第四章补体系统

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4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。

第四章 补体系统——【免疫学】

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。
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• 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

《医学免疫学》第四章-补体系统PPT课件

.
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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
.
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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
.
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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
.
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.
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

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

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

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)

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。

4-补体

4-补体

膜攻击阶段

C5转化酶裂解C5后, 作用于后续的其他补 体成分,最终导致细 胞膜受损,细胞裂解 的阶段。
穿膜复合物的形成和细菌的溶解
二、旁路激活途径

旁路激活途径的激活物质为非抗原抗体复合物, 如细菌的细胞壁成分(脂多糖,肽聚糖,磷壁 酸和凝聚的IgA和IgG等物质)。旁路激活途径 在细菌性感染早期,尚无产生特异性抗体时, 发挥重要作用。
体液中灭活物质的调节



H因子(factor H) H因子不仅能加快I因子灭活C3b的速度,更能 竞争性地抑制 B因子与C3b 的结合,还能使 C3b从C3bBb中臵换出来,加速其灭活。 S蛋白(S protein) S蛋白能干扰C5b67与细胞膜结合。 C8结合蛋白(C8 binding protein,C8bp又称同 源性限制因子,homologous restriction factor, HRF) C8bp可阻止C5678中的C8与C9的结合,从而 避免危及自身细胞膜的损伤作用。
一、经典激活途径

按其在激活过程中的作用,分为三组:识别 单位(recognition unit) 包括C1q,C1r,C1S; 活化单位 (activation unit) 包括C4,C2,C3; 膜攻击单位(membrane attack unit) 包括C5~9。
(一)识别阶段


C1 是 由 三 个 亚 单 位 C1q , C1r , C1s 依 赖 于 Ca2+ 结合成牢固的非活性大分子,C1与抗原 抗体复合物中免疫球蛋白的补体结合点结合 至C1酯酶形成。 C1q:有6个Ig结合点。 C1r:起着连接C1q和 C1s的作用。
(一)自行衰变的调节

第四章 补体

第四章 补体

三条途径:
经典途径(classical pathway) 旁路途径(alternative pathway) MBL途径(MBL pathway)
(一) 经典(传统)激活途径:
抗原抗体复合物依次活化C1(C1q、C1r、
C1s)、C4、C2、C3,形成 C3 与 C5 转化酶, 这一激活途径称经典途径,是抗体介导的体液 免疫反应的主要效应方式.
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。
二. 补体系统的激活
生理情况下血清中的补体成分大部分以 无活性的前体形式存在,在某些活化物作用下, 或在特定的颗粒表面,补体各成分依次被激活, 最终导致溶胞效应;同时,产生多种水解片段, 参与免疫调节及炎症反应等多种活动。
CR2,CD21,C3d受体
单链膜整合的糖蛋白,是 C3d 、 iC3b 、 C3dg 和
C3b 的受体,主要结合 C3d ,多数分布在 B 细胞上。
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。
3、补体受体 3 型
CR3,Mac-1,CD11b/CD18)
是C3b的受体,为异源二聚体,有结合 C3降解产物(iC3b,C3d)的位点; 1、介导粘附; 2、增强吞噬细胞功能; 3、具有凝集素活性。
(三) MBL(甘露糖结合凝集素)激活途径
细菌表面的多糖(甘露糖或N氨基半乳糖)经血 浆中的甘露糖结合凝集素(Mannose binding le ctin,MBL )和MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MBL associated serum protease,MASP)活化C4和C2。 无C1的参与

第四章 补体系统

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

补体

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。

免疫学-第4章补体系统

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

《补体系统》PPT课件

《补体系统》PPT课件

C4b
C3 b
3. 效应阶段----MAC
溶膜复合物(MAC)的形成:
C5b + C6 + C7 + C8 + C9
C5b6789
C5b6789 = MEMBRANE ATTACK COMPLEX
12-15个C9插入靶细胞膜,溶解靶细胞 激活位置不同,形成产物不同
溶膜途径的成分
C7 C6
C 9
溶膜途径的C5-激活
剂。
2、补体受体2型

