第五章-补体

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第5章 补体

第5章 补体

H因子、S蛋白等。
(3) 补体受体(complement receptor, CR) CR1——CR5、C3aR/C4aR/C5aR、H因子受体等
3. 补体的命名 3. 补体的生物合成
90%的血浆补体由肝脏合成。本身不稳定,C3最多, 56℃→灭活
C1q分子的C端球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的 部位,它的启动可使C1r构型改变,成为具有活性的C1r并诱 导C1s的活化,成为具有酯酶活性的C1s,在 Mg++存在下可启 动补体活化的经典途径。
第五章 补体系统 p49
一. 概 述
1.补体(complement, C): 是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经 活化后具有酶活性的蛋白质。
2.补体系统的组成
(1) 补体固有成分 C1-C9 、甘露糖结合凝集素(mannan-binding lectin, MBL) 、
丝氨酸蛋白酶 (serine protease)、B因子、D因子、P因子。 (2) 补体调节蛋白:C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、
二. 补体激活
在生理情况下,大多数血清补体成分以酶前体的 形式存在。 补体的激活过程是一系列扩大的酶促连锁反应。
现已经发现三条补体激活途径:
经典途径
旁路途径
MBL途径 三条途径具有共同的终末反应过程。
(一) 经典激活途径(classical pathway)(传统途径)
1. 激活物质 免疫复合物(immune complex, IC) Ab:IgM、 IgG(IgG1、 IgG2、IgG3) 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,游离或可溶性抗体不能通过经典途径激活补体。
(三) MBL途径(MBL pathway,凝集素途径) 1 激活剂 MBL(mannan-binding lectin)结合半乳糖或甘露糖

第五章 补体(医学免疫学,人民卫生出版社第7版)

第五章 补体(医学免疫学,人民卫生出版社第7版)
第五章 补体(Complement)
本章教学大纲
【目的要求】 掌握:补体的概念,补体三条途径的主要特
点,补体的生物学功能。 熟悉:补体系统的组成、命名,补体经典途
径、旁路途经和MBL途径的激活过程; 了解:补体的主要理化性质,补体活化的调
控。
【教学内容】
1、补体的概念,组成和命名,补体的理化性质和代谢。 2、补体的激活:补体经典途径,MBL途径和旁路途经的
参与非特异性免 疫的效应阶段, 感染早期发挥作

参与非特异性免 疫的效应阶段, 感染早期发挥作

补体系统激活的特点
1、激活后才具有酶活性 2、严格的级联反应 3、生物放大效应 4、可通过三条激活途径发挥生理或病理效应
①经典途径 ②MBL途径 ③旁路途径 5、在进化和抗感染中,出现或发挥作用的顺序: 旁路途径→MBL途径→经典途径
阶段I—识别阶段: 步骤1—识别单位的活化:C1酯酶的形成
阶段II—活化阶段: 步骤2—C3转化酶的形成 步骤3—C5转化酶的形成
阶段III—膜攻击阶段: 步骤4—C5b67三分子复合物的形成 步骤5—膜攻击复合体的形成和靶细胞溶解
(一)阶段I—识别阶段
第1步:C1酯酶的活化
IgG/IgM 与Ag结合后 暴露补体结合点 C1q与补体结合点结合 使C1r、C1s构象改变而活化 形成活性C1酯酶(C1)
实际意义: A. 抗感染; B. 自身免疫病。
激活补
体经典途 径,溶解 抗原靶细 胞
二、调理作用
Ag(颗粒性)-Ab 复合物 → C3b、C4b、iC3b → 结合于吞噬细胞CR →吞噬免疫复合物。
C3转化酶 的形成
(二)阶段II—活化阶段
第3步:C5转化酶的形成 C4b2a (即C3转化酶)水解C3 C3a+C3b C4b2a + C3b 结合成C4b2a3b (即C5转化酶)

第五章-补体

第五章-补体

④ 肽链降解后常具有新的生物学活性或与其它补体 的降解成分重新组合,形成新的活性分子。
⑤ 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。
五、补体的合成与代谢 ① 合成:肝细胞,单核/巨噬细胞,造血细胞,纤维 母细胞,内皮细胞,生殖细胞,脂肪细胞,神经 细胞。
② 代谢:非常快,血浆中补体每天约有一半更新。
二、替代途径
三、 MBL途径(凝集素途径)
MBL:甘露糖结合凝集素 FCN:纤维胶原素
MBL途径是指细菌或病毒表面的甘露糖蛋白与血 清中的MBL或FCN结合,进而激活C4、C2、C3 的活化途径。
三、 MBL途径(凝集素途径)
1、激活物:病原微生物表面以甘露糖或半乳糖为末端糖基 的糖结构 2、参与成分:MBL(FCN),MASP,C2-C9 3、激活过程: 病原入侵 TNF,IL等诱导机体产生MBL等 急性期蛋白 MBL结合到细菌表面的甘露糖 激活丝氨 酸蛋白酶MASP 活化C4,C2等 形成MAC杀伤入侵的病 原微生物
导C9分子聚合,产 生穿膜孔道,引起细 胞溶解
补体经典激活途径激活过程(二)
二、替代途径
该途径越过C1、C4、C2直接激活C3,故又称C3途径或旁路 途径。 激活物:某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等,为补 体激活提供保护性环境和接触性的表面。 参与替代途径的激活与调节因子:B因子、D因子、P因子为 激活因子;H因子、I因子为抑制与调节因子。 在细菌感染早期,即可发挥重要的抗感染作用
4. 补体的中和及溶解病毒的作用
抗体对病毒的中和作用,阻止病毒对宿主细胞的吸附
和穿入。
只有补体也可出现溶解病毒(有囊膜)的现象,
如由补体介导引起RNA肿瘤病毒溶解的现象。所有 C型RNA病毒,均能被灵长类动物新鲜血清所溶解

