第四章 补体系统
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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。
第四章 补体系统——【免疫学】
C1s
抗体
C4b
抗 原 <40nm 抗 原
② C3转化酶(C4b2b)的形成
C2a
本节内容结束
C1s
C4b
C2
C4b C2b
③ C3的裂解
C3
C3a
C3转化酶 本节内容结束
C4b C2b
C3b
④ C5转化酶(C4b2b3b)的形 成
本节内容C结5束
C2b
C4b
C3b
C5a C5b
参与经典途径形成C5转化酶的补体成分
‹# ›
活化阶段
Ag-IgM或Ag-IgG 复合物
C1q : r : s 本节内容结束
CCaa++++
C4
C4b + C2
（C3转化酶
Mg++
） C4b2b
C4a
C2a
（C5转化酶 ）
C4b2b3b
C3
C3b
C5
C3a
末端反应
反应步骤 ① C1 裂解 C4：
C4
C4a
本节 C1qr2s2 内容结束
C3bBb，已失活的补体成分则在其符号前冠以“i”表示，如iC3b。
‹# ›
• 二、补体成分的理化特性 • 1.化学组成均为糖蛋白，多数为β球蛋白，少数几种为α或γ球蛋
白。 • 2.补体各成分中以C3含量最高，D因子含量最低。
‹# ›
• 3.补体系统各固有成分均分别由肝细胞、巨噬 细胞、小肠上皮细胞及脾细胞等产生。代谢非 常快，血浆中补体每天约有一半更新。 • 4.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。性质不稳定，不耐热， 56℃30分钟即可灭活，室温下很快失去活性。
《医学免疫学》第四章-补体系统PPT课件
.
13
补体经典激活途径示意图
Ag+Ab AgAb复合物 C1qrs C1qrs
C4
C4b
C4b2 C4b2a C4b2a3b
C4a C2
C2b
C3
C3b
C3a
.
14
二、旁路激活途径 （替代途径、第二途径）
该途径越过了C1、C4、C2，直接激活C3。 1.主要激活物质 细菌细胞壁成分即脂多糖、肽聚糖、磷
壁酸、酵母多糖等，凝聚的IgA和IgG4、 眼镜蛇毒素等。 2.参与的固有成分 C3，B、D、P、H、I等因子
.
15
3.激活过程 （1）生理情况下 C3b和C3转化酶的形成 （2）C5转化酶的形成 ①激活物 使替代途径从准备阶段过
渡到正式激活阶段，为C3b或C3Bb提供保 护性微环境
②过程
.
16
.
17
（3）补体激活的放大
形成C3b正反馈环或称C3. b正反馈途径。
18.Βιβλιοθήκη 19三、MBL途径
（甘露糖结合凝集素 mannose-binding lectin，MBL）
该激活途径与经典途径的激活过程相似， 但不依赖抗体、抗原抗体复合物（免疫
复合物）的形成和C1q的参加。
1.主要激活物
.
8
第二节 补体系统的激活
补体系统的激活是在某些激活物质的作 用下，各补体成分按一定顺序，以连锁 的酶促反应方式依次活化，并表现出各 种生物学活性的过程，故亦称为补体级 联（complement cascade）反应。
.
9
一、经典激活途径
（传统途径、第一途径）
1.主要激活物质 特异性抗体（IgG或IgM）与抗原结合
第四章补体系统
补体受体
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
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
第四章 补体系统
3.理化特征：
本质为糖蛋白，以酶前体的形式存在。 性质极不稳定，易灭活（56C,30min)。 C1分子量最大，血清中C3含量最高， D因子含量最低。 豚鼠血清中补体含量最高。
4.几种重要补体固有成分的 结构和功能
C1 C3 C9
(1) C1分子的结构和功能
N端
C1q C1r
旁路途径可以识别自己与非己. 旁路途径是补体系统重要的放大机制.
