化酶(C4b2a)形成 转化酶( 、 转化酶 ) 3、C5转化酶(C4b2a3b)形成 转化酶( 、 转化酶 )
补体系统正常处于不活化状态, 补体系统正常处于不活化状态,须经激活才能发挥效应
生物级联反应体系:由生物大分子组成的连续而又
分级地激活反应系统, 分级地激活反应系统,其本质是功能上相互关联的蛋白质 分子之间的连续酶促反应。 分子之间的连续酶促反应。 血浆中的生物级联反应系统: 血浆中的生物级联反应系统: 补体系统:溶解靶细胞,杀伤 补体系统: 杀伤病原微生物。 杀伤 凝血系统: 血栓。 凝血系统:形成血栓 血栓 纤维蛋白酶溶解系统:溶解血栓 纤维蛋白酶溶解系统:溶解血栓。 缓激肽系统:扩张血管 缓激肽系统:扩张血管,增加毛细血管通透性。
第三章补体系统
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 2、C反应蛋白的激活
▪ C反应蛋白与C1q结合使之活化,然后完成 与经典途径基本相同的激活过程。
第三章补体系统
三种途径的比较
经典途径 MBL途径
旁路途径
激活物质 Ag-Ab复合物 MBL,CRP LPS, 葡聚糖,酵母多糖
参与的 C1~C9
C2~C9
补体:存在于人和动物新鲜血清中一种不耐热可 辅助特异性抗体使细菌溶解的蛋白质。
补体系统:存在于人或脊椎动物血清和组织液中一组 不耐热、经活化后具有酶活性的蛋白质。
第三章补体系统
▪ 补体系统包括30多种可溶性蛋白和膜蛋白
▪ 产生:主要由肝细胞和巨噬细胞 ▪ 含量:约占血清蛋白总量的10%,以C3含
量最高。 ▪ 补体含量相对稳定,在某些疾病情况下可
第二节 补体系统的激活与调节
一、补体系统的激活 补体的激活:是指在某些活化物作用下或吸 附在某特定物质表面才能被激活,补体激活 后,会按一定次序发生连锁反应,并产生多 种生物学效应。 激活途径有:经典途径、旁路途径、MBL途 径
第三章补体系统
第二节 补体系统的激活与调节
▪ 三条途径: ▪ 经典激活途径又称传统激活途径:由抗
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 几个特点: 1、它是非特异性的,无须通过特异免疫反
应产生的抗原-抗体复合物来激活。
2、具有一个利用C3b的正向反馈调节。
在旁路激活途径中,C3b既是C3的裂解 产物,也是C3转化酶(C3bBb)的组成成 分,加速了C3的活化,也提高了溶细胞的 效应。
第三章补体系统
(三)MBL(甘露聚糖结合凝集素)激活途径 甘露聚糖结合凝集素(MBL)途径从MBL激活 MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP)开始,经 C4、C2、C3依次激活过程,最终形成C5转化 酶。 无C1的参与. 激活物:病原微生物表面的甘露糖、葡聚糖或 半乳糖等糖基。
第五章补体系统
第五章补体系统补体(complement)系统包括30余种组分,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。
一般情况下,血浆中多数补体成分仅在被激活后才具有生物学功能。
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体系的重要组分,也是抗体发挥免疫效应的重要机制之一,并在不同环节参与适应性免疫应答及其调节。
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。
第一节补体概述(一)补体系统的组成构成补体系统的30余种组分按其生物学功能可以分为三类。
1.补体固有成分是指存在于血浆及体液中、参与补体激活的蛋白质,包括:①经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路途径的B因子、D因子和备解素;③凝集素途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶;④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2.补体调节蛋白是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程度和范围的蛋白分子。
3.补体受体是指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活后所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。