5 .补体

5 .补体
血浆中的补体成分在被激 活前无生物学功能,其活化过 程表现为一系列丝氨酸蛋白酶 为主的级联酶解反应。
第一节 补体概述
一 补体的命名 二 补体系统的组成 三 补体的合成和理化性质
一、补体系统的组成
存在于血浆及 体液中
存在于血浆和 细胞膜表面
存在于细胞膜 表面
二、补体的命名
补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后,用C后加阿拉伯 数字表示,依次命名为C1、C2、C3-C9;


溶解破坏肿瘤细胞 :

参与机体抗肿瘤免疫


溶解红细胞 、组织细胞等:
参与溶血或自身免疫病的发生发展
第四节 补体的生物学作用
二、调理作用
C3b、C4b和iC3b与病原体等非特异性结合,通过与 吞噬细胞表面CR1、CR3结合而促进吞噬细胞对病原体 的吞噬,称为补体介导的调理作用。
第四节 补体的生物学作用
C5b678
C4b2a3b、C3bnBb形成与活性 阻止MAC形成
C8
阻止MAC形成
(一)经典途径和旁路途径中关键酶的调节
1、C1抑制物(C1INH):抑制C1r、C1s和MASP 2、C4结合蛋白(C4bp):与C2竞争结合C4b,阻
断C4b2a组装 3、衰变加速因子(DAF):抑制C4b2a的形成 4、膜辅助蛋白(MCP):促进I因子裂解C3b 5、H/I因子:裂解C4b,C3b 6、备解素(P因子):稳定C3bBb,对旁路途径的
补体调节蛋白:可溶性调节蛋白、膜型调节蛋白
调节方式三节 补体激活的调控
第三节 补体激活的调控
调节蛋白 C1抑制物(C1INH) C4结合蛋白(C4bp) I因子 H因子 S蛋白 羧肽酶N I型补体受体(CR1)

5补体

5补体

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补体三条激活途径特点及比较要点
MBL途径 旁路途径 项 目 经典途径 主要激活物 Ag-Ab(IC) 病原体甘露糖 细菌脂多糖 (Ab:IgM/IgG123) 聚合IgA,IgG4等 参 与 C1-9 MBL MASP B D P因子 补体成分 C2-9 C3,5-9 C3转化酶 C5转化酶 作 C4b2a C4b2a3b 左+右 左+右 C3bBb C3bBb3b
作用:促进吞噬细胞对细菌等吞噬
(三)免疫粘附与清除IC
补体片段: C3b
参与细胞:红细胞、血小板 作用:粘附,运输转移给巨噬细胞
(四)炎症介质作用
过敏毒素作用: C3a/5a 增强血管通透性,平滑肌收缩 趋化作用: C5a 吸引细胞聚集于炎性部位
Ab激活力: IgM>>IgG3>IgG1>IgG2
(二)活化过程
1.识别阶段
Ag+Ab C1q Ag-Ab C1q C1r C1r C1s C1s
识别阶段
C1q
IgG IgG 补体结合 位点CH2
经典途径识别阶段
2.活化阶段
C4b2a
C2b
C4b2a3b
C4b2a
C4b2a3b
C2b
C2a C2a
三、补体系统的组成 1、补体的固有成分 经典途径:C1q/r/s、C4、C2; MBL途径:MBL、MASP; 旁路途径:B因子、D因子; 共同组分:C3、C5—9;
2、补体调节蛋白:
P因子、C1抑制物、I因子、C4结合蛋 白、H因子、S蛋白等。
3、补体受体(CR):
CR1~CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。
C4b2a
C2a C2b C4b2a3b

5-补体

5-补体


MBL是一种钙依赖结合蛋白,在结构上与 C1q相似,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 关丝氨酸蛋白酶(MASP)。MASP具有与活 化的C1相似的生物学活性,之后的反应过 程与经典途径相似。
Mannan-binding lectin pathway
C4b2a——C3 转化酶
C3转化酶 C5转化酶
C4b2b C4b2b3b

用 在抗体形成后发 在感染早期即 挥作用,参与特异 发挥作用,参 性免疫应答。 与非特异性免 疫应答。
在感染早期即 发挥作用,参 与非特异性免 疫应答。
四、补体受体

补体活化后的生物学效应
补 体 系 统 的 效 应
MBP途径
经典途径
旁路途径
C3 C3b C5
C4b2a——C3 转化酶 C4b
经典途径——C5转化酶的形成
C4b2a3b——C5转化酶
C4b
C3b
膜攻击阶段
C7 C6
C9
补体活化的共同末端效应
补体激活 形成C5转化酶 裂解C5 系列的连接反应 形 成 C5b~C9 复 合 物 (membrane attack complex,MAC) 损伤胞膜细胞崩解。
末端通路——C5 活化
b C4b C3b
末端通路——MAC形成
C6
C7
b
末端通路——MAC插入胞膜
MAC的
C6
结构
C7 CC C C C9 9 9 9C 9C C C9 9 9 9
b
(二)、补体活化的MBL途径
MBL(mannan-binding lectin)途径
主要激活物:病原体甘露糖残基 参与成分 : MBL、MASP、 C4、C2和C3 MBL (mannan binding lectin, 甘 露聚糖结合的凝集素) MASP(MBL-associated serine protease,MBL相关的丝氨酸 蛋白酶)

