第5章 补体系统

1、溶菌、溶细胞作用
2、调理作用(opsonization) 3、清除免疫复合物 4、中和溶解病毒 5、炎症介质作用 6、在免疫应答中的作用

复 习 题
1、补体的概念、组成及性质。 2、补体经典激活途径与替代途径有和不同。 3、补体激活后的生物学效应。

四、膜攻击复合体的形成
补体系统活化的关键步骤是C3转化酶 (C3bBb或C4b2b)的产生以及C3b正反馈 环路的形成。 补体活化过程的最后一个酶促反应是在 C5转化酶(C3bnBb或C4b2b3b)的作用下 C5被水解为C5a和C5b，靶细胞表面的 C5b依次与C6、C7、C8结合，继之诱发 C9在胞膜表面的聚合，形成攻膜单位 (MACs)，造成胞膜的渗漏破裂。





体液中少数C3分子在生理条件下自发裂解为 C3a和C3b两个分段。 C3b在血清中的半衰期仅为0.1毫秒左右，只 有即刻与细胞表面的蛋白质分子(氨基或羧基) 或多糖分子结合才能免于淬灭。 结合于细胞、微生物或者其它颗粒表面的C3b 分子与B因子结合为C3bB复合物。 该复合物在D因子的作用下转化为具有C3转化 酶活性的C· 3bBb。 血清中的P因子(properdin，备解素)与C· 3bBb 复合物结合后使之稳定。 C· 3bBb将更多的C3分子水解为C3a和C3b，形 成依赖于C3b的正反馈环路。
补体系统
Байду номын сангаас 第一节 补体系统概述

补体是存在于正常动物血清中,具有类似酶活性的一组蛋
白质,具有潜在的免疫活性,激活后能表现出一系列的免疫生物
学活性,能够协同其它免疫物质直接杀伤靶细胞和加强细胞免 c c C
－ ———— ———— １ ３ｂＢｂ ３ｂＢｂ
疫功能。
多级级联反应系统，具有持续紧张、随时可发、精密调控等
C3b能够与C· 3bBb结合形成具有C5转换 酶活性的C· 3bnBb(即两个以上的C3b与Bb 形成的复合物)。 结合于颗粒(如细菌或者细胞)表面的C3 除了能够与B因子结合外，还能与C5结 合，形成C· 3bC5复合物。 该复合物在C· 3bnBb的催化下裂解出C5a 和C5b，C5a进入液相发挥过敏毒素的作 用，C5b则启动补体活化的终末途径。

三、替换激活途径
补体激活的替代途径(alternate pathway)又称为
C3激活途径。该途径是而由C3、B因子、D因子参与的 活化过程。 在经典途径中产生C3b或由C3缓慢裂解自发产生的 C3b粘附于细胞表面,并与一种单链蛋白质B因子结合 形成C3bB。

血清中的D因子将C3bB中的B因子裂解成Ba和Bb。 大片断的Bb仍附着于C3b,形成C3bBb复合物。C3bBb可 起到C3转化酶的作用,但C3bBb极不稳定,必须与血清 中的P因子(备解素)结合形成P.C3bBb,才能稳定。


MBP在血浆中与两个丝氨酸蛋白酶原 (MBP-associated serine protease，MASP) 分子形成复合体。

MBP与甘露糖苷结合后，复合体中的 MASP被活化成为C4和C2转化酶。
一个 C4b2b复合物分子能够在极短的时 间内裂解大约 200 个 C3 分子，所产生的 C3b进入C3b依赖的补体活化正反馈环路， 使反应迅速扩大。 另外 C3b 能够与 C4b2b 结合，生成 C5 转 化酶 C4b2b3b 。后者将 C5 裂解为 C5a 和 C5b，启动补体活化的终末途径。 与补体活化的替代途径相比，MBP途径 使得补体系统对外来微生物的攻击(效应) 更为集中而又准确。
Clq分子必须同时与两个以上的活化位 点相结合才能被激活。 IgM是由5个IgM单体分子构成的多聚 体大分子，故一个IgM大分子就可激活 补体。 以单体形式存在的IgG有当两个以上的 分子处于非常接近的位置上才能起到活 化补体的作用。 Clq还能被某些病毒或者被某些细菌(比 如大肠杆菌和肺炎球菌等)直接激活。
五、补体激活的三条途径的比较
六、补体系统的调节机制
作为一种生物效应体系，补体系统具有严 格而准确的自我调节与平衡机制。 补体系统一旦被激活，活化的能量突然爆 发，活化与抑制两方面暂时失去平衡，随后 抑制性调节机制使补体逐渐恢复自稳状态， 以避免对宿主机体组织过分严重的损伤
七 补体激活后的生物学效应


正常血清中存在两种抑制因子,分别称为H
因子与I因子。H因子将P.C3bBb复合物裂解为
C3b与BbP,然后I因子将C3b灭活。

P.C3bBb与C3b结合产生P. C3bBb C3b(C5
转化酶)。C5转化酶即可发挥作用,进入攻膜阶
段(与经典途径相同)。该激活途径在有激活作
用表面存在时,可迅速产生。
第二节 补体的激活调节和生物学作用