正常状态 C3 C3b
I因子
替代途径
B，Mg2+ Ba
C3bB
C3bBb
H、I因子 灭活
灭活
激活状态
激活物质
攻膜复合体
C3
C3bBb3b
C5转化酶
C3b
C3bBb
C3转化酶
C3b
三、MBL（甘露糖结合凝集素）激活 途径
判断题
1.血清补体成分是抗原刺激机体产生的
2.补体性质很不稳定，多种理化因子及 微生物污染均可使其灭活
3.血清各补体成分中以C3含量最高，且 结构最为复杂
4.补体激活从起始到末端的全过程都是 酶的级联反应
5.补体激活的三条途径所产生的C3b均 能形成C3b正反馈环路
6.革兰氏阴性菌感染机体后，最先激活 的是补体经典途径
3、攻膜阶段—形成攻膜复合体
(MACs,membrane attack complexes)
C1 C4、C2———C4b2b （C3转化酶）
C4a/C2a
C3———C4b2b3b（ C5转化酶 ） C3a C5 ———— C5b C5a C6 C7 C8 C9 —— C56789
免疫学概论 第四章 补体系统
C1r
C1s
Ca2+
C1r丝氨酸酯酶
C1s丝蛋白酶
复合物
2、C4成分
C4：由α 、β 、γ 三条肽链组成的三聚体 C4a，为过敏毒素,分泌到液相中去。
C4
C4b，与靶细胞膜上蛋白质的氨基或糖 的羟基形成共价结合(胺或酯)，从而使 C4b与细胞膜结合，发挥生物学效应。
C4的活化需要镁离子，C4b与膜上的C1结合，作用 于下一个补体成分C2。
第四章 补体系统
内容提要 概述 第一节 补体组成及理化特性 第二节 补体活化 第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应 第四节 补体的生物合成与补体缺陷
发现
羊抗血清+霍乱弧菌
细菌裂解 加热的羊抗血清+霍乱弧菌
Jules Border (1870-1961), discoverer of complement
参与补体经典激活途径的成分包括C1-C9。 按其在激活过程中的作用，人为地分成三组， 即： 识别单位（Clq、Clr、Cls）； 活化单位（C4、C2、C3） 膜攻击单位（C5-C9）。
1、C1成分：起始成分C1qr2s2
C1：C1是经典途径活化的识别单位。 组成：由一个 C1q 分子、 2 个 C1r 分子及 2 个 C1s 分子组成 的多聚大分子复合物——C1qr2s2。分子量7.5х 105 。
2）C1r：酶原
每个C1有二个C1r分子（每个8.3х104 ），对 C1s有很高亲和力，连接C1q与C1s。 当C1q活化后，引起C1r降解成两个片段（活 化），其中2.8х104小片段C1r具有丝氨酸酯 酶活性。
3) C1s：酶原
每个C1有二个C1s，大小与C1r相同。在C1r作用 下分解为两个片段，其中小片段C1s 2.8х104具 有丝蛋白酶的活性。 作用：活化的C1s催化C4和C2成分的活化。
补体系统
补体系统 免 疫 分 子
一、 补体的命名
（一）补体成分的命名 （二） 补体片段的命名 （三）其他命名原则 1.按发现的先后：C1（q r s）、 按发现的先后： （ ）、C2…C9 按发现的先后 ）、 2.调节成分以功能命名：C1抑制物；C4结合蛋白 调节成分以功能命名： 抑制物 抑制物； 结合蛋白 调节成分以功能命名 3.活化裂解片段加小写字母：如C3a、C3b等 活化裂解片段加小写字母： 活化裂解片段加小写字母 、 等 4.具有酶活性的成分加横线；如C3bBb 具有酶活性的成分加横线； 具有酶活性的成分加横线
补体系统 免 疫 分 子
一、 补体系统的组成
2．补体调节蛋白（complement regulatory proteins） ．补体调节蛋白（ ） 指存在于血浆中和细胞膜表面， 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强度和范围的蛋白分子，包括： 关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子，包括：血 浆中H因子 因子 因子、 因子、 蛋白、 浆中 因子、I因子、C1-INH、C4bp、S蛋白、Sp40/40、 、 、 蛋白 、 羧肽酶N(过敏毒素灭活因子 H因子样蛋白 FHL）、 过敏毒素灭活因子)、 因子样蛋白（ ）、H 羧肽酶N(过敏毒素灭活因子)、H因子样蛋白（FHL）、H 因子相关蛋白（ ）；存在于细胞膜表面的衰变加速因 因子相关蛋白（FHR）；存在于细胞膜表面的衰变加速因 ）； ）、膜辅助蛋白 ）、CD59等。 子（DAF）、膜辅助蛋白（MCP）、 ）、膜辅助蛋白（ ）、 等