4.24补体

4.24补体

+
+丝氨酸蛋白酶
病原体甘 露糖残基
MASP
C4b2a
C3转 化酶
C4b2a3b C5转化酶
C2 C2a+C2b
C5bC 6789
膜攻击复合物
14
补体三条激活途径
❖ 一、经典途径: ▪ 参与补体成分:C1-C9 ▪ 激活物质:抗原抗体复合物(IC)
❖ 二、旁路激活途径: ▪ 参与补体成分:C3、B、D、P因子,C5-C9 ▪ 激活物质:某些细菌内毒素和真菌等。
C1由C1q、C1r、C1s组成
3
2.补体激活的调节蛋白 主要以可溶性和膜结合 两种形式存在。前者包括C1抑制物、P因子、I 因子、H因子、C4结合蛋白、S蛋白、SP40/40 等;后者包括促衰变因子、膜辅助蛋白、同种 限制因子和膜反应溶解抑制因子等。
3. 补体受体(CR) 补体受体可与相应的补体 活性片段或调节蛋白结合,介导补体生物学效 应 。 包 括 CR1~CR5 、 C3aR 、 C2aR 、 C4aR 、 C5aR等
6
第二节 补体系统的激活
❖一、补体活化的经典途径 ❖二、补体活化的旁路途径 ❖三、MBL途径 ❖四、补体活化的共同末端效应
7
抗原抗体复合物
C1
C4
C2
经典激活途径
C4b2a
C3
C4b2a3b
C5
C5a+C5b
C67
C89
C5b6789,MEMBRANE ATTACK COMPLEX
抗原抗体复合物
24
补体的生物学作用:
❖1、溶细胞、溶菌及抗病毒作用 ❖2、调理作用 ❖3、引起炎症反应 ❖4、清除免疫复合物
25
第五节 补体与疾病的关系

第五章 补体

第五章 补体

2 补体调节蛋白

以可溶性或膜结合形式存在,具有调节和控制补体活化
作用的蛋白分子,包括C1抑制物、I 因子、C4结合蛋
白、H因子、S蛋白、促衰变因子、膜辅助蛋白、同种 限制因子等。
3 补体受体
存在于细胞表面,介导补体活性片段或调 节蛋白发挥生物效应的各种受体(CR),
如CR1~CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。
一、补体激活的经典途径
( The Classical Pathway)
(一)经典途径的激活物及激活条件
Ag—Ab免疫复合物(immune
complexes,IC) (IgM、IgG1、IgG2、IgG3)
某些逆转录病毒的胞膜蛋白等
一个C1q分子必须同时与两个以上补体结合位点结
酸性粘多糖、肝素、鱼精蛋白、纤溶酶、组织蛋白酶、
补体系统的组成
1)固有成分:
经典及MBL途径的 前端反应成分: C1、 C4、C2、C3 MBL、 MASP
旁路途径的前端 反应成分:
C3、B、D、
2)调节成分: C1-INH、 I因子 C4bp、 H因子、 MCP、DAF、 HRF 3)补体受体:
P因子
共同末端反应成分 C5、C6、C7、C8、 C9
作用靶
C1r, C1s C3b,C4b C4b,C3b C4b C5b67
主要功能
抑制丝蛋白酶 阻止C3b与Bb结合 蛋白裂解,钝化 加速C4b2a衰变 阻止形成膜孔
整合的膜蛋白:
DAF 多数血细胞, 上皮及内皮细 胞 红细胞,淋巴 细胞、单核细 胞、嗜中性粒 细胞、血小板 C4b2a, C3bBb C8,C9 加速C3转化酶衰变
CR1、CR2、 CR3、CR4、 C3aR、C4aR

第五章 补体

第五章 补体

C3 C3b C3bBb (C3转化酶) C3转化酶 转化酶) PC3bBb
胰酶 D D
Ba B
p (C5转化酶) C5转化酶 转化酶) PC3bBb3b C5 C9
两种途径的类似性和差异性:
激活物质; 参与的补体成分; 所需的2价离子; C3转化酶; C5转化酶; 效应等。
补体的生物学功能 1. 溶菌 杀菌 溶细胞 溶解靶细胞 溶菌,杀菌 溶细胞(溶解靶细胞 杀菌,溶细胞 溶解靶细胞) G 为主; G+抗性。 为主; 抗性。 抗性 2. 促吞噬作用:C3b,C4b受体 促吞噬作用: 受体. 受体 3. 中和病毒:C1234,不依赖 抗 中和病毒: 不依赖Ab抗 不依赖 RNA Virus。 。 4. 白细胞的趋化作用:C3aC5a,C567 白细胞的趋化作用: 5. 过敏毒素作用 过敏毒素作用:C4a,C3a,C5a受体 受体 肥大细胞) (肥大细胞 。
第五章 补 体(Complement)
1895年,Bordet在Serum中发现的一组(几十 种成分)不耐热的能帮助抗体进行免疫反应,并 有杀菌作用及溶解细胞功能物质,统称补体。
定 义: 补体是血清中一组不耐热的具有酶活 性的球蛋白分子,能增强抗体的作用 能增强抗体的作用,同时 性的球蛋白分子 能增强抗体的作用 同时 具有溶菌,灭活病毒 溶解细胞作用,占血 灭活病毒,溶解细胞作用 具有溶菌 灭活病毒 溶解细胞作用 占血 清球蛋白总量的10-15%,在>56度时 可使 度时,可使 清球蛋白总量的 在 度时 其失活。 其失活。
两条活化途径: 两条活化途径: (1)经典活化途径: (1)经典活化途径: 由抗原抗体反应后,结合补体, 由抗原抗体反应后,结合补体, 激活补体。由C1开始活化。 激活补体。由C1开始活化。 (2)旁路途径:又称备解素途径 (2)旁路途径:又称备解素途径 或替代途径。 不经过C1,不需特异性的抗原 不经过C1,不需特异性的抗原 抗体反应, C3开始活化, 抗体反应,从C3开始活化,相对较为 非特异性。

第五章 补体系统

第五章 补体系统


5、膜辅助蛋白(MCP):可促进I因子 裂解C3b 的作用。 6、I因子:可将C3b 裂解为C3c与C3dg, 从而抑制 C4b2b活性或阻断C4b2b形成。
二、调控旁路途径C3转化酶与C5转化
酶 I因子:可裂解C3b; H因子:可直接作用于C5转化酶或间接辅
助I因子的作用; CR1: 可与C3b牢固结合; MCP:可促进I因子裂解C3b的作用; P因子:可与C3bBb牢固结合而形成稳定 的C3bBbP,从而加强C3bBb裂解C3的作用。