补体系统的命名原则为:参与补体激活经典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、衰变加速因子等;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;灭活的补体片段在其符号前加英文字母i表示,如Ic3b。
(二)补体的理化性质补体系统各成分均为糖蛋白,但有不同的肽链结构。
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
医学免疫学--补体系统
4.C1q能与哪些Ig的Fc段结合( ) A.IgG1、IgG2、IgG3、IgM B.IgG1、IgG2、IgG3、IgA C.IgG1、IgG2、IgD、 IgM D.IgG2、IgG3、IgG4、IgM E.IgG、 IgA、 IgM、 IgG4
C4b2a
C4b2a/C3bBb
C3bBb
C5转化酶 C4b2a3b C4b2a3b/C3bBb3b C3bBb3b
作用
适应性体液
免疫的效应阶段
固有免疫
固有免疫
意义 参与感染后期或 早期抗感染 二次感染的防御
早期抗感染
第3节 补体激活的调节(了解)
机体对补体系统活化存在着精细的调控机制, 主要包括:
激活物作用:为补体激活提供保护性环境和接触 表面。
❖ 参与成分:B、 D、 P因子、C3、C5~C9
㈡ 激活过程
1、生理准备:正常情况下C3微量水解的C3b 迅速被灭活,浓度极低,却提供激活的物质 准备。
2、正式激活:
病原体提供级联反应场所 病原体表面缺乏灭活蛋白
C3b C3bBb
C3 spontaneous hydrolysis
2.活化阶段:
C3转化酶和C5转 化酶的形成
C4b2a C3转化酶
C4b2a3b C5转化酶
活化阶段 C4a
C4 C4b C1S
C2 C2a C2b
C3a C3 C3b
C4b2a
(C3转化酶)
C4b2a3b
(C5转化酶)
3、膜攻击阶段(共同末端效应) 攻膜复合体(MAC) 形成
C5a
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
补体系统
8
9
pathway) 一、经典激活途径(classical pathway) 经典激活途径(
1、 激活物 、 主要是免疫复合物 (immune complex, IC) ) 激活条件: 2、激活条件:
C1与CH2/3区结合 C1与CH2/3区结合 必须同时与两个以上Ig分子的 段结合 IgM为五聚体 必须同时与两个以上Ig分子的Fc段结合(IgM为五聚体) 分子的Fc段结合( 为五聚体) 游离或可溶性抗体不能激活补体
20
21
四、补体活化的共同末端效应 三条途径活化形成的C5转化酶均可裂解 C5转化酶 三条途径活化形成的C5转化酶均可裂解 C5, C5,此后的过程只涉及完整蛋白成分的结合 与聚合。 与聚合。 MAC(膜攻击复合物) 1、MAC(膜攻击复合物)的组装 2、MAC的效应机制 MAC的效应机制
胞膜上形成小孔; 胞膜上形成小孔; 致死量钙离子被动向胞内弥散; 致死量钙离子被动向胞内弥散;
补体系统
医学院 微生物学与免疫学系 林晨
1894
Jules Bordet
证明,新鲜血清存在不耐热的成分, 证明,新鲜血清存在不耐热的成分,
辅助抗体介导溶菌作用。 辅助抗体介导溶菌作用。
•
补体(complement)系统: 补体(complement)系统:
广泛存在于血清、 广泛存在于血清 、 组织液和细胞膜表 面一组经活化后具有酶活性的蛋白质, 面一组经活化后具有酶活性的蛋白质,包括 由30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白。 30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白 余种可溶性蛋白和膜结合蛋白。
28
一、参与宿主早期抗感染免疫
1、溶解细胞、细菌和病毒 溶解细胞、 2、调理作用 3、引起炎症反应
29
第三章 补体系统(Complement system)
(二)旁路途径(alternative pathway)
又称替代激活途径,其不依赖于抗体,而由微生物或 外源异物直接激活C3。在B因子、D因子和备解素参与 下,形成C3 转化酶和C5转化酶,启动级联酶促反应 过程。在微生物进化的种系发生上,旁路途径是最早 出现的补体活化途径,是抵御微生物感染的非特异性 防线。
(八) C9分子
