5第五章 补体系统

补体攻膜单位 细胞膜表面的C3b5b与C6、 C7、C8依次结合形成 C5b678复和物。该复和物 诱发C9在细胞膜表面共 聚，形成膜表面的通道 结构MACs，造成胞膜的穿 孔损伤。
MACs 的效应
补 体
杀 伤 寄 生 虫
补体活化的经典途径.SWF
二、旁路激活途径

旁 路 激 活 途 径 又 称 替 代 激 活 途 径 （alternative pathway）
（一）补体经典途径和凝集素途径的调控 1．对C1酯酶（C1s）和 MASP的调控 2．对C3转化酶(C4b2b)的调控
（二）经典途径的调 节C1抑制物 抑制经典途径 C3 转化 酶 的 形 成 ： C4b 与 CR1 、 I 因 子 （ 裂 解 C4b ） 、 膜 辅 助 蛋 白 （ MCP，促进 I因子裂 解 C4b ）、衰变加速 因子（ DAF ，与 C2 竞 争结合C4b ）
参与活化的补体成分
依次为C1、C2、C4、C3， C1以C1q （C1r）2（C1s）2复合大分子形存在。 激活物：与抗原结合的IgM、IgG、C反应蛋白、LPS。免疫复 合物是经典激活途径的主要激活物质。 C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化；每一个C1
分子必须同时与两个以上Ig的Fc段结合才能被激活。
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
二、补体系统的命名 参与补体经典途径 的固有成分： 用C后加阿拉伯数字 表示,按发现先后为 C1-C9，但其激活次 序为1-4-2-3-5至9。 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 等。

抑制膜攻击复合物MAC的形成 C8bp、CD59 阻止末端补体成分插入细胞脂质双层膜 S蛋白 调节MAC的溶细胞能力 SP40/40
调节因子的作用
按其作用特点可分为三类：
补体系统的组成
补体的固有成分：补体激活级联反应的补体成分 经典途径 C1q、C1r、C1s、C4、C2、C3
MBL途径
旁路途径 末端成分
MBL、丝氨酸蛋白酶 B因子、D因子
C5、C6、C7、C8、C9
补体调节蛋白：包括备解素、I因子、C1抑制物等
补体受体：包括CR1~CR5、C3aR等
名
称
表 3-1 血清补体成分 分子量 （kDa）
价 结 合 。 在 Mg2+ 存 在 条
件下， C3b 与 B 因子结合。
C3b
C3bB
C3
结合的 B 因子被 D 因子裂
解 ， 释 放 Ba ， Bb 仍 与
C3b 结合，从而形成新的 旁 路 途 径 C3 转 化 酶
B因子
C3bBb，形成正反馈环路。
补体激活的旁路途径.SWF
三、补体活化的MBL途径
（三）旁路途径的调节

抑制C3转化酶的组装和形成（H因子竞争Bb结合
C3b、促进I因子裂解C3b,CR1与DAF也如此）、
促进C3转化酶的解离（CR1与DAF促进C3转化酶 解离）

对旁路途径的正性调节作用（备解素P延长C3转 化酶半衰期10倍）
H和I因子降解C3b
（四）膜攻击复合物形成的调节
等关键步骤而发挥调节作用。
补体系统是一个复杂的自限性蛋白酶解系统，每个反应都具酶 促反应的专一性和放大性. 补体系统活化的结局是产生一系列 炎性介质和细胞膜攻击作用. 适当的调控机制使补体系统的活化并不是无限的级联放大而是 控制在适当水平，产生有效的御作用，又不致导致病理性损伤.
补体系统的调节包括时间和空间两方面. 时间:
理化性质
30min失活。
第二节

补体的激活
在生理情况下，大多数血清补体成分以酶前 体的形式存在，没有生物学功能，仅当补体 级联酶促反应被激活后，才具有生物活性。

补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。


补体的激活主要由三条途径激活：
由抗原抗体复合物结合C1q启动激活的途径为经 典途径； 由MBL结合至细菌启动激活的途径，为MBL途径； 由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激 活的途径称为旁路途径。
细菌＋新鲜免疫血清 凝集， 细菌＋灭活免疫血清→凝集，
溶菌 不溶菌
再加入新鲜正常兔血清 溶菌 溶菌 对热稳定的成分----抗体 对热不稳定的成分----补体
第一节
概述
一、补体的组成 补体由三部分组成： ① 补体的固有成分：存在于血浆、体液中、构成补体基本组 成的蛋白质。 包括参与经典激活途径的（C1q、C1r、C1s、C4、C2）； 参与旁路激活途径的成分（P、D、B因子）； 甘露聚糖结合凝集素激活途径的MBL的相关丝氨酸蛋白酶； 补体活化的共同组分C3、C5~C9。
第三节