二、补体的命名

1.补体经典激活途径和终末成分按其发现先 后依次命名为C1、C2……C9; 2.补体旁路途径成分以大写英文字母表示, 如B因子、D因子、P因子; 3.具有酶活性的补体分子在其上加一横线表 示,如C1、C4b2b ; 4.补体在活化过程中被裂解为若干片段,分 别以该补体成分后附加小写英文字母表示,如 C3a、C3b、C5a; 5.补体调节蛋白根据其功能命名,如C1抑制 物、C4结合蛋白、衰 变加速因子等。
一、补体的生物功能 补体活化的共同终末效应是在细胞膜上组 装MAC所介导细胞溶解效应;同时,补体 活化过程中产生多种裂解片段,通过与细 胞膜表面相应受体结合而介导多种生物学 功能。
Hale Waihona Puke 1、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒
作用
补体激活后,可在靶细胞表面形成攻膜 复合体,使细胞膜表面出现许多小孔, 最终导致靶细胞溶解。 MAC的生物学效应是:溶解红细胞、血小 板和有核细胞;参与宿主抗细菌和抗病 毒防御机制。

三条途径的区别

比较项目 经典途径 替代途径 激活物 抗原-抗体(IgM, 聚合的Ig, IgG1,2,3)复合物 脂多糖等 参与成分 C1~C9 参与离子 Ca2+,Mg2+ C3转化酶 C4b2b C3,C5~C9, BF,PF,DF等 Mg2+ C3bBb

第五章补体教学

第五章补体教学

第五章补体教学概览在免疫学中,补体系统是一组蛋白质分子,起着重要的免疫调节作用。

本章将详细介绍补体系统的结构、功能和调节机制,并介绍补体教学的相关内容。

补体系统的结构补体系统是由多种蛋白质分子组成的复杂系统。

其中,主要的补体蛋白质包括C1q、C1r、C1s、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8和C9等。

这些蛋白质分子在体内相互配合,形成一个完整的补体级联反应。

补体系统的功能补体系统主要有三个功能:1.活化免疫细胞:补体蛋白可以与免疫细胞表面的受体结合,促进免疫细胞的活化和增强其吞噬能力。

2.毁灭病原体:补体蛋白可以直接破坏病原体的细胞膜,使其失去活力。

3.促进炎症反应:补体蛋白可以吸引炎性细胞到病变部位,从而增强炎症反应,促进伤口的愈合。

补体系统的调节机制补体系统的调节机制非常重要,以保证免疫反应的平衡和正确性。

主要的调节机制包括:1.补体激活途径的调控:人体通过调节C1q、C1r和C1s等蛋白的表达和活性,来控制补体激活途径的强度和速度。

2.补体蛋白的降解和清除:人体通过降解和清除补体蛋白,来限制补体系统的活性,避免过度激活导致的免疫反应过度。

3.补体调节蛋白的功能调控:补体调节蛋白,如CD55和CD59等,可以调控补体蛋白的活性和功能,保持免疫反应的平衡状态。

补体教学的目的补体教学是免疫学中非常重要的一部分。

通过补体教学,可以帮助学生掌握补体系统的结构、功能和调节机制,理解补体在免疫反应中的作用,培养学生的免疫学思维能力和实验操作技能。

补体教学的内容补体教学的内容主要包括以下几个方面:1.补体系统的结构和功能:介绍补体系统的组成蛋白质及其功能,包括补体激活途径、补体蛋白的活化和补体级联反应等。

2.补体调节机制:详细介绍补体调节蛋白的功能和调控机制,以及如何保持免疫反应的平衡。

3.补体实验操作:介绍补体实验的相关操作方法和步骤,包括补体活性测定、补体激活途径的检测等。

补体教学的教学方法在补体教学中,可以采用多种教学方法,以提高学生的学习效果和实践能力。

5第五章补体系统

5第五章补体系统

补体受体(complement receptor, CR)
概念:是表达于细胞表面能与某些补体成分或 补体片断特异性结合的糖蛋白分子。
补体系统活化后产生的一系列生物学效应多是 通过CR介导的对补体的活化可产生调节作用:
分 I型、II型、III型
★ 第四节 补体的生物学作用
(一)补体的生物功能
C1 complex
C5
C2
C3
C6、C7
C8、C9
激活条件:
a. 抗原抗体结合,Ig的 Fc段空间构型改变, 易与补体C1q结合。
b. C1与IgM的CH3区或 IgG( IgG 1/ IgG 2 /IgG 3)的CH2区结合。
c. 1个C1分子同时与两 个或以上Fc段结合。
IgG分子结合抗原前后的构象变化
有不同的生物学效应,广泛参与机体的免疫调节 与炎症反应。
补体激活的三条途径
(一) 经典激活途径(classical pathway)
参与的补体成分 C1(q、r、s)、C4、C2、C3。
经典激活途径的激活物 特异性抗体与抗原形成免疫复合物(immune complex,IC),以C1q结合于免疫复合物而启 动激活的途径。
补体固有成份 C1~C9
C3转化酶
C4b2a
C2~C9/ C3、C5~C9
C4b2a/C3bBb
C3、B、D、P因子 和C5~C9
C3bBb(P)
C5转化酶
C4b2a3b
C4b2a3b/C3bnBb C3bnBb(P)
生物学作用
在特异性体液 免疫的效应阶
段起作用
对经典途径和旁路途 参与非特异性免
径有交叉促进作用, 疫,在感染早期
C4b2a3b is C5 convertase; it leads into the Membrane

第五章 补体

第五章 补体

医学免疫学Medical Immunology第六版第五章补体系统(Complement)第一节补体概述第二节补体激活第三节补体系统的调节第四节补体的生物学意义第五节补体与疾病的关系第一节补体概述补体的发现:十九世纪末,在发现体液免疫后不久,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(complement, C)。

定义存在于人和脊椎动物血清、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.包括30余种成分,故被称为补体系统(complement,C)。

