第五章 补体系统
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第五章补体系统
第五章补体系统补体（complement）系统包括30余种组分，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。
一般情况下，血浆中多数补体成分仅在被激活后才具有生物学功能。
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体系的重要组分，也是抗体发挥免疫效应的重要机制之一，并在不同环节参与适应性免疫应答及其调节。
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。
第一节补体概述（一）补体系统的组成构成补体系统的30余种组分按其生物学功能可以分为三类。
1.补体固有成分是指存在于血浆及体液中、参与补体激活的蛋白质，包括：①经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;②旁路途径的B因子、D因子和备解素；③凝集素途径（MBL途径）的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶；④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2.补体调节蛋白是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程度和范围的蛋白分子。
3.补体受体是指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活后所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。
补体系统的命名原则为：参与补体激活经典途径的固有成分按其被发现的先后分别命名为C1（q、r、s）C2、……C9;补体系统的其他成分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子；补体调节蛋白多以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白、衰变加速因子等；补体活化后的裂解片段以该成分的符号后面附加小写英文字母表示，如C3a、C3b等；灭活的补体片段在其符号前加英文字母i表示，如Ic3b。
（二）补体的理化性质补体系统各成分均为糖蛋白，但有不同的肽链结构。
第5章补体系统
导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s。
C1r SS
N
C
C1q
C1s SS
N
C
C1r、C1s分子结构
C1r
酶活性区
C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。C1r具有丝氨酸酯酶的活性， C1s具有丝氨酸蛋白酶的活性。
2、 C4的分子结构、裂解片段和功能
C4为3肽链结构，分别为、、链。
C4是C1（C1S)的作用底物之一
抗 体
抗 原 <40nm 抗 原
2. 经典途径激活顺序
C2
AbAg
C1
C2a C2b
C1s (C1脂酶)
C4
C4a
C4b
(C5转化酶) C4b2b3b
C5
C5a
C5b
C6、C7
C5b67 C8
(与细胞膜或AbAg结合)
C4b2b （C3转化酶）
C3b C3a
C3
C5b678 多个C9
C5b6789n (攻膜复合体)
MAC
3.经典途径:
几个特点：
1 抗原抗体特异结合活化 2 反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8C9 3 产生3个转化酶：C1酯酶, C3转化酶，C5转化
酶 4 产生3个过敏毒素（Anaphylatoxin），C3a,
C4a,C5a
补体活化的经典途径
IgM/IgG -Ag复合物
补体的这一功能在机体的免疫系统中起重要的防 御和免疫监视作用，可以抵抗病原微生物的感染， 消灭病变衰老的细胞。
（二）调理和免疫粘附作用
三条激活途径的主要不同点
比较项目
激活物质
参与的 补体成分 C3 转化酶 C5 转化酶 作用
C1r SS
N
C
C1q
C1s SS
N
C
C1r、C1s分子结构
C1r
酶活性区
C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。C1r具有丝氨酸酯酶的活性， C1s具有丝氨酸蛋白酶的活性。
2、 C4的分子结构、裂解片段和功能
C4为3肽链结构，分别为、、链。
C4是C1（C1S)的作用底物之一
抗 体
抗 原 <40nm 抗 原
2. 经典途径激活顺序
C2
AbAg
C1
C2a C2b
C1s (C1脂酶)
C4
C4a
C4b
(C5转化酶) C4b2b3b
C5
C5a
C5b
C6、C7
C5b67 C8
(与细胞膜或AbAg结合)
C4b2b （C3转化酶）
C3b C3a
C3
C5b678 多个C9
C5b6789n (攻膜复合体)
MAC
3.经典途径:
几个特点：
1 抗原抗体特异结合活化 2 反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8C9 3 产生3个转化酶：C1酯酶, C3转化酶，C5转化