补体系统 免 疫 分 子
（三）MBL激活途径 激活途径
凝集素激活途径（ 凝集素激活途径（MBL pathway）指由血浆中甘露聚 ） 糖结合的凝集素( 糖结合的凝集素(mannan binding lectin,MBL) 直接 识别多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖 氨基半乳糖或甘露糖， 识别多种病原微生物表面的 氨基半乳糖或甘露糖， 进而依次活化MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3，形 进而依次活化 、 、 、 、 ， 成和经典途径相同的C3与 转化酶 转化酶， 成和经典途径相同的 与C5转化酶，激活补体级联酶 促反应的活化途径。MBL激活途径的主要激活物为含有 促反应的活化途径。MBL激活途径的主要激活物为含有 N-氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。 氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。 氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物
第四章 补体系统(complement system)
第四章补体系统（complement system）19世纪末，在发现体液免疫不久，Bordet即证明，新鲜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。
由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被称为补体。
补体并非单一分子，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故称为补体系统。
第一节概述一、补体的概念补体（complement，C）：是存在于动物血清中，具有类似酶活性的一组蛋白质。
二、补体系统的组成与命名1、30余种，比较复杂；2、参与补体经典激活途径的成分，按其发现先后分别命名为C1（q、r、s）、C2、C9；三、补体的性质1、C1—C9 为球蛋白，约占血清球蛋白总量的10%；2、性质不稳定；温度（书68）3、没有特异性。
补体可以和任何抗原抗体复合物结合第二节补体的激活血清的补体是无活性的，需要激活后才能发挥免疫效应。
主要有经典途径（最先被人们认识）、MBL途径、旁路途径等三个途径。
一、补体激活的经典途径又称第一途径，C1激活途径（一）、激活物及激活条件1、免疫复合物是经典激活途径的主要激活物质2、C1仅有IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化；3、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；4、游离或可溶性抗体不能通过经典途径激活补体。
只有在抗体与抗原结合后，Fc段发生构像改变，C1q才可能与抗体Fc段的补体结合点接近，从而触发补体激活过程。
（二）、激活顺序1、识别阶段：抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上的补体结合点，并与之结合。
由于C1q的构型发生改变，可激活C1r和C1s；在Ca++存在下，形成具有酶活性的C1s。
2、活化阶段：C1s 将C4分解成小碎片的C4a和大碎片的C4b，C4b可与细胞膜结合；激活C4后，再激活C2（分解成C2a和C2b）；C2b与C4b结合，形成有酶活性的C4b2b （C3转化酶）。
C4b2b 使C3裂解为小碎片C3a和大碎片的C3b，C3b与C4b2b结合成C4b2b3b复合物（C5转化酶）；C3a游离于液相，呈现过敏毒素和趋化因子的作用。
第四章 补体系统
(三) 旁路途径（alternative pathway） （四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）
(一)经典激活途径（classical pathway）
1. 识别阶段: C1(C1q)与IC中 Ig分子的补体结合位点结合，至C1 （酯酶）形成
C1qrs --→ C1q → C1r
→
IC
C1s
* 阻止C4b2b形成（C4b与C2结合↓；I水解C4b↑） * 阻止C3bBb形成（抑制B因子与C3b结合；促进Bb从 C3bBb解离；促进I因子裂解C3b）。
四、补体的受体
补 体 的 生 物 学 作 用
五、补体的生物学作用