(一)补体系统的组成:1.补体固有成份:2.补体受体(CR):3.补体调节蛋白:C1~C9,B、D、P因子,MBL,MASP CR1、CR2、CR3、CR4、CR5及C3aR、C4aR,C5aR等C1INH、C4BP、H、I、S蛋白和血清羧肽酶, MCP, DAF, HRP(二)补体的命名:1.参与补体经典激活途径的固有成分,按发现的先后命名:C1(q r s)、C2…C92.补体系统的其他成分以英文大写字母表示:如B、D因子、H因子、MBL等。

3.调节成分以功能命名:C1抑制物;C4结合蛋白。

4.活化裂解片段加小写字母:如C3a、C3b等。

5.具有酶活性的成分加横线;如C3bBb。

6.灭活的补体片段,在其符号前加i:如iC3b。

(三)补体的理化性质与生物合成:1.补体的理化性质◆补体均为糖蛋白,多数为β球蛋白。

◆在生理情况下,多以酶前体形式存在。

◆多数补体对热不稳定,56℃,30min灭活。

2.补体的生物合成约90%血浆补体成分由肝脏合成,仅少数成分在肝脏以外的其他部位合成,在组织损伤急性期以及炎症状态下,补体产生增多,血清补体水平升高。

第二节补体的激活激活过程依据起始顺序的不同,可分为三条途径:由抗原-抗体复合物结合C1q启动激活的途径,称为经典途径(classical pathway);由MBL结合至细菌启动激活的途径,称为MBL 途径(mannan-binding lectin pathway);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(alternative pathway) 。

第五章 补体

第五章 补体

三条途径比较
经典 旁路 MBL
激活物 起始分子 参与成分 所需离子 C3转化酶 转化酶 C5转化酶 转化酶
IC(IgM、IgG1-3) 脂多糖、酵母多糖、内毒 、 ) 脂多糖、酵母多糖、 凝聚的IgA、IgG4 素 、凝聚的 、 C1q C1.C4.C2.C3.C5-C9 Ca2+、Mg2+ C4b2b C4b2b3b C3 C3、C5-C9 、B、D 、 、 Mg2+ C3bBb C3bnBb 参与非特异性免疫 的效应阶段 感染早期发挥作用
31
Opsonization and phagocytosis
32
Figure 7.35
33
(二)维护机体内环境稳定
抑制IC形成并促其解离
清除免疫复合物 清除凋亡细胞
促IC清除
34
35
(三)参与适应性免疫
参与免疫应答诱导 参与免疫细胞的增殖分化 参与免疫应答的效应 参与免疫记忆
36
第五章
补体
complement
1
目的要求
掌握补体系统的概念;经典途径和 旁路途径的激活过程;补体的生物 学作用。 了解补体的组成、命名及主要理化 特性;补体活化的MBL途径。
2
概述 补体的激活途径 补体的生物学作用
3
一、补体概述
*1894年由 Bordet 发现
*补体:是存在于人和动 物血清与组织液中的 一组经活化后具有酶 活性的蛋白质。
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2 理化性质
均为糖蛋白 含量相对稳定 C3含量最高 含量最高, C3含量最高,D因子最低 对热不稳定
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(二)补体系统的命名
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二、补体激活途径
在生理情况下,大多数血清补体成分以酶前体 的形式存在。 补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。 三条活化途径: 经典途径:由抗原抗体复合物结合C1q启动 MBL途径:由MBL结合至细菌启动 旁路途径:由病原微生物等提供接触表面,而 从C3开始激活。

第五章 补体

第五章 补体

第四章补体系统(complement system)补体的发现:1895年,Bordet体外重复pferffer的溶菌现象,证明:霍乱弧菌 + 新鲜免疫血清→细菌凝集→溶解+ 新鲜免疫血清(56 30′℃)→细菌凝集↓+新鲜正常血清溶解实验结论:血清中有两种物质与溶菌有关——对热稳定,使菌凝集——特异性Ab:免疫血清中对热不稳定,使凝集的细菌溶解——补体:免疫血清、正常血清中第一节概述一、补体系统的概念:存在于血清、组织液、和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统,包括30余种组分,故被称为补体系统(complement system,C)。

二、补体系统的组成1.补体固有成分:包括:①经典激活途径的Clq、Clr、Cls、C4、C2;③甘露聚糖结合凝集索(mannan-binding lectin,MBL)激活途径的MBL、MASP(MBL-associated serine protease,MBL,相关的丝氨酸蛋白酶);③旁路激活途径的B因子、D因子;④上述三条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。

2.补体调节蛋白:包括血浆中的备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40,以及细胞膜表面的衰变加速因子、膜辅助蛋白、同源抑制因子、膜反应溶解抑制物等。

3.补体受体:包括CRl-CR5(表5-1)、C3aR、C5aR、C1qR等。

三、补体系统的理化特性1.化学特性化学性质:均为蛋白质(或糖蛋白),多为β球蛋白。

分子量:悬殊。

参与级联反应的成分,C1q最大,D因子最小。

2.血清含量总含量:占血清球蛋白总量的10 %,相对稳定,各组分中,C3含量最高。

3.补体活性的稳定性℃灭活;室温下很快灭活;0~10℃保持几(3~4)天活性;温度: 5630′其他:紫外线、机械振荡、强酸、强碱、胆汁、酒精均可灭活补体。

4.产生部位来源:肝细胞——血浆中大部分补体成分;主要的来源。

(完整版)第五章补体系统

(完整版)第五章补体系统

第五章补体系统第一节补体概述补体(complement,C)系统包括30余种组分,其广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统.血浆中补体成分在被激活前无生物学功能.多种微生物成分、抗原—抗体复合物以及其他外源性或内源性物质可循三条既独立又交叉的途径,通过启动一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应而激活补体,所形成的活化产物具有调理吞噬、溶解细胞、介导炎症、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学功能。