C9是形成膜攻击复合体(MAC)的最后一个分子, 为一单 链糖蛋白,分子量79kDa。 C端37kDa由疏水性氨基酸组成C9b, N端34kDa由亲水性 氨基酸组成称C9a。因此,C9以其羧基部分嵌入细胞膜 的脂质双层中。 而N端则为与C5b~8相结合的功能区。 12~16个C9分子聚合形成的多聚体C9, 可形成内径 10nm、壁厚2nm的中空穿膜孔道嵌入膜内
(三)命名
固有成分,按其被发现的先后分别命名为C1(q、 r、s)、C2、……C9;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、 MBL等; 补体调节蛋白多以其功能命名,如C1抑制物、 C4结合蛋白、衰变加速因子等; 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; 活化的补体在其符号上划一横线表示,灭活的 补体片段,在其符号前加英文字母i表示,如 iC3b。
1、C1q
C1q为各种补体分子中分子量最大(410kDa)的 球蛋白。其分子结构较特殊和复杂,由6个亚单 位组成,每个亚单位由A、B、C三种不同类型 的肽链所组成。
2、C1r和C1s
C1r和C1s均为单一多肽链分子,又都是丝氨酸 蛋白酶(原)。C1r和C1s多肽链均由接近700个 氨基酸所组成。电镜下观察表明,C1r和C1s的 分子构型极为相似,均呈一端大一端稍小的哑 铃状分子。 目前C1r和C1s的cDNA克隆均已成功,并进行了 全部序列分析。编码C1r的基因定位于人的第 12号染色体短臂,与编码C1s的基因相连。
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。
临床免疫学与检验---补体系统
5.裂解C1r 5.裂解C1r 裂解
4.C1q亚单位构象改变 4.C1q亚单位构象改变 3.C1q头部与Fc段结合 3.C1q头部与Fc段结合 头部与Fc
2.Fc段构象改变 2.Fc段构象改变
1.Ig,抗原结合 1.Ig,抗原结合
经典途径的激活阶段
C1s裂解后产生的小片段: C1s裂解后产生的小片段:具有酶活性 裂解后产生的小片段
C3b、C4b、iC3b:重要的调理素。 C3b、C4b、iC3b:重要的调理素。 重要的调理素 吞噬细胞具有相应受体, CR1(结合C3b/C4b). 吞噬细胞具有相应受体,如CR1(结合C3b/C4b).
引起炎症反应
第四节
补体的生物学功能
维护机体内环境稳定
1。清除免疫复合物:免疫复合物IC激活补体,产生C3b,红细 IC激活补体 C3b, 清除免疫复合物:免疫复合物IC激活补体,产生C3b 胞表面的CR1与带有C3b的免疫复合物结合, CR1与带有C3b的免疫复合物结合 胞表面的CR1与带有C3b的免疫复合物结合,运送至肝脏被清 除. 清除凋亡细胞。 2。清除凋亡细胞。
提供补体激活反应所需微环境
感染早期的防御机制
C3b:具酶活性 C3b:具酶活性
稳定结构
进入液相
附于颗 粒性表面
旁路途径
特点: 特点: 识别自己与异己。 识别自己与异己。
正常生理状态产生的C3b,若沉积于自身细胞表面, 正常生理状态产生的C3b,若沉积于自身细胞表面, C3b 可被I因子迅速灭活。 可被I因子迅速灭活。
共同作用使补体激活处于精细的平衡状态。 共同作用使补体激活处于精细的平衡状态。
主要的补体调节因子
分布 因子
C1INH I因子
作用的靶分子
补体系统
参与成分:MBL、MASP、C4、C2、C3 激活物:病原体表面的糖结构
活化过程: 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 serineprotease)水 解C4和C2(类似活化的C1q的功能)形成C3转 化酶形成C5转化酶。
Fc段
C1q 结合 位点被屏 障
暴露的 C1q结 合位点
IgM CH3区,IgG CH2区
C1q分子的C端球形结构是与Ig上的补体 结合位点相结合的部位,它的启动可使 C1r构型改变,成为具有活性的C1r并诱 导C1s的活化,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。
参与成分 : MBL、 MASP、C4、C2和C3 MBL (mannan binding lectin, 甘露糖 结合的凝集素) MASP(MBLassociated serine protease,MBL相 关的丝氨酸蛋白酶)
与C1q结 构类似
与 C1s活 性类似 MASP1 激活MASP 直接切割C3 水解C4、C2
活化过程: ① Ag和Ab结合后,Ab发生构象改变,使Fc段的补 体结合部位暴露,C1q与之结合并被激活; ② 活化的C1s依次酶解C4、C2,形成具有酶活性的 C3转化酶,后者进一步酶解C3并形成C5转化酶。