（一）补体介导的细胞溶解
补体激活 → 形成MAC → * 溶解各种靶细胞 → 抗微生物 * 溶解自身细胞 → 组织损伤与疾病
（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）
• 三条补体活化途径形成的 C5 转化酶，均可裂解 C5, 继 而通过系列的连接反应，形 成 C5b-C9 膜 攻 击 复 合 物 （ membrane attack complex，MAC），最终损 伤靶细胞膜,致细胞崩解。
C4b2b3b C5-------→ C5a + C5b C3bnBb ↓C6、C7、C8、C9 ----------------→C5b6789(MAC)
（二）补体含量增高
传染病时可见补体代偿性增高
（三）补体含量降低
补体消耗增多；补体大量丢失；补体合成不足
• MBL ＋ 病原体甘 露糖残基 ＋丝氨酸蛋白酶
--------------→
C4 --→C4a + C4b
↑ ↓ --→ C4b2b(C3转化酶) ↑
MASP
↓
C2 --→C2a + C2b
(一)经典激活途径（classical pathway）
1. 识别阶段: C1(C1q)与IC中 Ig分子的补体结合位点结合，至C1 （酯酶）形成
C1qrs --→ C1q → C1r
→
IC
C1s
* 阻止C4b2b形成（C4b与C2结合↓；I水解C4b↑） * 阻止C3bBb形成（抑制B因子与C3b结合；促进Bb从 C3bBb解离；促进I因子裂解C3b）。
四、补体的受体
补 体 的 生 物 学 作 用
五、补体的生物学作用
（一）补体介导的细胞溶解
补体激活 → 形成MAC → * 溶解各种靶细胞 → 抗微生物 * 溶解自身细胞 → 组织损伤与疾病
（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）
• 三条补体活化途径形成的 C5 转化酶，均可裂解 C5, 继 而通过系列的连接反应，形 成 C5b-C9 膜 攻 击 复 合 物 （ membrane attack complex，MAC），最终损 伤靶细胞膜,致细胞崩解。
C4b2b3b C5-------→ C5a + C5b C3bnBb ↓C6、C7、C8、C9 ----------------→C5b6789(MAC)
（二）补体含量增高
传染病时可见补体代偿性增高
（三）补体含量降低
补体消耗增多；补体大量丢失；补体合成不足
• MBL ＋ 病原体甘 露糖残基 ＋丝氨酸蛋白酶
--------------→
C4 --→C4a + C4b
↑ ↓ --→ C4b2b(C3转化酶) ↑
MASP
↓
C2 --→C2a + C2b
补体
（二）CR2（CD21） 配体：iC3b和C3dg 主要生物学功能： 1. 调节B细胞增殖、分化、记忆和抗体 的产生； 2. 作为EB病毒受体，与某些疾病相关。
（三） CR3（ Mac-1 、CD11b/CD18） 配体：iC3b 主要生物学功能： 1. 介导粘附； 2. 增强吞噬细胞功能； 3. 具有凝集素活性。
2. 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； 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。
（四）CR4（P150/95 、CD11c/CD18） 配体：iC3b和C3dg 主要生物学功能： 增强Fc受体介导的吞噬作用。
（五）C3a/C4a受体和C5a受体 配体： C3a/C4a和C5a 主要生物学功能： 介导补体激活的炎症效应。
（六）C1q受体 配体：C1q 主要生物学功能： 免疫调节作用和调节血小板功能。
四. 补体受体 (complement receptor, CR)
概念：细胞膜上存在的能与补体活性分 子相结合的糖蛋白。
（一）CR1（CD35） 配体：C3b、C4b 主要生物学功能： 1. 抑制补体激活，协助I因子裂解C3b和 C4b； 2. 调理作用； 3. 促进免疫复合物清除； 4. 免疫调节。
一般性质：
A. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； B. 多数组分为糖蛋白； C. 血清中各成分含量不等，C3含量最多， D因子最少； D. 正常生理情况下，以非活化形式存在； E. 性质不稳定：加热56℃， 30min 失活。
第四章-补体系统PPT课件
补补体体系系统统
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