酶 4 产生3个过敏毒素（Anaphylatoxin），C3a,
C4a,C5a
补体活化的经典途径
IgM/IgG -Ag复合物
补体的这一功能在机体的免疫系统中起重要的防 御和免疫监视作用，可以抵抗病原微生物的感染， 消灭病变衰老的细胞。
（二）调理和免疫粘附作用
三条激活途径的主要不同点
比较项目
激活物质
参与的 补体成分 C3 转化酶 C5 转化酶 作用
补 体 系 统
3.补体受体（CR）:CR1-CR5、C3aR、C5aR、等
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； 补体调节蛋白：多以功能命名，如C1抑制物 酶活性成分：符号上划一横线，如： C3bBb。 裂解片段：小片段用a表示 --- 如：C3a； 大片段用b表示 --- 如：C3b。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如：iC3b。
实际意义：抗感染。
2. 免疫复合物清除作用
Ag-Ab复合物 C3b或C4b 与血细胞（如红细胞、血小板）CR结合 在肝中被吞噬清除。 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。
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。
A. C3b 促吞噬细胞；
B. C3b 与B细胞表面CR1结合 促系统包括30余种可溶性和膜蛋白，是体内重要 效应系统和效应放大系统； 补体各固有成分可分别经经典、旁路、MBL途径活 化，通过共同的末端途径，最终形成MAC参与特异 性和非特异性免疫； 补体活化过程中还产生多种活性片段，发挥广泛的 生物学作用； 可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化； 补体活化也可导致病理性免疫损伤。
MBL途径
旁路途径
LPS, 葡聚糖,凝聚的IgA C3,C5~C9,B因子, D因子, P因子
Ag-Ab复合物 MBL,CRP C1~C9 C2~C9
第五章_补体系统
一、概述
补体：是存在于正常人和动物血清中的一组与免 疫相关并具有酶活性的蛋白质 补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液 中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其它细胞 表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。
补体的组成
补体的固有成分：参与经典激活途径的成 分（C1-C4）；参与旁路激活途径的成分 （D、B因子）；参与MBL途径的成分（MBL， 丝氨酸蛋白酶）；末端通路成分（C5-C9） 参与调节的成分（C1抑制物、I因子、P因 子、H因子、C4结合蛋白、MCP、DAF等） 补体受体：CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
C4b
C3b
末端通路的成分
C7 C6
C 9
Lytic pathway
C5-activation
b C4b
C3b
Lytic pathway
assembly of the lytic complex
C6 b
C7
Lytic pathway:
insertion of lytic complex into cell membrane
C3b
b
C3 b
C3-activation
the amplification loop
C3 b
b
C3b
C3b
C3-activation
the amplification loop
C3 b
b
C3b
C3b
C3b
经典和旁路途径的主要区别
比较项目
激活物 补体固有成份 所需离子 C3转化酶 C5转化酶 生物学作用
CR1（CD35）：C3b、C4b的受体，分布于血 细胞—调理作用
医学免疫学第五章补体系统
与其它酶系统 联系
病理生理学意 义
参与适应性免 疫
第五节 补体与疾病
01 补体的遗传性缺陷 02 补体与传染病 03 补体与其他炎症 04 补体与异种器官移植
DAF转基因猪（猪-狒狒心脏移植），阻断超急性排斥反应。
BACK
遗传性血管神经性水肿 Hereditary angioedema
阵发性夜间血红蛋白尿Paroxymal Nocturnal Hemoglobinuria （PNH）
病因：编码GPI的基因翻译后修饰缺 陷，使DAF/CD55和MIRL/CD59不 能锚定在细胞膜上。失去抑制作用。
机理：补体介导的溶血
3
2.5
Days with
paroxysms
2
per patient
per month 1.5
1
0.5
0 Before treatment
During 12 weeks treatment
第四节 补体的生物学意义
补体的生物学功能 调理作用
细胞毒作用：溶解细 菌等
免疫黏附
1. 炎症介质（图）
抗感染临床表现：慢性溶血来自贫血、全血细 胞减少、静脉血栓，晨尿中出现血红 蛋白。渐进性骨髓衰竭。平均寿命 10-15岁。
治疗： gene therapy? Somatic mutation ,多细胞受累 No!
C5的人源化单抗-Eculizumab Yes!