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
CH1 CH2
调节蛋白:
C1-INH、C4bp、
DAF、MCP、
H因子、I因子、 C8bp、CD59
补体固有成分
补体系统概述、激活与调控
补体系统概述、激活和调控
补体杀伤寄生虫
补体系统概述、激活和调控
一.补体自身调控
补体激活过程中的某些中间产物 (如C3转化酶)不稳定,易于衰变, 使补体级联反应中断。
补体系统概述、激活和调控
二.补体调节蛋白的作用
(一)可溶性调节蛋白的作用 1.C1抑制分子(C1INH) 作用方式:与C1r-C1s、MASP-1/-2不 可逆结合,使之失活 效应:抑制经典途径和MBL途径的启 动
补体受体参与补体活性 调节作用
补体系统概述、激活和调控
几种表示方法
补体裂解几片种段,表补示体方名后法加小写字母表示
C3a C3b
C3
具有酶活性的补体分子,加横线表示 如C1、C4b2b 补体失活片段,在前面加“i”表示,如iC3b
补体系统概述、激活和调控
二.补体的性质和来源 不耐热二,加.补热体56的℃理、3化0分性钟质灭和活来。源
补体系统概述、激活和调控
可溶性调节蛋白
C1抑制物,I因子,C4结合蛋白, H因子,S蛋白等
膜结合调节蛋白
衰变加速因子(DAF), 膜辅助因子蛋白(MCP), 同源限制因子(HRF)
补体系统概述、激活和调控
补
体
受
体
参
与
调
理
作
用
CR1
补体系统概述、激活和调控
补体受体参与IC清除作用
CR1
补体系统概述、激活和调控
C3bBb C3bBbP
正反馈途径
C3b
C3bnBbp (C5转化酶)
补体系统概述、激活和调控
旁路途径
补体系统概述、激活和调控
攻膜阶段
C5转化酶 C5a 1.C5
第四章-补体系统PPT课件
存在于血清、组织液和细胞膜 表面的一组经活化后具有酶活性的 蛋白质。
.
1
Jules Bodet (1870-1961),
Discoverer of complement
.
2
第四章 补体系统
第一节 概述 第二节 补体的激活 第三节 补体活化的调控 第四节 补体的生物学作用
.
3
一一 1.补.补.体补体固系有体统成系分的分统类的和命分名类和命名
IgM CH3区,IgG CH2区
.
16
22..活活化化阶段阶段 C4a
(1)C4 C4b
C1s
与Ag-Ab复合物 或细胞膜结合
(2)C2与细胞表面C4b结合,形成C4b2
C4b2
C1s
C2a C4b2b(C3转化酶)
(3)C3
C3a
C3b
.
与C42结合形成 C423(C5转化酶)
17
经典途径
.
CR1
.
46
三三..参参与与适适应应性免性疫免应疫答应答
补体系统参与机体适应性免疫应答 的启动,免疫细胞的活化、增生、分化 并在免疫应答的效应阶段直接/间接发挥 作用。
.
47
.
48
补体系统的异常与疾病
一.补体含量增高:急性感染或肿瘤患者
二.补体含量降低
1.消耗增多2.补体大量丢失3.补体合成不 足
.
32
3.I因子 作用方式:裂解C3b、C4b 效应:抑制C3转化酶形成
.
33
4.H因子 作用方式: 辅助I因子裂解液相中的C3b 竞争性地抑制C3b与B因子的结合 从C3bBb中分离置换Bb片段 效应:抑制旁路途径C3转化酶
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
补体系统的基本概念
MIRL——抑制C7、C8、C9组装攻膜复合体
补体系统的生物学功能
一、溶细胞作用
二、活性片断介导的生物学效应
三、免疫调节作用
溶菌
溶细胞
补体的溶细胞作用
C3a C5a
肥大细胞过敏介质补 Nhomakorabea的过敏毒素作用
单核-巨噬细胞
血管
中性粒细胞
C5a 组织 C3a
C567
补体的趋化作用
免疫复合物
C3b受体
C反应蛋白和MBL在结构上与C1q相似
甘露糖残基 C2 MBL MASP C2b
C4b2b
C4 C4b C3 识别阶段 C3b C4b2b3b
C5
C5b + C6 C7 C8 C9
活化阶段
攻膜阶段
C56789——MAC
补体活化的旁路途径
定义:不经C1、C4、C2,而由C3、 B、D、P因子参与的补体系统激活过程
红细胞
补体的免疫黏附作用
清除免疫复合物
补体的调理作用
细菌 C3b受体
吞噬细胞
补体调理杀菌作用
补 体 系 统 各 成 分 的 生 物 学 作 用
C1q——识别免疫复合物、识别病毒膜蛋白 C4a——过敏毒素 C4b——组成C3、C5转化酶、参与免疫粘附 C2b——组成C3、C5转化酶
C3a——过敏毒素、趋化因子
3、HLA基因复体如何构成?