补体不仅是机体固有免疫防御的重要部分,也是抗体发挥免疫效应的主要机制之一,并对免疫系统的功能具有调节作用。

补体缺陷、功能障碍或过度活化与多种疾病的发生和发展过程密切相关。

(一)补体系统的组成补体系统由补体固有成分、补体受体、血浆及细胞膜补体调节蛋白等蛋白组成。

1.补体固有成分补体固有成分是指存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质,包括:①经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路激活途径的B因子、D因子和备解素(properdin,P因子); ③甘露糖结合凝集素激活途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶(MASP);④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。

2.补体调节蛋白(complement regulatory protein)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,包括血浆中H因子、I因子、C1INH、C4bp、S蛋白、Sp40/40、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(FHR);存在于细胞膜表面的衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)、CD59等。

3.补体受体(complement receptor,CR)指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子.目前已发现CR1、CR2、CR3、CR4、CR5及C3aR、C4aR、C5aR、C1qR、C3eR、H因子受体(HR)等.(二)补体的命名补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后,依次命名为C1、C2、C3~C9。

(人卫5版医学免疫学)第五章-补体系统

(人卫5版医学免疫学)第五章-补体系统

讲解:XX
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第二节 补体激活
经典途径 旁路途径 MBL途径
讲解:XX
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(一)经典激活途径
❖参与成分:C1(C1q、C1r、C1s)、C4、C2 和C3;
❖激活物:抗原抗体(IgG1~IgG3、IgM)复合物
讲解:XX
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Ca2+
讲解:XX
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讲解:XX
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IgM(未与Ag结合) IgM(已与Ag结合)
讲解:XX
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(二)补体的命名
❖ 补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后, 依次命名为C1、C2~C9;
❖ 补体旁路途径成分以英文大写字母表示,称为B因 子、D因子、P因子等;
❖ 具有酶活性的补体分子,均在其上以横线表示, 如C4b2a;
❖ 补体在活化过程中被裂解的片段,分别以该补体 成分后缀以英文小写字母而命名,如C3a、C3b;
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(三)MBL(凝集素)激活途径
• 参与成分:甘露糖结合凝集素(mannose-binding lectin,MBL)、MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MBL associated serine protease,MASP)、C4、 C2、C3;
• 激活物:含N氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。
讲解:XX
(membrane attack complex,MAC)
讲解:XX
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2讲a解:XX
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讲解:XX
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讲解:XX
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C4b2a
激活
MASP2 MASP1
C4b2a3b
讲解:XX
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(五)三条补体激活途径的特点及比较
出现的先后顺序 ➢旁路途径 ➢MBL途径 ➢经典途径

第五章 补体

第五章   补体

MAC形成穿膜通道
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脑膜炎奈瑟菌感染
Neisseria meningitidis
发热头痛、呕吐、皮肤瘀点及脑膜刺激征 (颈项强直、 昏睡、意识模糊等),脑脊液呈化脓性改变
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淋 病 奈 瑟 菌 感 染
Neisseria gonorrhoeae
急性淋菌性尿道炎 尿道口脓性分泌物
淋菌性眼结膜炎 结膜充血水肿 脓性分泌物.
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2、调理作用
CR FcR 吞 噬 细 胞
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【机理】
-补体激活产生调理活性片段: 如,C3b/iC3b/C4b等。 -活性片段一端可直接结合于外来细胞: 上述片段能以N端与细菌等病原体(病毒 除外)结合。 -活性片段另一端可与吞噬细胞表面的CR 结合,促进吞噬(捕获和吞噬外来细胞)。
【作用意义】
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(MBL associated serine protease)
-即MBL相关丝氨酸蛋白酶 -存在于血液中 -两类分子: MASP1,裂解C4、C2→进入经典途径。 MASP2,裂解C3→进入旁路途径。
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MASP
MBL途径要点
[激活物]
[转化酶] [MAC] [活性片段]
病原体分子的糖基。
Serum
germ No Kill agglutinate 60℃,30’ No Lysis
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-由30多种糖蛋白组成—补体系统; Ag-Ab
C1, C2, C3, C4 C1 -主要存在于血液和组织液中; C1 B, D, P, C3 -肝细胞 ( Hepatocytes ) C4,C2 C2a -主要由肝细胞和单核细胞产生; C4b2b, C4a,C2a MASP, C2, C3, C4 -单核-C5 巨噬细胞( Monocytes/Macrophages ) ,C6, C7, C8, C9 C3a Cells) C3 -固有成分以酶原的形式存在; -造血细胞 (C4b2b3b, Hematopoietic C1INH, I, H, C4bp, DAF, MCP, etc -纤维母细胞 (Fibroblasts) C5 CR3, CR4, C5b,CR5, C5a etc CR1, CR2, -以“级联”方式活化。

