补体系统

2．旁路途径的激活
当旁路途径激活物出现时，即为C3b和C3bBb提 供了接触表面，使之逃逸I因子、H因子及某些膜补 体调节蛋白的灭活作用，将旁路途径由准备阶段过 渡到正式激活阶段。被激活物质固定的C3bBb也可与 液相中的p因子结合为C3bBbp，从而形成更为稳定、 活性更强的C3转化酶。C3bBb裂解C3生成大量C3b， 后者与C3bBb结合形成C3bBb3b，即 C5转化酶。
C3bBb
C3bnBb 参与非特异性免疫 的效应阶段，感染 早期发挥作用
C4b2b
C4b2b3b 参与非特异性免疫 的效应阶段，感染 早期发挥作用
第三节 补体激活后的生物学效应
一、补体介导的细胞溶解
补体系统激活后，在靶细胞表面形成 MAC ，可
导致靶细胞溶解。补体的溶细胞作用是抗感染的重
要防御机制，但在某些病理情况下，它也可导致机
2.激活条件
激活物：免疫复合物(immune
能被激活
complex, IC)
① C1q仅与IgG1-3 的CH2区、IgM的CH3区结合才 ② C1q必须同时与２个Fc段结合才能被激活 ③IC形成之后，才激活，游离的抗体不能通过 经典途径激活补体。
• 3.C1s的活化
• 当两个以上的C1q头部被免 疫复合物中的IgM或IgG分 子的Fc段结合后，C1q 6个 亚单位的构象即发生改变， 导致C1r被裂解并产生激活 的C1r，C1rˉ可裂解C1s导 致C1s活化，C1sˉ具有丝 氨酸蛋白酶活性，它可依 次裂解C4与C2。
3.激活效应的扩大 被激活物固定的C3bBb裂解C3生成大量C3b， C3b在B因子和D因子作用下，形成更多的C3bBb， C3bBb又进一步裂解C3。由于液相中富含C3、B因 子，因此这一过程一经触发即可引起显著的扩大 效应。 此外，经典激活途径及 MBL 激活途径产生的 C3b 也可加入该过程，故有人称此为依赖 C3b 的 正反馈途径，简称 C3b 正反馈途径，也即旁路途 径的正反馈放大环路。
替代激活途径
肽聚糖、脂多糖、 凝聚的IgA或IgG4 C3
MBL激活途径
MBL相关的丝氨酸 蛋白酶（MASP） C2、C4 C2-C9、MASP Ca2+
C1、C4、C2、C3、 C3、C5-C9、B因子、 C5-C9 D因子 Ca2+、Mg2+ Mg2+
C3转化酶
C5转化酶 生物学作用
C4b2b
C4b2b3b 参与特异性免疫的 效应阶段，感染后 期发挥作用
三、补体激活的替代途径
（一）基本含义 补体激活的替代途径又称C3激活途径、补体激 活的旁路途径或第二途径，是在抗体缺乏的情况下， 补体系统不经C1、C4、C2途径而被激活的过程。 参与成分：C3、B因子、D因子、 P因子、H因子、 I因子、C5、C6、C7、C8、C9 激活物质：主要是细菌的细胞壁成分，脂多糖、 肽聚糖、磷壁酸、酵母多糖、凝聚的IgA和IgG4、 眼镜蛇毒素等物质。 补体激活的替代途径不依赖于特异性抗体的存 在，因而在感染早期为机体提供了有效的防御机制。
（一）识别阶段 即C1识别IC活化形成C1酯酶的阶段。 • 抗原和抗体结合后，抗体绞链区发生构型变化， 暴露出Fc片段上的补体结合部位，补体C1与该部位结 合并被激活的过程，称为补体激活的启动或识别。 • 1.C1的基本结构 • C1是多聚体分子复合物 1个C1q 六聚体，有6个Ig结合点 2个C1r 组成C1s—C1r—C1r—C1s 2个C1s 具有弹性的线性四聚体
•
（四）参与炎症反应
•
•
1、激肽样作用
C2a能增加血管通透性，引起炎症性水肿。
2、过敏毒素作用 C3a，C4a，C5a均有过敏毒素作用，可使 肥大细胞或嗜碱性粒细胞释放组胺，引起血管扩张，增加毛 细血管通透性，以及使平滑肌痉挛和局部水肿。 3、趋化作用 C3a、C5a、C567能吸引中性粒细胞向炎症部 位聚集，发挥吞噬作用，增强炎症反应。 1、妨碍IC网结的形成 补体与IC的Ig结合可妨碍IC与IC相 互作用形成网结，从而阻止IC的沉积，发生自我稳定的作用， 借以避免因IC沉积所造成的组织损伤。 2、有助于IC的运送和清除 循环的IC和补体结合后，可借 助C3b与红细胞结合，并通过血流运送到肝而被清除。
• 2.调节蛋白：
• 3.补体受体（CR）：CR1-CR5、C3aR、C2aR、C4aR等
四、补体系统的命名
1.参与补体经典激活途径的固有成分用“ C ”表示，按其 发现的顺序分别称为C1，C2，…C9。 2.替代途径的补体成分以因子命名，用大写英文字母表示， 如B因子、D因子、P因子等。 3.补体调节蛋白根据其功能命名，如C1抑制物，C4结合蛋 白等。 4.补体受体，则以其结合对象来命名、如C1qR、C5aR。 5.当补体成分被激活时，则在数字或代号上方加一横线， 如Cī。 6.灭活的补体片段在其符号前加英文字母“i”表示，如 iC3b; 7.补体活化后的裂解片段以该成分加英语小写字母 “ a、 b… ”表示，如C3a,C3b等，通常a为小片段，b为大片段。
• ⑶三条补体激活途径： 经典途径
MBL途径
替代途径
共同的末端通路
一、补体激活的经典途径
概念：由抗原—抗体复合物(IC)结合C1q启动激 活的途径，由于最先被人们所认识，故称为经典 途径，又称第一途径，或C1激活途径。 经典激活过程可分为 (1)识别阶段 (2)活化阶段 (3)攻膜阶段
