第五章-补体

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
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）
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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)
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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。
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
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
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
起始分子 参与补体成 分 所需离子 C3转化酶 C5转化酶 生物学作用
C1q 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
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。
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
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
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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)
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
三、 MBL途径（凝集素途径） � Baidu NhomakorabeaBL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。
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。
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
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。
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。
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。
（2）过敏毒素 C5a、C3a、C4a可使肥大细胞、嗜碱性粒细胞释放组胺，引起血管扩张
、毛细血管道透性增加，以及使平滑肌收缩和支气管痉挛等过敏症状 ，故称其为过敏毒素。
（3）趋化作用
C5a、C3a能吸引吞噬细胞向炎症部位聚集，是一种趋化因子。
3. 调理吞噬作用
细菌-- C3b /C4b --巨噬细胞→促进吞噬
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 。
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
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