Treatment of PNH pathents with Eculizumab relieves hemoglobinuria. Hillmen, P., et al. New England Journal of Medicine 2004;350:6,552-559
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5章补体系统-73页精品文档
factorＩ CR1
proteases
C3结构以及活化和降解
4、 B因子及其功能
B因子为存在于血清的单链糖蛋白。
N
C
Ba（234aa）
Bb（505aa）
D因子 C3b
蛋白酶活性区
C3bBb（C3转化酶）
5、C5 C5为2肽链结构，分别为、链。
过敏毒素
C5a
C5转换酶
C5b
S S
参与攻膜复合体的形成
C4
C4a
C4b
过敏毒素
chain
参与C3和C5 转化酶的形成 chain
Ｃ４结构图
3、 C3 C3为2肽链结构，分别为、链。
• 三条激活途径的汇合点，起枢纽作用 • C3为血清中含量最高的补体成分
• C3
C3a
C3b
•
过敏毒素 Ｃ３结构图
参与C3和C5转化 酶的形成
factorＩ
C3bBb
（一）经典途径
1.激活物及激活条件 AbAg免疫复合物（IC）
（IgM、IgG1、2、3）
构象改变 暴露 补体结合部位
2个以上补体结合位点
C1q球型头部结合
IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化
结合抗原之前
TY
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
识别
C1q : r : s
C4 C4a
Ca++ Ca++
活化
C4b + C2
Mg++
C2a
C4b2b （C3转化 酶）
C4b2b3b
proteases
C3结构以及活化和降解
4、 B因子及其功能
B因子为存在于血清的单链糖蛋白。
N
C
Ba（234aa）
Bb（505aa）
D因子 C3b
蛋白酶活性区
C3bBb（C3转化酶）
5、C5 C5为2肽链结构，分别为、链。
过敏毒素
C5a
C5转换酶
C5b
S S
参与攻膜复合体的形成
C4
C4a
C4b
过敏毒素
chain
参与C3和C5 转化酶的形成 chain
Ｃ４结构图
3、 C3 C3为2肽链结构，分别为、链。
• 三条激活途径的汇合点，起枢纽作用 • C3为血清中含量最高的补体成分
• C3
C3a
C3b
•
过敏毒素 Ｃ３结构图
参与C3和C5转化 酶的形成
factorＩ
C3bBb
（一）经典途径
1.激活物及激活条件 AbAg免疫复合物（IC）
（IgM、IgG1、2、3）
构象改变 暴露 补体结合部位
2个以上补体结合位点
C1q球型头部结合
IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化
结合抗原之前
TY
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
识别
C1q : r : s
C4 C4a
Ca++ Ca++
活化
C4b + C2
Mg++
C2a
C4b2b （C3转化 酶）
C4b2b3b
第5章补体系统
C3bBb 极不稳定，可被迅速降解。血清中 P 因 子可与C3bBb结合成C3bBbP，使之稳定。体液中 存在的 H 因子可置换 C3bBb 中 Bb ，使 C3b 与 Bb 解 离，游离的C3b立即被I因子灭活。因此，在生理 情况下， I因子和H因子调控着液相中 C3bBb 产量， 使之保持在很低水平，避免C3大量裂解及后续补 体 成 分 的 激 活 。 这 种 C3 的 低 速 裂 解 和 低 浓 度 C3bBb 的形成，对补体的激活具有重要意义，可 视为生理情况下的准备阶段。
三、补体系统的命名
1968 年世界卫生组织（ WHO ）对补体 进行了统一命名。
（ 1 ）参与经典激活途径的固有成分：按 其被发现的先后分别命名为 C1 （ C1q 、 C1r、C1s）、C2……C9。
（ 2 ）旁路途径的成分：以大写英文字母 表示，如：B因子、D因子、P因子。
三、补体系统的命名
1）不依赖于特异性抗体的形成；
2）感染早期有效的防御机制
四、激活过程
1 C3是启动旁路途径的关键分子（C3转化酶的形成）
在生理条件下，血清中C3可受蛋白酶等作用，缓 慢而持久的自发降解，产生低水平的 C3b 。在 Mg2+ 离子存在下，C3b可与B因子结合形成C3bB复合体，
血清中活性的D因子可将结合状态的B因子裂解为Ba
第一节 概 述
组成：目前已知补体是由
1）30余种可溶性蛋白、
2）膜结合蛋白
3）补体受体
组成的多分子系统，故称为补体系统 (complement system)。
第一节 概述
生物学效应
在补体系统激活过程中，可产生多种生 物活性物质，引起一系列生物学效应。 1）参与机体的抗感染免疫， 2）扩大体液免疫效应， 3）调节免疫应答； 4）介导炎症反应，导致组织损伤。
三、补体系统的命名
1968 年世界卫生组织（ WHO ）对补体 进行了统一命名。
（ 1 ）参与经典激活途径的固有成分：按 其被发现的先后分别命名为 C1 （ C1q 、 C1r、C1s）、C2……C9。