是单链膜整合蛋白,主要结合C3d,可以结合病毒EBV。
• 功能:对树突细胞在生发中心捕获抗原抗体复合物及导致记 忆B细胞活化有一定作用。
3、补体受体3型

是异源二聚体,且是IC3b的受体,主要分布
在巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞、肥大细胞等。
• 功能:促进吞噬细胞发挥其功能;结合糖类,类似 于凝集素;使带有CR3的吞噬细胞吞噬某些不依赖于 补体的微生物。
2、补体的激活途径:经典途径,替代途径,MBP 途径,
3、补体系统的调节机制:C1INH, I 因子
H 因子、DAF、同源限制因子等的作用。
4、补体受体:CR1,CR2。
感谢下 载
感谢下 载
补体过度活化会使补体大量消耗,则机体抗感染能力下降,同时也会使 机体发生炎症反应对机体造成伤害。
一、血清中的补体活化调节蛋白
1 C1INH: • 是丝蛋白抑制剂家族的成员,成分是血清糖蛋白。 • 功能:抑制液相中C1的活化;且能与C1r、C1s结
合;是C1抑制因子。 2、S蛋白:
• 又称溶膜复合物抑制因子,是单链的糖蛋白。 • 功能:结合C5b6、7复合物以阻止与细胞表面结合;
4、补体受体4型

第四章补体

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

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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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
参与的成分 C1、C4、C2、C3、C5~C9 MBL、MASP、C4、C2、 C3、B 因子、D 因子、
和激活顺序
C3、C5~C9
P 因子、C5~C9
所需离子 Ca2+、Mg2+
Ca2+、Mg2+
Mg2+
C3 转化酶 C 4b2b
C 4b2b
C3bBbP
➢ 保护素(膜反应性溶血抑制剂,MIRL, CD59)
作用方式:与细胞膜表面的C5b67结合,再与 C8结合,干扰C5b678的生成;还可直接与C9 分子结合阻断MAC的形成。
效应:分布于各种血细胞表面,阻止MAC形成。
➢ 补体受体1(CR1)
作用方式:替代C2和B因子与自身组织细胞表 面结合的C4b/C3b 结合。
第四章 补体系统
重点提示
补体系统的组成 补体系统的激活途径 补体的生物学功能及意义
第一节 概 述
补体系统(complement system)
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1919
Jules Bordet Belgium
b. 1870 d. 1961
化酶裂解失活。
➢ 同源限制因子(HRF)
作用方式:阻断C9与C8结合。
效应:抑制MAC形成。
✓当靶细胞与补体来源于同一 种属时,补体的攻膜效应通常 会受到抑制,称为补体效应的 同源限制。
✓血液细胞、血管内皮细胞及 其他管道上皮细胞是感染和炎 症时最容易受到补体攻击的靶 细胞,HRF在这些细胞表面的 丰富表达在保护自身组织细胞 的完整性和维持其生理功能上 具有重要意义。
效应:抑制经典途径、MBL途径C3转化酶。
➢ H因子(factor H )
作用方式: 竞争性抑制C3b与B因子的结合; 从C3bBb中解离置换Bb; 辅助I因子裂解液相中的C3b。
效应:抑制旁路途径C3转化酶。
➢ I因子(factor I) 作用方式:裂解C3b、C4b。 效应:抑制C3转化酶的形成。
补体激活产生的中间产物极不稳定,限制 级联反应。
一、血浆中补体调节蛋白的作用
C1抑制物 C4结合蛋白 H因子 I因子 S蛋白 过敏毒素灭活剂
➢ C1抑制物(C1-INH)
作用方式:与C1不可逆结合,使C1失活。 效应:抑制经典途径。
C1-INH
➢ C4结合蛋白(C4BP)
作用方式: 竞争性抑制C4b与C2的结合; 从C4b2b中解离置换C2b; 辅助I因子裂解液相中的C4b。
➢ S蛋白(S protein) 作用方式:与C5b67结合。 效应:抑制MAC形成。
➢ 过敏毒素灭活剂(AI)
作用方式: 可去除C3a、C5a羧基末端的精氨酸残基。
效应:使C3a、C5a失去过敏毒素活性。
二、膜结合调节蛋白的作用
膜辅助蛋白(MCP) 衰变加速因子(DAF) 同源限制因子(HRF) 保 护 素 ( 膜 反 应 性 溶 血 抑 制 剂 , MIRL , CD59) 补体受体1(CR1)
2. 甘露聚糖结合凝集素(MBL)激活途径的相关蛋 白:MBL、MASP(MBL相关的丝氨酸蛋白酶)
3. 旁路激活途径:B因子、D因子、P因子 4. 共同终末通路活化的补体成分:C5~C9
补体调节蛋白(参与调控)
1. 可溶性调节蛋白:C1抑制物、I因子、H因子、C4 结合蛋白等
2. 膜结合调节蛋白:DAF等
产生部位:肝脏、单核-巨噬细胞、肠粘膜上皮细 胞、内皮细胞等
补体固有成分均为球蛋白,血清含量相对稳定, 占血浆球蛋白总量的10%
补体的固有成分中C1q分子量最大,肽链数目最 多,D因子分子量最小;C3血清含量最高,D因 子含量最低
不耐热,加热56℃、30分钟灭活
第二节 补体系统的激活
补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中, 在活化物质作用下,补体发生复杂的级联反应,表现 出生物学活性,此为补体的激活。
4. 补体活化的关键步骤是C3转化酶的产生、C5转 化酶的作用和膜攻击复合物的形成。
5. 补体激活途径及效应均受到精密的负反馈调控作 用。
6. 补体最重要的功能是溶菌和细胞溶解作用;补体 活化过程中产生的不同活性分子通过细胞表面的 补体受体发挥各种生物学效应:如调理作用,清 除免疫复合物等;补体C3a,C5a等具有炎症介 质作用;补体还参与适应性免疫应答。
C3b
C3
C3a
C5
攻膜阶段
C5转化酶
C—4b—2b—3b