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。
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1
Jules Bodet (1870-1961),
Discoverer of complement
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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
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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
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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
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与C42结合形成 C423(C5转化酶）
17
经典途径
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CR1
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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。
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47
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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
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32
3.I因子 作用方式：裂解C3b、C4b 效应：抑制C3转化酶形成
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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
免疫学-第4章补体系统
一、补体活化的经典途径
(三) 活化的过程
1. 识别阶段：C1
2. 活化阶段：C4、C2、C3
3. 膜攻击阶段
1. 识别阶段
C1脂酶形成C1（C1q）与抗原抗体复合物中Ig的补体结
合位点相结合至C1酯酶形成。识别单位：C1由1个C1q、 2个C1r和2个C1s组成。
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
3. 补体调节蛋白
根据其功能命名，如 C1q 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. 补体活化的裂解片段
一般在该成分的符号后加小写字母表示，如
小片段用 a表示,如 C3a; 大片段用 b表示,如C3b。
多种成分的复合物根据数字代号及小写字母按
先后顺序排在C的后面，如C4b3b。
主要内容
第一节 补体组成及理化特性 第二节 补体活化 第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应 第四节 补体的生物合成与补体缺陷
第二节 补体活化
一、补体活化的经典途径
二、补体活化的凝集素途径
三、补体活化的旁路途径
四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成 五、补体活化三条途径的比较
第二节 补体的激活
C6 C5b C5a C5b6 C7 C5b67
C5
C8 C9 C5b6789 （MAC）
MAC插入细胞膜
MAC
C6
CC C C C9 9 9 9C 9C C C 9 9 9 9
C7
b
补体诱导的RBC膜的破裂
MAC的电镜结果
五、三条途径的特点与比较：
激活物 参与成分 C3、C5转化酶 所需离子 生物学作用
第四章补体
3、理化特性及含量