（ 2 ）旁路途径的成分：以大写英文字母 表示，如：B因子、D因子、P因子。
三、补体系统的命名
1）不依赖于特异性抗体的形成；
2）感染早期有效的防御机制
四、激活过程
1 C3是启动旁路途径的关键分子（C3转化酶的形成）
在生理条件下，血清中C3可受蛋白酶等作用，缓 慢而持久的自发降解，产生低水平的 C3b 。在 Mg2+ 离子存在下，C3b可与B因子结合形成C3bB复合体，
血清中活性的D因子可将结合状态的B因子裂解为Ba
第一节 概 述
组成：目前已知补体是由
1）30余种可溶性蛋白、
2）膜结合蛋白
3）补体受体
组成的多分子系统，故称为补体系统 (complement system)。
第一节 概述
生物学效应
在补体系统激活过程中，可产生多种生 物活性物质，引起一系列生物学效应。 1）参与机体的抗感染免疫， 2）扩大体液免疫效应， 3）调节免疫应答； 4）介导炎症反应，导致组织损伤。
第5章补体系统共73页文档
导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s。
C1r SS
N
C
C1q
C1s SS
N
C
C1r、C1s分子结构
C1r
酶活性区
C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。C1r具有丝氨酸酯酶的活性， C1s具有丝氨酸蛋白酶的活性。
2、 C4的分子结构、裂解片段和功能
C4为3肽链结构，分别为、、链。
C4是C1（C1S)的作用底物之一
CR1在B细胞发育的早期阶段即出现，大约 15-50%前B细胞，64-80%的未成熟B细胞和 几乎所有成熟B细胞都有CR1，浆细胞无 CR1。CR1对B细胞的分化可能有促进作用。
2. CR2 (CD21)
单链, C3d受体，结合C3d，C3dg，EBV
• CR2主要存在于成熟B细胞和树突状细胞，
某些单核细胞、K细胞、胸腺细胞也表达少 量CR2。
P因子
D
C3C3b+B因子C3bBb(P) C3bnBb(P)
（C3转化酶）（C5转化酶）
正反馈调节环路
细胞溶解
C5b-C6,7,8,9
C5
C5a
终末途径
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs 补体膜攻击单位结构 MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7 C5b
C8
C9多 聚体
补体激活的共同末端效应阶段
（2）清除循环免疫复合物
带有C3b的免疫复合物与红细胞的CR1结合后，可 随血流到肝脏，在那里被清除。
在系统性红斑狼疮病人，可出现红细胞表面先天性和后天 性的CR1数量减少，与其发病有密切关系。
图。CR1的清除免 疫复合物效应
（3）促进吞噬细胞的吞噬
C1r SS
N
C
C1q
C1s SS
N
C
C1r、C1s分子结构
C1r
酶活性区
C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。C1r具有丝氨酸酯酶的活性， C1s具有丝氨酸蛋白酶的活性。
2、 C4的分子结构、裂解片段和功能
C4为3肽链结构，分别为、、链。
C4是C1（C1S)的作用底物之一
CR1在B细胞发育的早期阶段即出现，大约 15-50%前B细胞，64-80%的未成熟B细胞和 几乎所有成熟B细胞都有CR1，浆细胞无 CR1。CR1对B细胞的分化可能有促进作用。
2. CR2 (CD21)
单链, C3d受体，结合C3d，C3dg，EBV
• CR2主要存在于成熟B细胞和树突状细胞，
某些单核细胞、K细胞、胸腺细胞也表达少 量CR2。
P因子
D
C3C3b+B因子C3bBb(P) C3bnBb(P)
（C3转化酶）（C5转化酶）
正反馈调节环路
细胞溶解
C5b-C6,7,8,9
C5
C5a
终末途径
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs 补体膜攻击单位结构 MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7 C5b
C8
C9多 聚体
补体激活的共同末端效应阶段
（2）清除循环免疫复合物
带有C3b的免疫复合物与红细胞的CR1结合后，可 随血流到肝脏，在那里被清除。
在系统性红斑狼疮病人，可出现红细胞表面先天性和后天 性的CR1数量减少，与其发病有密切关系。
图。CR1的清除免 疫复合物效应
（3）促进吞噬细胞的吞噬
医学免疫学第五章 补体系统
42
二、旁路（替代）途径
激活物：细菌、其它成分（LPS、肽聚糖、酵 母多糖等）和凝聚的IgA和IgG4等物质。 参与成分： C3、C5~C9 、B、 D、 P因子 参与非特异性免疫，在进化和发挥抗感染作 用的过程中，旁路途径是最先出现和发挥作用
的，有早期抗感染作用。
二、旁路（替代）途径
早期抗感染的原因有三个
基本概念
一般理化性质：
主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； 糖蛋白,且多属ß球蛋白； 血清中各成分含量不等，C3含量最多； 加热56℃，30min 失活; 正常生理情况下，以非活化形式存在.