补体系统的调节
补体系统的激活能起着一种积极的天然防御作用，对机体并不表现出损伤，表明体内存在对补
体系统激活的调控机制。补体系统的活化过程存在精密的调控机制，主要为： ①控制补体活化的启动； ②补体活性片段的自发性衰变；
③血浆中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
所需离 子
Mg2＋
参与非特性免疫，在 感染后期发挥作用
同经典途径
同经典途径
相同点：三条途径有共同的末端通路，即形成膜攻击复合物 溶解细胞。
补体激活途径
经典（传统）途径 甘露糖凝集素途径 替代（旁路）途径
抗体依赖
非抗体依赖
激活C3形成C5转化酶 激活C5 细胞裂解
每一级反应的活化时间应控制在产生但不过量的补体活 化成分之内.
空间:
活化的补体必须特异性地结合到靶细胞上，而不是针对 正常机体组织细胞或体液中的物质.
补体的自身调节主要在以下几个方面。
1.未结合的C4b、C3b易被水解失活。
2.与细胞膜结合的C4b、C3b易衰变。 3.与病原体结合的C4b、C3b稳定。
补体活化的经典途径
C1分子的结构与功能
C1q
C1r
C1s
C1 由一个 C1q 、两
个 C1r 和两个 C1s 分子 共同组成。一个 C1q 分 子如果同时与两个以 上的Fc段结合将造成 其构象的变化，继之 使 C1r 和 C1s 活化，启 动补体活化的经典途
C1qr2s2
抗体
径
。
抗原
<40nm
抗原

三、补体的生物合成
1. 90%血浆补体成分由肝脏合成， 2. 少数在肝脏以外的器官中合成； 3. D因子在脂肪体中产生；
4. 多种器官和细胞如肝细胞、巨噬细胞、小
肠上皮细胞及脾细胞等也能合成补体成分。
1. 补体的化学组成，多数为 β 球 蛋白，少数几种为 α 或 γ 球蛋 白，均为糖蛋白。 2.补体各成分中以 C3含量最高， D因子含量最低。 3. 某些补体成分性质极不稳定， 许多理化因素等均可使补体 失活。 4. 正常生理情况下，以非活化形 式存在。 5. 性 质 不 稳 定 ， 加 热 56℃ ，
② 补体调节蛋白： 存在于血浆中和细胞膜表面，通过调节补体激活径 中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分，包 括C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等。 ③ 补体受体： 存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程中形成 的活性片段相结合、介导多种生物学效应的受体分 子。CR1~5、C3aR、C2aR、C4aR
旁路途径是补体系统重要的放大机制（反馈性 放大机制）

（二）旁路途径活化过程：
从C3开始，天然C3与水 形 成 C3(H2O) ， 与 B 因 子 结 合。 B 可被 D 因子裂解，形 成Ba、Bb，Bb与C3(H2O)形 成 旁 路 途 径 起 始 C3 转 化 酶 C3Bb。 Bb具有丝氨酸蛋白酶活性， 起始C3转化酶不稳定，易被 H和I因子灭活，但其酶活足 以用来活化若干C3分子生成 C3b。

指由B因子、D因子和备解素参与，直接由微生 物或外源异物激活C3，形成C3与C5转化酶，激 活补体级联酶促反应的活化途径。
（一）旁路途径的主要激活物：

细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝集的 IgA 和IgG4等。

旁路途径可以识别自己与非己（沉积自身Cell 表面迅速灭活、而微生物表面缺乏调节蛋白）
第五章、补体系统
补体：是存在于人和脊椎动物血清、组织液和 细胞膜表面蛋白组成的、具有精密调控机制的 蛋白质反应体系。活化过程为一系列丝氨酸蛋 白酶组成的级联酶解反应，是一组经活化后具 有酶活性的蛋白质。
Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of complement
区别点 激活物 参与成 分 经典途径 IgG1--3或IgM与Ag复 合物 C1--C9 旁路途径 脂多糖、酵母多糖、 凝聚的IgA和IgG4 MBL途径 MBL
C3，C5--C9， B、P、 同经典途径 D因子
C3转化 酶
C5转化 酶
C4b2b
C4b2b3b
C3bBb
C3bnBb
同经典途径
同经典途径
此过程中，备解素与Bb和C3b结合可稳定转 化酶，防止其被降解。
旁路途径示意图
旁路途径的C3b放大效应
C3 与 C3b 正 反 馈 环 路
在 旁 路 途 径 C3 转 化 酶 作 用 下 ， 天 然 C3 被 裂 解 为 C3b 和 C3a 。 新 生 的 C3b
D因子
C3b Bb
通过硫脂键与活化表面共
大片段和C2a小片段。C2b与C4b结合成C4b2b复合物（即 C3转化酶）。丝氨酸蛋白酶活性存在于C2b片段，其活性