4、不具有抗体的功能，但可协助、补充、加 不具有抗体的功能，但可协助、补充、 强抗体的免疫作用。 强抗体的免疫作用。 5、正常生理情况下，以酶原的形式存在，不 正常生理情况下，以酶原的形式存在， 能单独与抗原或抗体起反应， 能单独与抗原或抗体起反应，只有在抗原 抗体结合成复合物后， 抗体结合成复合物后，才能激活酶原变成 以激活补体发挥作用。 酶，以激活补体发挥作用。2.参与成分 Nhomakorabea.参与成分
三．两条激活途径的比较
相关内容
激活物 补体固有成分 所需离子 C3转化酶 转化酶 C5转化酶 转化酶 作用
经典途径
抗原与抗体（ 抗原与抗体（IgM或 或 IgG1-3）形成的复合物 ） C1~C9 Ca2+、Ma2+ 、 C4b2b C4b2b3b
替代途径
细菌脂多糖、肽聚糖、 细菌脂多糖、肽聚糖、 酵母多糖等凝集的IgG4 、 酵母多糖等凝集的 IgA C3、B因子、D因子、P 、 因子 因子、 因子 因子、 因子和C5~C9 因子和 Ma2+ C3bBb(P) C3bnBb(P)
C1q 由六个相同的花蕾状亚单位组成，每个亚单位又由 三条多肽链组成，其羧基末端盘卷成球状，为C1q的识别 三条多肽链组成，其羧基末端盘卷成球状，为C1q的识别 结构，它可主动识别抗原抗体复合物中抗体的补体结合位 点（IgG的CH2和IgM的CH3）。而此时，C1q必须有二个 点（IgG的CH2和IgM的CH3）。而此时，C1q必须有二个 以上的IgG分子才能激活补体，IgG在与相应抗原结合以后 以上的IgG分子才能激活补体，IgG在与相应抗原结合以后 其构型由“ 型转变为“ 其构型由“T”型转变为“Y” 型， 可使CH2功能区的补体 可使CH2功能区的补体 （C1q）结合位点暴露，从而为C1q“桥联”免疫球蛋白， C1q）结合位点暴露，从而为C1q“桥联” 为启动C1活化提供必需的条件；一个IgM分子在与相应抗 为启动C1活化提供必需的条件；一个IgM分子在与相应抗 原结合后其构型改变如“蟹爬状” ，可使若干CH3功能区 原结合后其构型改变如“蟹爬状” ，可使若干CH3功能区 补体（1q）结合位点暴露，为C1活化提供必需的条件。 补体（1q）结合位点暴露，为C1活化提供必需的条件。 C1r和C1s均为单链多肽分子，在Ca2+存在的情况下， C1r和C1s均为单链多肽分子，在Ca2+存在的情况下， 它们以C1s C1r－ C1r－ C1s的顺序连接成四聚体，并与 它们以C1s －C1r－ C1r－ C1s的顺序连接成四聚体，并与 C1q分子相连，组成C1大分子。C1r在C1大分子中起着连接 C1q分子相连，组成C1大分子。C1r在C1大分子中起着连接 C1q和C1s的作用，当C1q启动后，C1r构型改变，成为具有 C1q和C1s的作用，当C1q启动后，C1r构型改变，成为具有 活性的C1r，后者可诱导C1s活化。C1s在C1大分子中以酶 活性的C1r，后者可诱导C1s活化。C1s在C1大分子中以酶 原形式存在，被C1r激活后成为具有酯酶活性的C1s 原形式存在，被C1r激活后成为具有酯酶活性的C1s ，此酶 的活性可被C1抑制物灭活。在Mg2+存在的条件下，C1 的活性可被C1抑制物灭活。在Mg2+存在的条件下，C1 （即C1s ）可作用于相应底物即后续补体成分C4和C2，进 （即C1s ）可作用于相应底物即后续补体成分C4和C2，进 一步引起酶促连锁反应。本阶段产生一个关键酶: 一步引起酶促连锁反应。本阶段产生一个关键酶: C1s
补体系统whw
激活的C 1 (C3转化酶)
C 4＋C 2
C 4b2b3b
(C5转化酶)
丝氨酸 ＋ 蛋白酶 病原体甘露糖残基
C 3b M ASP C 3bB b
(C3转化酶)
攻膜复合物
C 3b
B因子 D因子
C 3bB b3b
(C5转化酶)
旁路途径
第三节 补体活化的调控
一、补体的自身调控
补体激活过程中生成的某些中间产物极不稳定, 补体激活过程中生成的某些中间产物极不稳定, 易发生 衰变,尤其在未结合于固相的情况下. 衰变,尤其在未结合于固相的情况下.
小结
● 补体系统由补体固有成分（C1～C9 , MBL及B因子、 补体系统由补体固有成分（ ～ 及 因子、 补体固有成分 因子 D因子等）、补体调节蛋白和补体受体组成 因子等） 补体调节蛋白和补体受体组成 组成. 因子等 补体激活途径包括经典途径 经典途径、 途径或旁路途径， ● 补体激活途径包括经典途径、MBL途径或旁路途径， 途径或旁路途径 经共同的末端通路， 经共同的末端通路 ， 最终形成具有溶细胞作用的膜 攻击复合物. 攻击复合物 补体系统的生物学活性包括： 溶菌溶细胞、 ● 补体系统的生物学活性包括： 溶菌溶细胞、调理吞 引起炎症反应、清除免疫复合物. 噬、引起炎症反应、清除免疫复合物 补体的激活处于严格的调控之下. ● 补体的激活处于严格的调控之下
.