免疫学补体

免疫学补体

补体量相对稳定,约点血清总蛋白的5~6%, C3含量最高,多数为β球蛋白,少数为γ球蛋白或α球蛋白。 补体很不稳定,对热很不稳定,56℃30分钟即失去活性, 称为补体灭活。补体在室温下仅能保持3~4天,剧烈震荡、 辐射等理化因素均能使补体灭活。细胞上的补体成份多 为膜结合蛋白,细胞分布很广,几乎所有血细胞及上皮 细胞、内皮细胞上都有分布。体内多种组织细胞均能合 成补体蛋白,其中肝细胞和巨噬细胞是产生补体的主要 细胞。体内补体代谢率非常快,明显高于其他血浆蛋白, 血浆中的补体每天约有一半被更新,在病理状态下其代 谢速度变化更大。
补体的活化(激活)
生理情况下,补体通常以非活化的酶前体形式存在, 当受到某些激活因子作用后才会按一定顺序激活。有要 有两条途径,即经典途径和旁路途径。 一、经典途径:激活物主要是免疫复合物。 1 识别阶段:免疫复合物首先激活C1q,进而活化C1r, 活化了的C1r又促使C1s活化。活化的C1s具有活化C4和 C2的功能。 2 活化阶段:C4和C2活化后,裂解成C4b和C2b,结合 成C 4b2b ,再活化C3,使C3裂解为C3a和C3b,与 C 4b2b结 合成C4b2b3b,此复合物为C5转化酶。 3 攻膜阶段:C5活化后,继而活化C6、7,形成C567 , 此时可吸附C8和C9,形成了C56789,此时电镜下可见细 胞膜上形成1nm的跨膜孔道,导致细胞渗漏、溶解。
补体的活化(激活)
二、旁路途径:激活物主要是细菌的脂多糖和酵母多糖。
此途径不需C1、C4、C2的参加,直接活化C3,然后完成C5~C9的 连锁反应。参与的补体成份还包括B因子、D因子和P因子等。此途 径是激活物与免疫复合物无关,故在感染早期对机体的防御有重要 意义。当经典途径活化时,通过C3放大途径也可活化旁路途径,可 见两者以C3活化为中心而紧密联系。两条途径的比较表:
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3、针对MAC的调节机制
� 包括MIRL、C8结合蛋白、S蛋白(阻碍C5b67与靶细胞膜 结合)、群集素(抑制MAC组装,并促进MAC从膜上解离 )等
第四节 补体系统的生物学功能
� 补体系统是动物长期进化过程中产生的非特异性免疫因素 之一,同时也在特异性免疫中发挥作用。 其生物学作用可分为两个方面: � 补体在细胞表面激活形成MAC,介导溶细胞作用 � 激活过程产生的水解片段,介导各种生物学效应 如:调理作用、炎症反应、清除免疫复合物、免疫调节等
起始分子C1-C9
Mg2+ C4b2a C4b2a3b 参与特异性免疫 的效应阶段,感 染后期发挥作用
Ca2+ C4b2a C4b2a3b 参与非特异性免疫的效 应阶段,感染早期发挥 作用
第三节 补体激活的调节 � 精细的调控机制 主要包括: � 1、控制补体活化的启动 � 2、补体活性片段发生自发性衰变 � 3、补体调节蛋白对过程中酶活和MAC组装等关键 步骤的调节
五、补体的合成与代谢 ① 合成:肝细胞,单核/巨噬细胞,造血细胞,纤维 母细胞,内皮细胞,生殖细胞,脂肪细胞,神经 细胞。 ② 代谢:非常快,血浆中补体每天约有一半更新。
第二节 补体激活途径 � 在生理情况下,大多数血清补体成分以无活性的 酶前体形式存在。 � 补体的活化过程是一系列酶促反应,其最终结果 是在靶细胞膜表面形成攻膜复合体(MAC),同时 产生具有生物学活性的补体小片段。
6. 补体对免疫细胞的活化作用 (1)APC具有C3片段受体,可通过结合C3片段参与捕捉和固 定抗原 (2)补体成分可与多种免疫细胞作用,促进其增殖和分化( 人类B细胞膜上有C3b受体) (3)参与调节多种免疫细胞的效应功能(增强杀伤性细胞的 ADCC)
第二节 补体激活途径
� 激活后具有效应: 生理情况下,补体成分以酶原形式存在 被激活后,表现各种生物学活性 � 级联反应:补体的激活是一系列级联酶促反应 � 三条激活途径:经典途径 替代途径 MBL途径
凝集素途径 补 体 系 统 活 化 的 三 条 途 径
经典途径
旁路途径
前 期 阶 段
末 端 阶 段
三条激活途径的比较
激活物
经典途经
抗原抗体复合物
旁路途经
细菌、真菌或感染细胞 (无需抗体) C3 C3,C5-C9,B因子,D因子 等 Mg2+ C3bBb C3bBb3b 参与非特异性免疫的效应阶 段,感染早期发挥作用
MBL途经 /凝集素途径
甘露糖等糖结构 (无需抗体) C4, C2 C2-C9,MASP
指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分: C1~ C9; B因子 、D因子; MBL、丝氨酸蛋白酶。
2.补体调节蛋白
以可溶性或膜结合形式存在:备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白 、H因子、S蛋白、Sp40/40、促衰变因子、膜辅助因子蛋白、同种限制 因子、膜反应溶解抑制因子等。
3.补体受体
1、针对经典途径前端反应的调节机制
� 主要是阻断C3转化酶的形成或分解已形成的C3转化酶, 使之灭活。 � 包括C1抑制物、CR1、C4结合蛋白、膜辅蛋白(MCP) 、I因子、衰变加速因子
2、针对旁路途径前端反应的调节机制
� 主要是阻断旁路途径C3转化酶的形成或抑制已形成的C3 转化酶的活性。 � 包括I因子、H因子、MCP � 另P因子可稳定C3转化酶
补体成分的命名 5. 新组合复合体:将各组分的数字代号及小写英文 字母写在C的后面,如C4b+C2a�C4b2a+C3b �C4b2a3b。 6. 具有酶活性的分子:在片段名称上划一横线表示 ,如C4b2a、C4b2a3b。现在多不加横线。 7. 灭活片段:在片段名称前加“i”表示,如iC3b。
四、补体的理化性质 ① 糖蛋白 ② 血清中补体蛋白约占总蛋白的10% ③ 多数由多条肽链构成,少数由单条肽链组成。 ④ 肽链降解后常具有新的生物学活性或与其它补体 的降解成分重新组合,形成新的活性分子。 ⑤ 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。
补体系统 � 由血浆补体成分、可溶性和膜型补体调节蛋 白、补体受体等30余种糖蛋白组成,是一个具有 精密调控机制的蛋白质反应系统。该系统可通过3 条既相对独立又相互联系的途径被激活,从而发 挥调理吞噬、裂解细胞、介导炎症、免疫调节和 清除免疫复合物等多种生物学效应。
三、补体系统的组成
1.补体固有成分
1. 溶解细胞 � 靶细胞表面形成膜攻击复合物,这种补体介导的溶菌、溶 细胞作用是机体抵抗病原微生物感染的重要防御手段 � 生物学效应:溶菌作用 (G-)、变性的红细胞血小板等
2. 炎症反应 (1)激肽样作用
C2a、C3a具有细胞的激肽样作用,可增高血管通透性,引起炎性渗出 、水肿,称为补体激肽。补体激肽的作用不为抗组胺药物所抑制 。
三、 MBL途径(凝集素途径) � MBL糖结合蛋白依赖于Ca2+能与表面带有甘露糖 蛋白的病原体结合。 MBL
甘露糖 相关丝 蛋白酶
经典途径
凝集素途径
旁路途经
溶膜复合物 (MAC)
三条途径的相似点 � ①参与活化的成分的相似(除了C1不参与凝素集 途径外)。 � ②补体成分、功能相似。 C2a和Bb本身的氨基酸序列﹑功能相似;是 � C3和C5转换酶的重要部分;降解的都是C3、C5 的同源肽链。 C3、C4的结构和功能相似;C3在三条途径中 � 均有重要作用,C4在经典和凝集素二条途径中有 相同的功能;均组成C3和C5转化酶; � ③三条途径的后期阶段相同。
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第五章 补体
2014-4-2
前情回顾
� 掌握抗体和免疫球蛋白的概念,抗体的结构及其 功能 � 熟悉各类抗体的特性与功能,抗体的水解片段 � 了解抗体的异质性,人工制备抗体
本章重点内容 � 掌握补体的概念、补体系统的组成、补体的激活 途径 � 熟悉补体系统的调节、补体的生物学意义
补体的发现(防御素)
1、识别阶段—C1活化(C1s) � C1成分 � C1q为具有识别作 用的亚单位。 � C1r和C1s为具有 催化作用的亚单 位,为丝氨酸蛋 白酶(原)。
1、识别阶段—C1活化(C1s)
� C1q的球形头部能 结合Ig分子的补体 结合位,必须有两 个亚基的头同时与 在固定相上的两个 Ig分子的补体结合 位相结合,才能使 补体激活。 � C1q同1个分子的 IgM结合即可被活 化,但至少需同两 个IgG分子结合才 能被活化。
一、经典途径 (classic pathway) � 激活物: 抗原-抗体复合物及一些非免疫学物质 � 抗体类别:IgM、IgG3、IgG2、IgG1 � 激活顺序: C1(C1q、 C1r、 C1s)、C4、C2、C3 、C5-C9 � 作用: 在感染的中晚期起作用 � 激活过程: 识别阶段:Ag-Ab识别结合激活C1 活化阶段:形成C3和C5转化酶 膜攻击阶段:形成MAC,溶解靶细胞
补体受体(CR)包括CR1~CR5、C3aR、C2aR、C4aR等
补体成分的命名 1. 参与经典途径和后期途径的成分(固有成分): C1-C9。 2. 旁路途径成分:“因子”,以大写字母区别,如B 因子、P因子等。 3. 调节蛋白:以功能命名,如C1抑制剂(C1 INH )。 4. 补体的受体成分:CR1-CR5、C3aR、C2aR、 C4aR、C1qR等。 5. 被水解后的片段命名为a,b:如C3a、C5a。