4、你能描述HLA分子的结构吗?
5、MHC分子在免疫学中有哪些生物学作用?
补体系统的组成
经典及MBL途径的 前端反应成分 C1、MASP、C4、 C2、C3
旁路途径的
前端反应成分 C3、B、D、 P因子
调节成分:
C1-INH、C4bp、 CD55、CD46、
补体系统-(2)ppt课件
第一节 概 述
补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其它细胞表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。 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。 补体是天然免疫(Innate immunity)的重要组成部分
补 体 活 化 的 经 典 途 径
IgM/IgG -Ag复合物
C1q : r : s
C4
C4b + C2
C4a
C2a
C4b2b
C3
C3b
C3a
Ca++
Mg++
Ca++
(C3转化酶)
C4b2b3b
(C5转化酶)
识别
活化
C5
C5b-C6,7,8,9
C5a
细胞溶解
攻击
Fab段
Fc段
暴露的C1q结合位点
(六)C9, 穿孔素(Perforin) C9和穿孔素结构类似,均为单链结构, N端以亲水性氨基酸为主,C端均以疏水性氨基酸为主。被活化后形成管状结构的多聚体,由10个以上的单体分子组成,可通过其疏水性的C末端插入细胞膜,导致细胞溶解。
N
C
凝血酶
亲水区
疏水区
三 补体系统的激活途径
(一)经典途径: 几个特点: 1 抗原抗体特异结合活化 2 反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8-C9 3 产生3个转化酶:C1酶, C3转化酶,C5转化酶 4 产生3个过敏毒素(Anaphylatoxin),C3a, C4a,C5a
4 补体固有成份是由肝细胞、巨噬细胞、 肠 粘膜上皮细胞和脾细胞等合成的糖蛋白,含量约占血清球蛋白总量的10%,其中C3含量最高、D因子含量最低。 5 固有成份间的分子量差异较大,其中C1q 最大、D因子最小。 6 对热不稳定,56°C、30min即被灭活,0~10 °C条件下活性只能保持3~4d。 7 多种理化因素如射线、机械振荡、酒精、胆汁和某些添加剂等均可破坏补体
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.补体受体(CR):CR1-CR5、C3aR、C5aR、等
补体成分命名:
固有成分:用C后加阿拉伯数字表示, 如:C1,C4,C2等; 其他成分:用英文大写字母表示, 如:B因子、D因子、P因子、 H因子等; 补体调节蛋白:多以功能命名,如C1抑制物 酶活性成分:符号上划一横线,如: C3bBb。 裂解片段:小片段用a表示 --- 如:C3a; 大片段用b表示 --- 如:C3b。 灭活补体片段:符号前加 i 表示,如:iC3b。
实际意义:抗感染。
2. 免疫复合物清除作用
Ag-Ab复合物 C3b或C4b 与血细胞(如红细胞、血小板)CR结合 在肝中被吞噬清除。 实际意义: a. 清除免疫复合物,如抗病毒感染; b. 引起免疫性疾病,如免疫复合物沉 积,引起肾小球肾炎。
3. 炎症介质作用
A. 过敏毒素作用: 过敏毒素(anaphylatoxin): C5a、C3a和C4a C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性粒 细胞(C5aR、C3aR) 释放活性介 质(如;组胺、白三烯及前列腺素等) 过敏反应性病理变化。
A. C3b 促吞噬细胞;
B. C3b 与B细胞表面CR1结合 促系统包括30余种可溶性和膜蛋白,是体内重要 效应系统和效应放大系统; 补体各固有成分可分别经经典、旁路、MBL途径活 化,通过共同的末端途径,最终形成MAC参与特异 性和非特异性免疫; 补体活化过程中还产生多种活性片段,发挥广泛的 生物学作用; 可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化; 补体活化也可导致病理性免疫损伤。