第一节
补体系统概述
一. 补体系统的组成
补体的固有成分 补体调节蛋白 补体受体
二. 补体系统的命名
(一) 补体成份的命名 一 参与补体经典激活途径的固有成分， 参与补体经典激活途径的固有成分，按C1(q、r、s)～C9; 、 、 ～ 补体旁路激活途径的成分以英文大写字母表示， 因子、 补体旁路激活途径的成分以英文大写字母表示，如B因子、D 以英文大写字母表示 因子 因子、 因子 因子、 因子 因子; 因子、P因子、H因子 (二) 补体片断的命名 二 有酶活性的成分或复合物， 如C3a、C3b等； 有酶活性的成分或复合物， 在其符号 、 等 上划一横线表示， 上划一横线表示，如C1、C3bBb； 、 ； 灭活的补体片段，在其符号前加英文字母 表示 表示,如 灭活的补体片段，在其符号前加英文字母i表示 如iC3b. (三)补体调节蛋白的命名 三 补体调节蛋白的命名 以其功能命名， 抑制物、 结合蛋白 促衰变因子等; 结合蛋白、 以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等 抑制物
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参与的 补体成分
C1~C9
所需离子
Ca2+, Mg2+
C3转化酶 C5转化酶
C4b2b C4b2b3b
作用
参与特异性体液免 疫应答的效应阶段
C2~C9
C3,C5~C9,B因子, D因子, P因子
Ca2+ , Mg2+
Mg2+
C4b2b
C3bBb
C4b2b3b
C3bBb3b
参与非特异性免疫 在感染早期发挥作 用
IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化
结合抗原之前
T Y 结合抗原之后
Fc段
CH1
C1q 结合
CH2
位点被屏 障
暴露的 C1q结 合位点
补体活化的经典途径
C1q
C1r C1s
C1qr2s2
抗 体 抗 <40nm 抗 原
C1由 一个C1q、两个 C1r 和两个C1s分子的 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 途径。
第四章 补体系统
P30-P38
教学目标
掌握补体的概念、补体系统的三条激活途径 及其主要区别，补体系统的主要生物学作用
熟悉补体系统的命名及理化特性 了解补体活化的调节
➢ 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℃30 min 阻止其活性；加入新鲜非 免疫血清可恢复其活性。
C3bBb。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如：iC3b。
补体的存在形式与命名
存在形式 酶原形式 活化形式 片段形式 灭活形式
表示方法 C3、C4、C2、B C4b2b、C4b2b3b C3a、C5a、C4b、C5b iC3b、iC2a
补体的理化性质
来源：肝细胞、巨噬细胞 化学成分：糖蛋白；多为β球蛋白 补体系统占血清球蛋白总量的10% C3含量最高，其次是C4 极不稳定 对温度敏感：56 ℃ 30min 补体灭活
参与非特异性免疫在感 染早期发挥作用
第四节 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。
溶菌
溶细胞
4.不参与C5转化酶形成的补体成分是 A.C4 B.C5 C.C3 D.C2 E.B因子
5.激活补体能力最强的Ig是 A.IgG B.IgE C.SIgA D.IgA E.IgM
参与成分 MBL+细菌的甘露糖残基+丝氨酸蛋白酶，形成“MBL 相关的丝氨酸蛋白酶”（MASP）具有与活化的C1q 具有同样的生物学活性
激活过程 识别阶段、活化阶段、攻膜阶段
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,凝聚的IgA
N
C
Ba（234aa）
Bb（5转化酶的形成 蛋白酶活性区
Ｃ３结构图
过敏毒素 趋化作用
参与C3和C5转化酶的形成
b a
MAC
膜攻击复合体（MAC）嵌入细胞内形成贯通 细胞膜的微孔（11nm左右），破坏细胞膜的 屏障作用，导致细胞溶解。
激活过程
Ag-Ab复合物
补体的溶细胞作用
(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 C3b、 C4b 结合于吞噬细胞CR 吞噬免疫 复合物。
实际意义：抗感染。
补体的调理作用
细菌 C3b受体
吞噬细胞
2. 免疫复合物清除作用
Ag-Ab复合物（可溶性） C3b或C4b 与血细胞（如红细胞、血小板）CR结合 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。