（二）激活过程 旁路途径的激活过程包括以下三个方面
1.生理情况下的准备
在正常生理情况下，血清中的C3在蛋白酶作用下被缓 慢持续的裂解产生的少量的C3b，C3b在Mg2+参与下与B因子 结合形成复合物C3bB，血清中的D因子继而将结合状态的B 因子裂解成Ba和Bb，并形成C3bBb，即是旁路途径的C3转化 酶。在无激活物存在时，C3b和C3bBb 易被液相中的I因子、 H因子及宿主细胞膜上的补体调节蛋白所灭活，致使C3b和 C3bBb 保持在极低水平，不能激活后续成分。但这种C3低 速自发裂解及低浓度 C3bBb 的形成为旁路途径的激活奠定 了基础。
• （三）免疫调节作用 • • 1、C3可能参与捕捉、固定物原、使抗原易被 APC外理与提呈。 2、补体成分可与多种免疫细胞相互作用，调节 细胞的增殖分化，如C3b可与B细胞表面的CR1结合， 从而使B细胞增殖分化为浆细胞。 3、补体参与调节多种免疫细胞效应功能，如杀 伤细胞结合C3b后可增强对靶细胞的ADCC作用。
补体调节蛋白、补体受体等40余种糖蛋白组成的， 具有精密调控机制和自限性的酶解系统。
三、补体系统的组成
• 1.固有成分：
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C1、C2、 C3、 C4、C5、C6、C7、C8、C9 ；
丝氨酸蛋白酶； B因子、D因子； C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、S蛋白、 促衰变因子、膜辅助蛋白、同种限制因子、膜反应溶 解抑制因子等
（二）MAC的效应机制
MAC在胞膜上形成的小孔使得小的可溶性分子、 离子以及水分子可以自由透过胞膜，但蛋白质之类 的大分子却难以从胞浆中逸出，最终导致胞内渗透 压降低，细胞溶解；同时，MAC插入胞膜，可使致死 量钙离子被动地向胞内弥散，并最终导致细胞死亡。
经典激活途径
激活物 起始分子 参与的补体 所需离子 抗原抗体复合物 C1q
四、补体激活的共同终未途径－攻膜阶段
三条补体活化途径形成C5转化酶，启动补体系 统终末成分(C5、C6、C7、C8、C9）的活化，并形成 具有溶细胞效应的膜攻击复台物(MAC)，导致靶细胞 的溶解。
（一） MAC的组装 1.C5b678复合物的形成 2.MAC的形成： C5b678复合物可与12-15 个C9分子联结成C5b6789，即 MAC
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五、补体的性质
• 1.补体蛋白多为糖蛋白，占血清蛋白总量的10%左右。
• 2.补体一般以无活性形式存在于血清中。
• 3.补体各成分有不同的肽链结构，相对分子量和在血清中的 含量差异很大，C3含量最高，D因子含量最低。
• 4.补体成分对热不稳定，许多理化因素都能破坏补体。
• 5.补体成分在动物体内含量稳定，但在某些病理情况下可引 起改变。 • 6.补体作用无特异性。 • 7.肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。 • 8.补体主要在血液和肝脏中代谢，半衰期约1天。
（四）MBL途径激活补体的基本过程
MBL是一种钙依赖性糖结合蛋白，属于凝集 素家族，可与甘露糖残基结合，正常血清中MBL水 平较低，在急性期反应时，其水平明显升高。
• MBL首先与细菌的甘露糖残基结合，然后与丝 氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关的丝氨酸蛋白酶 （MASP），MASP具有与活化的C1q同样的生物学活 性，可水解C4和C2分子，继而形成C3转化酶，其 后的反应过程与经典途径相同。
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• （五）清除免疫复合物（IC）
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第六章
补体系统
主要内容
第一节 补体的基本概念
第二节 补体系统的激活途径(重点)
第三节 补体激活后的生物学效应
第一节
概
述
一、补体的发现 (1895)
Bordet
二、补体和补体系统的概念
• 补体（complement，C）是存在于正常动物和人血
清中的一组不耐热，具有酶活性参予免疫效应的
球蛋白。
• 补体系统：补体系统是由补体级联反应固有成分、
二、补体激活的MBL途径
（一）基本含义 由病原微生物感染早期的急性期反应产物甘露聚糖结 合凝集素（MBL）等结合至细菌启动补体激活的途径。 （二）MBL的产生 在病原微生物感染的早期，体内巨噬细胞和中性粒细 胞可产生TNF-a、IL-1和IL-6，从而导致机体发生急性期 反应，并诱导肝细胞合成与分泌急性期蛋白，其中参与补 体激活的有甘露聚糖结合凝集素（MBL）。 （三）MBL途径的起始 补体活化的MBL途径与经典途径的过程基本类似，但 其激活起始于是炎症期产生的蛋白与病原体结合之后，而 并非依赖于抗原—抗体复合物的形成。