1894年Bordet发现 新鲜免疫血清具有溶菌 、溶细胞活性 。 Bordet于1919年获 Nobel Prize Jules Bordet (1870 –1961)

一、补体的发现
一、补体的发现
二、补体的概念
� 补体(Complement, C) 是人和脊椎动物体内正常存在的一 补体 组被激活后具有酶活性的参与免疫效应的蛋白质, 包括30 多种成分, 故称补体系统。
4. 补体的中和及溶解病毒的作用
� 抗体与病毒结合后加入补体,能显著地增强抗体 对病毒的中和作用,阻止病毒对宿主细胞的吸附 和穿入。 � 只有补体也可出现溶解病毒(有囊膜)的现象, 如由补体介导引起RNA肿瘤病毒溶解的现象。所有 C型RNA病毒,均能被灵长类动物新鲜血清所溶解 。
5. 清除免疫复合物 � 免疫复合物通过C3b介导的免疫粘附作用结合到红细胞上, 随血流进入肝、脾,经其中的巨噬细胞吞噬清除。
二、替代途径
三、 MBL途径(凝集素途径)
MBL:甘露糖结合凝集素 FCN:纤维胶原素
� MBL途径是指细菌或病毒表面的甘露糖蛋白与血 清中的MBL或FCN结合,进而激活C4、C2、C3 的活化途径。
三、 MBL途径(凝集素途径)
� 1、激活物:病原微生物表面以甘露糖或半乳糖为末端糖基 的糖结构 � 2、参与成分:MBL(FCN),MASP,C2-C9 � 3、激活过程: 病原入侵�TNF,IL等诱导机体产生MBL等 急性期蛋白�MBL结合到细菌表面的甘露糖�激活丝氨 酸蛋白酶MASP�活化C4,C2等�形成MAC杀伤入侵的病 原微生物 � 4、凝集素途径的补体活化是非特异性的天然免疫反应
补体经典激活途径激活过程(二)
二、替代途径
� 该途径越过C1、C4、C2直接激活C3,故又称C3途径或旁路 途径。 � 激活物:某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等,为补 体激活提供保护性环境和接触性的表面。 � 参与替代途径的激活与调节因子:B因子、D因子、P因子为 激活因子;H因子、I因子为抑制与调节因子。 � 在细菌感染早期,即可发挥重要的抗感染作用
补体结 合位点
1、识别阶段
2、活化阶段 � 即C3转化酶和C5转化酶形成阶段。
3、膜攻击阶段
� 即形成攻膜复合物(membrane attack complex ,MAC)使 抗原性细胞溶解阶段。
� 攻膜复合物(MAC) � C5b结合到膜表面, 如果不和C6结合, 几分钟内失活 � C5b6和C7结合 � C8和C5b67结合,诱 导C9分子聚合,产 生穿膜孔道,引起细 胞溶解
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