MBL途径
旁路途径
LPS, 葡聚糖,凝聚的IgA C3,C5~C9,B因子, D因子, P因子
Ag-Ab复合物 MBL,CRP C1~C9 C2~C9
所需离子
C3转化酶 C5转化酶 作用
Ca2+, Mg2+
C4b2b C4b2b3b 参与特异性体 液免疫应答的 效应阶段
Ca2+ , Mg2+
C4b2b C4b2b3b 参与非特异性 免疫在感染早 期发挥作用
膜攻击复合体(MAC) 形成细胞裂解
二、 MBL(甘露聚糖结合凝集素)激活途径
一)激活剂:甘露糖、葡聚糖、半乳糖糖基 感染早期,肝细胞合成并分泌急性期蛋 白,其中包括参与补体激活的MBL。 二)激活过程: 1.MBL(mannose-binding lectin)的激活:
三、 旁路(替代)激活途径
AB
14.与免疫球蛋白Fc段补体结合点相结合的补体 分子是 A.C3 B.Clq C.C1r D.C1s E.以上都不是 15.下列哪种补体成分在激活效应的放大作用中 起重要作用? A.C1 B.C2 C.C3 D.C4 E.C5 BC
名词解释 1.补体系统:是存在于血清、组织液和细胞膜表面 的一组不耐热的经活化后具有酶活性的蛋白质,包括 30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白,故被称为补体系统。 2.补体的激活:在生理情况下,血清中大多数补体 成分均以无活性的酶前体形式存在。只有在某些激活 物的作用下,或在特定的固相表面上,补体各成分才 依次被激活。每当前一组分被激活,即具备了裂解下 一组分的活性,由此形成一系列放大级联反应,最终 导致溶细胞效应。同时,在补体活化过程中可产生多 种水解片段,它们具有不同的生物学效应,广泛参与 机体免疫调节与炎症反应。
Mg2+
C3bBb C3bBb3b 参与非特异性免 疫在感染早期发 挥作用
第三节 补体系统激活的调节
包括两个方面: 自身衰变调节 调节因子作用 (一) 补体的自身调节 未结合的C4b、C3b易被水解失活;与 细胞膜结合的C4b、C3b易衰变;与病原体 结合的C4b、C3b稳定。 (二)调节因子的作用
B. 趋化作用: 趋化因子(chemotaxin): C5a、C3a 和 C5b67 C5a、C3a 吞噬细胞向感染部位聚 集 炎症反应。 C. 激肽样作用: C2a 能增强血管的通透性 炎性渗 出、水肿。 实际意义: a. 抗感染及清除异物; b. 引起变态反应性疾病及炎性损伤。
4. 免疫调节作用
思考题
1. 补体系统的概念及其组成。 2. 试比较补体三条激活途径的主要异同。 3. 试述补体激活的调节机制。 4. 补体系统具有哪些生物学作用? 5. 列出参与经典途径的补体调节因子名称 并简述其作用。
1.补体系统是 A.正常血清中的单一组分,可被 抗原一抗体复合物激活 B.存在正 常血清中,是一组对热稳定的组分 C.正常血清中的单一组分,随抗原 刺激而血清含量升高 D.由30多 种蛋白质组成的多分子系统,具有 酶的活性和自我调节作用 E.正常 血清中的单一组分,其含量很不稳 定 2.三条补体激活途径的共同点是 A.参与的补体成分相同 B.所需离子相同 C.C3转化酶的组成相同 D.激活物质相同 E.膜攻击复 合物的形成及其溶解细胞效应相同
免疫的效应阶段 染早期发挥作用
免疫,在感染早期 发挥作用
补体系统具有哪些生物学作用? (1)参与宿主早期抗感染免疫:溶解细胞、细菌和 病毒;调理作用;引起炎症反应。 (2)维持机体内环境稳定:清除免疫复合物;清除 凋亡细胞。 (3)参与获得性免疫:补体参与免疫应答的诱导、 增殖分化、效应阶段;参与免疫记忆。 (4)补体与其他酶系统相互作用:补体系统与凝血、 纤溶、激肽系统间存在着十分密切的相互影响及相 互调节关系,其综合效应是介导炎症、超敏反应、 休克、DIC等病理过程发生发展的重要机制之一。
C3转化酶形成:C4b2b C5转化酶形成:C4b2b3b
C3转化酶及
C5转化酶形成
3. 膜攻击阶段 --- 膜攻击复合体(MAC)