C5a
C5
C5b
C6
C7
插入浆膜脂
质双层中
膜攻击复合物
(membrane attack
C5b67
complex, MAC )
C5b678
C8
C5b6789
C9
二、MBL途径 感染早期,肝细
与经典途径过程基本类似,但胞蛋分白激泌活的物急质性是期 细菌表 面甘露糖残基,激活过程始于细菌表面甘露糖残 基与MBL(甘露聚糖结合凝集素)结合;
小结
1. 补体系统是由多种糖蛋白分子共同组成的生化级 联反应体系,其中包括血清补体固有成分、可溶 性及膜表面调节蛋白以及补体受体。
2. 补体是最为重要的固有免疫成分,是固有免疫应 答和适应性免疫应答发挥效应的重要工具。
3. 激活补体系统的途径有三条:始于C3分子自发 裂解的旁路途径;MBL介导的凝集素途径;抗体 分子介导的经典途径。
抗原决定基 补体C1q结合点
免疫球蛋白与相应抗原结合前后构型变化
识别阶段
C1q花蕾状结构 C1q C端与Ig补 体结合位点结合
C1r2C1s2 哑铃状结构
识别阶段
活化阶段
C1s ↓ C4a C4
C4b
C2
C3转化酶
C1s
Mg2+ ↓ C2a
C5转化酶
C4b2
—— C4b2b
C—4b—2b—3b
MBL分子结构类似于C1q分子,直接识别并结合 细菌表面甘露糖残基,进而依次激活MBL相关的 丝 氨 酸 蛋 白 酶 -1 ( MBL-associated serine protease,MASP-1)、MASP -2;
MASP与活化的C1s具有同样生物学活性,可水解 C4和C2分子,继而形成C3转化酶,其后过程与 经典途径相同。
经典途径 MBL途径 共同末端通路 旁路途经 在激活的三条途径中,在抗感染初期主要是旁路 途径和MBL途径,后期(特异性抗体产生后)经 典途径才会产生效应。
一、经典途径
参 与 的 成 分 : 依 次 为 C1 、 C4 、 C2 、 C3 、 C5 ~ C9,其中C1通常以C1q(C1r)2(C1s)2 复合大分子 形式存在。 激活物:主要是IgG或IgM与抗原结合形成的免疫 复合物(immune complex,IC),其中Ig激活补 体能力的强弱依次为IgM>IgG3>IgG1>IgG2。 激活过程:识别阶段→活化阶段→攻膜阶段
√ √

攻膜复合物
√ √ √
C3a,C5a √
第四节 补体的主要生物学作用
溶菌和细胞溶解作用
溶解各种靶细胞→抗微生物 补体激活→形成MAC
溶解自身细胞→组织损伤与疾病
调理作用 C3b、C4b、iC3b与靶细胞结合,通过与吞噬细胞表 面 CR1、CR3、 CR4的结合,促进吞噬。
免疫复合物清除作用
C5 转化酶 C 4b2b3bC4b2b3bC3bnBbP
作用时相 感染后期,在特异性免 感染早期,在非特异性免 感染早期,在非特异性免
疫效应阶段发挥作用 疫效应阶段发挥作用
疫效应阶段发挥作用
第三节 补体活化的调节
补体具有严格、准确的有效的自我调节机 制,补体系统一旦被激活,系统的“能量” 突然爆发,活化与抑制两方面暂时失去平 衡。此时,抑制性调节机制发挥作用,使 补体系统逐渐恢复自稳状态,以避免对组 织造成严重损伤。
免疫复合物
经典途径
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