免疫复合物 C3b受体
红细胞
补体的免疫黏附作用
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。
在特异性体液免疫的 效应阶段发挥作用
旁路激活途径
激活物 细菌细胞壁成分（脂多糖、肽聚糖、磷壁酸 等）、酵母多糖、凝集的IgA和IgG4 参与成分 C3、C5～C9、B、D、P因子 激活过程
C3
H因子
C3b
C3自发水解
C3a
C3b
C3b的自发形成
I因子
iC3b
C3b的降解
哺乳动物细胞表面 微生物细胞表面
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
关键酶：C4b2b 和 C4b2b3b
C4
chain
过敏毒素
参与C3和C5转化酶的形成 chain
Ｃ４结构图
C2, B因子 C2和B因子均为单链的血清蛋白酶。
N C2a（223aa）
C
C2b（509aa）
C1s
参与C3和C5转化酶的形成
C3a C5a
肥大细胞
过敏介质
补体的过敏毒素作用
B. 趋化作用： 趋化因子（chemotaxin）： C5a、C3a、
C4a 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、C4a 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。
旁路激活途径
激活物 脂多糖、葡聚糖、凝集的IgA和IgG4等
参与补体成分 C3、C5~C9、B、D、P因子
C3转化酶
C3bBb C3bBbP
C5转化酶
C3bnBb C3bnBbP
作用
参与非特异性免疫、感染 早期发挥作用
MBL激活途径
激活物 在病原微生物感染早期，机体炎症反应诱导肝细胞 产生的急性期蛋白。（MBL、C反应蛋白）
4. 免疫调节作用
A. C3b 促吞噬细胞生成； B. C3b 与B细胞表面CR1结合
促B细胞增殖分化。
复习题
名词解释：补体、MAC、C5转化酶 简述补体经典激活途径和旁路激活途径的过
程。 列表比较补体三大激活途径的主要区别（激
活物质、C3转化酶、C5转化酶
1.补体经典激活途径中，补体成分的激活顺序 是
A.C123456789 B.C145236789 C.C123536789 D.C142356789
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转化酶的成分相同 D.激活物相同 E.MAC的形成及其溶解细胞的作用相同
3.补体系统的三条激活途径均参与的成分是 A.C2 B.B因子 C.C1 D.C3 E.C4
补体的组成
补体固有成分
C1—C9、B、D、P因子、MBL 等
补体调节蛋白
C1抑制物、I、H因子、C4结合蛋白等
补体受体（CR）
CR1—CR5，C1q受体
2. 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； 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：
推测结论 1. 新鲜血清中存在一种帮助抗体溶解细菌的成份 2. 这种成份化学性质不稳定 3. 这种成份无抗原特异性
补体的概念
补体:补充帮助抗体发挥溶细胞作用.
补体系统（complement system)的概念：是由 正常存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组 经活化后具有酶样活性的蛋白质，以及其调节蛋 白和相关膜蛋白（受体）共同组成的系统。
识别阶段
C1（q、r、s）
活化阶段
C1酯酶
C4
C4b
C2
C2b
C3转化酶
C5转化酶
C4b2b
C4b2b3b
C3
C3b
攻膜阶段
C5 C6 C7
C8 C9
膜攻击复合体 MAC
C5b C5b67 C5b6789
经典激活途径
激活物 参与补体成分 C3转化酶 C5转化酶 作用
抗原抗体复合物（IgG、IgM） C1~C9 C4b2b C4b2b3b
补体系统的激活途径
经典激活途径 由抗原抗体复合物结合C1q启动激活的途径。
旁路激活途径 由病原微生物等提供接触表面，直接从C3激 活开始的途径。
MBL激活途径 由MBL（甘露聚糖结合凝集素）结合细菌启 动激活的途径。
经典途径 补体的激活
旁路途径
Ag-Ab复合物
激活物
C1q、r、s
MBL途径
MASP
C4 C2 Ca2
C3
Mg 2
MBL
血管扩张 趋化作用 调理作用
C3a
B,P,D 扩大环
C3b
免疫黏附
调理作用
C5,C6 ,C7 C5a
修复、再生 C567
C8, C9
细胞膜损伤
经典激活途径
激活物 Ag-Ab复合物（IgG、IgM）
参与成分 C1～C9
激活过程 识别阶段、活化阶段、攻膜阶段
唾液 H 酸
C3b 灭活
C3b
Bb
H