(C5b6789n)形成 C5a C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b6789n (膜攻击复合体)细胞裂解
补体理化性质:
主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞; 糖蛋白; 血清中各成分含量不等,C3含量最多,D 因子最少; 正常生理情况下,以非活化形式存在; 性质不稳定:加热56℃, 30min 失活。
第二节
补体系统的激活
三条途径:
经典途径(classical pathway) MBL途径(MBL pathway) 旁路途径(alternative pathway)
一、经典(传统)激活途径:
激活剂:Ag-Ab复合物( IgG、IgM ) 参与成分:C1~C9 激活过程(三个阶段):
识别阶段
活化阶段
膜攻击阶段
1. 识别阶段
Ag-Ab复合物 C1q
C1r活化
C1s 活化
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
2.活化阶段
补体:存在于人或脊椎动物血清和组织液中一组不 耐热、经活化后具有酶活性的蛋白质。
一、补体系统的组成
1.补体固有成分: C1 (C1q 、 C1r 、 C1s)、 C2 ~ C9 。 B 因子、 D 因子和 P 因子 MBL 、MASP(MBL-associated serine protease,MBL 相关的丝氨酸蛋白酶) 。 2. 补体调节蛋白: ⑴可溶性调节蛋白: C1 抑制物、I 因子、 C4 结 合蛋白 (C4bp) 、 H 因子 ⑵细胞膜上的调节蛋白 : 促衰变因子 (DAF) 、膜辅 助蛋白(MCP) 、同源限制因子( HRF )、膜反应性 溶解抑制物( MIRL )。
7.在经典激活途径 中,补体的识别单 位是 A.C1 B.C2 C.C3 D.C5 E.C9 8.补体系统三种激 活途径均必须有哪 种成分参加? A.C1q B.C4和C2 C.C3 D.B因子 E.D因子 DDAC
9.具有刺激肥大细胞脱颗粒、释放组胺的补 体裂解产物是 A.C3a B.C3b C.C5b D.C4b E.C2a 10.参与旁路激活途径的补体成分不包括 A.C3 B.I因子 C.D因子 D.B因子 E.P因子
第五节 补体的生物学功能
主要包括:MAC的生物效应; 活化补体片段的生物效应。 (一) MAC介导的生物学效应 --- 细胞裂解作用 补体系统活化 膜攻击复合物 溶解靶细胞(如:革兰阴性菌,异型红细胞等)。 实际意义:A. 抗感染; B. 自身免疫病。
(二) 补体活化片段介导的生物学作用 1. 调理作用 Ag(颗粒性)-Ab 复合物 C3b、 C4b、iC3b 结合于吞噬细胞CR 吞 噬免疫复合物。
激活剂:酵母多糖、LPS、葡聚糖, 凝聚的 IgA、IgG4等。
参与成分:B、 D、 P因子、C3、 C5~C9
结合
细菌脂多糖
补体调控蛋白灭活
旁路途径激活与调节具有两个重要 特点:
1.旁路途径可识别“自己”与“非己”。
2.旁路途径是补体系统重要的放大机制。
三种途径的比较
经典途径
激活物质 参与的 补体成分
第五章 补 体 系 统
Complement Sestem
第一节 概述
Complement: history
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。 Ehrlich 在同时独立发现 了类似现象,将其命名为 补体(Complement)
1.试述补体系统的组成。 (1)补体的固有成分:包括经典激活途径的Clq、 C1r、Cls、C4、C2;MBL激活途径的MBL(甘露聚 糖结合凝集素)、丝氨酸蛋白酶;旁路激活途径的 B因子、D因子;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、衰变加速因子、膜辅助 蛋白、同源限制因子、膜反应溶解抑制物等。 (3)介导补体活性片段或调节蛋白生物学效应的受 体:包括CRl~CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。