补体的来源 肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。在血浆 中的补体主要来自肝细胞,炎症病灶中的补体主要 是由巨噬细胞合成的。 补体的合成与分解代谢 补体的合成受多种因素的调节,包括局部组织特异 的因子,多种激素等,例如在应激反应中产生的细胞 因子IL-1、IL-6、肿瘤坏死因子、 r-干扰素等均可 调节补体成分的合成。 补体代谢快,血浆中的补体大约每天更新一半,在疾 病状态下, 补体代射可能更为复杂。





C1复合分子(The Cl complex) C1是由Clq、C1r和C1s三种蛋白质分子共同组成的 复合大分子。 Clq是一个由3种共18条(A、B和C链各6条)25kDa 的肽链组成的“六脚支架”样复合分子。 A、B和C三条肽链相互缠绕形成三螺旋结构，其 顶端为抗体分子结合位点。 两对C1r和C1s多肽链与Clq由钙离子依赖的化学键 结合在一起。

与 Clq 结合的 Clr 和 Cls 一方面维持 Clq 的结构 稳定性，另一方面也是重要的蛋白水解酶。 Clq分子与抗体的结合导致其构象变化 导致 C1r 被裂解，所形成的小片段即为激活 的 C1r，它可裂解 C1s 成为两个片段，其中小 分子片段(C1s)也具有蛋白酶活性，它依次裂解 C4 和 C2 ， C4 裂解为小分子段 C4a 和大分段 C4b ，再剪除 C4bC2 中的 C2a ，产生具有 C3 转 化酶活性的C4b2b。 再经与C3b结合，形成C5转化酶C4b2b3b， 启动补体活化的终末途径。
一、补体活化的经典途径(classical pathway)
由于历史原因，进化上抗体／抗原复合 物激活补体的途径被称做经典途径 (classical pathway)。 该途径始于 IgM 和 IgG 抗体分子与补体 C1q 的结合，是体液免疫应答的主要效 应方式之一。

抗体结合抗原后的构象变化 IgG分子某些亚类(IgGl、IgG2、IgG3) 的CH2和IgM分子的CH3结构域是补体 C1q的结合位点(又称Clq活化位点)。 IgG和IgM结合抗原之后其构象发生改 变，使原本被Fab段遮蔽的Clq结合位点 得以暴露，能够与Clq结合。 IgG和IgM抗体是补体系统最为现代和 精确的“导航系统”。

C5b6789复合物,称为攻膜复合体(MAC)。

MAC是由一个C5b678复合物促使12～15个C9分子相 聚合形成的一种管状结构,该管状结构嵌于靶细胞膜的 脂质双层,使细胞内容物通过C9聚合体形成的管道溢出, 造成细胞溶解和破坏,完成攻膜阶段。
补体激活的共同末端效应阶段
识别阶段 活化阶段 效应阶段
特点。

在生理情况下，体内的补体固有成分以酶前体形式存在。
只有在某些活化物(如某些抗原-抗体复合物以及进入体内的微 生物和寄生虫等)的作用下，补体各成分才依次被激活并最终 发挥生物学效应。
一、补体的组成

补体并非是一种成分,而是一组具有酶活性的蛋白质,构成补体 系统。该系统有30多种成分,均属糖蛋白。 1.补体系统的固有成分 表示方法 C1(q、r、s),C2…C9 补体活化后的裂解片断：C3a、C3b等 具有酶活性的成分或复合物：C1, C3bBb 灭活的补体片断：iC3b。 其它成分：B,D,P,H,I,C1灭活因子 C4结合蛋白,促衰变因子等。


2.补体系统活化的成分
3.分布于多种细胞膜上的补体受体分子
二、补体系统的命名
三、补体成分的理化特性




分子量变动范围较大。 各成分在血清中的含量也有差异,但补体占血清总 蛋白的含量是相对稳定的。 某些补体成分对热不稳定,经56℃30分钟即可灭活, 在室温下很快失活,在0～10 ℃中活性仅能保持3～4 天。然而在-20 ℃以下可保存较长的时间。许多理 化因素,如紫外线、机械振荡、酸碱等都能破坏补体。 补体以豚鼠血清中的含量最丰富,因而在实验中常 以豚鼠血清做为补体应用。 补体可与任何抗原抗体复合物结合而发生反应,没有 特异性。

二、补体活化的凝集素途径
甘露糖结合蛋白(mannose-binding protein，MBP)是脊椎动物血清中一种能 够与甘露糖苷特异结合的钙离子依赖凝 集素分子，故又称甘露糖结合凝集素 (mannose-binding lectin，MBL)。 甘露糖苷主要存在于真菌、病毒和不同 种属的细菌(包括伤寒杆菌、淋球菌、链 球菌)以及寄生虫的表面，因此MBP对这 些病原体具有较强的特异结合能力。