补体系统

（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）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。
（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。
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
第二节
补体系统的激活途径
补体系统的激活指补体各成分在受到激活物质的
作用后，在转化酶（convertase）的作用下从无活
性酶原转化为具有酶活性状态的过程。 • 补体激活的特点： • ⑴激活后具有效应： • • 生理情况下，补体成分以酶前体形式存在 只要激活后才表现出各种生物学效应 锁反应
• ⑵补体级联反应：补体激活过程是一系列扩大的连
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
• （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。
•
（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。
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。
（二）活化阶段
活化的C1s依次酶解C4、C2形成C3转化酶，C3转 化酶进一步酶解C3而形成C5转化酶的过程。 1、C3转化酶的形成 在Mg2+存在下,活化的Cls分别使 C4裂解为C4a和C4b两个片段，C2裂解为C2a和C2b两 个片段，C4b和C2b结合形成C4b2b复合物，即C3转化 酶(C4b2b)，具有结合并裂解C3的能力。 2、C5转化酶的形成 C3在C3转化酶的作用下，裂解为 C3a和C3b两个片段，少数C3b分子粘附于有C3受体的 细胞膜表面，引起免疫粘附反应，并与C4b2b以共价 健结合，产生C4b2b3b复合物，即C5转化酶 (C4b2b3b)。
• 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
2.激活条件
激活物：免疫复合物(immune
能被激活
பைடு நூலகம்
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。
（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
体自身细胞溶解，导致自身免疫损伤。
二、补体活性片段介导的生物学效应 •
补体激活产生一系列活性片段，它们通过与表达在不同细 胞表面的相应补体受体CR结合而发挥作用。 • （一）免疫粘附作用 • IC激活补体后，可通过C3b粘附到有C3b受体的红细胞、血 小板、巨噬细胞、嗜中性白细胞及B细胞等表面，形成较大的聚 合物，有助于被吞噬清除。 • （二）调理作用 • C3b、C4b与细菌或其他颗粒 结合，可促进吞噬细胞的吞噬称 为调理作用，在机体的抗感染过 程中具有重要意义。
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：
•
• • •
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、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。
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、
•
• （五）清除免疫复合物（IC）
•
•
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。
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
• •
• •
• •
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。