第二节 补体激活途径
在激活物作用下，在特定的固相表面，补 体可被激活，这是一个级联放大反应，最终导 致溶细胞效应。依据补体的激活物、起始顺序 不同可分3条途径：
旁路途径是补体系统重要的放大机制
二、旁路（替代）途径
三、MBL途径（甘露糖结合凝集素途径）
激活物: MBL/纤维胶原素FCN与病原体结合物
MBL: mannan-binding lecMtiAnSP1 C3 MASP:MBL-associated seMriAnSePp2roteasCe4、C2
经典途径 旁路途径 MBL途径
激活物是什么? 参与的成分是什么? 最终导致的结果是否相同? 补体激活的本质和意义是什么?
膜攻击复合物
补体系统激活的三条途径
经典途径
抗原抗体复合物
MBL途径
病原体甘露糖残基
旁路途径
病原体固相表面
前端效应
C1q C4,C2
末短通路
MBL-MASP
C4,C2
C3
C5
C6 C7 C8 C9
• 既参与免疫生理，也参与免疫病理，是免疫系统重 要的效应和效应放大系统。
(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。
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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
MBL途径 MBL、病原体 甘露糖残基 C2~C9 Ca2+ C4b2b
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 （一）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。 ①经典激活途径的C1~C9； ②旁路激活途径的B因子、D因子、P因子； ③甘露聚糖结合凝集素（MBL）激活途径 的MBL、MBL相关的丝氨酸蛋白酶 （MASP）。
C3
LPS，多糖，凝聚Ig等
活 化
C3b C5
C5b
C5b~9 MAC
C3
C3b
C3a B因子
D因子
C3bBb C3bBb3b C6 C7 C8 C9 （C3转化酶） （C5转化酶） 细
旁路途径
胞 溶 解
三、MBL激活途径
MBL途径又称凝集素途径，是指由血浆 中结合的凝集素直接识别多种病原微生 物表面的甘露糖残基，进而激活MBL相 关丝氨酸蛋白酶（MASP）、C4、C2、 C3，形成与经典途径中相同的C3转化酶 与C5转化酶的级联酶促反应过程。
三、补体的理化性质与生物合成
1、补体的理化性质： 补体成分均为糖蛋白，多属β球蛋白； 在生理情况下，多以酶前体形式存在； 补体成分性质极不稳定，56℃加热30min 即可灭活，室温下很快失活，0℃～10℃ 仅能保持3～4天，紫外线、机械振荡、 某些添加剂均可使补体破坏。
2、补体的生物合成： 血浆补体成分主要由肝脏合成，少数成 分由肝脏以外的细胞合成； 血清中补体含量相对稳定，在某些病理 情况下可有波动，如在感染、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； 补 体 各 成 分 中 以 C3 含 量 最 高 ， 达 1200mg/L ， 以 D 因 子 含 量 最 低 ， 仅 1 ～ 2mg/L。
（二）补体调节蛋白：是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H因子〈C3b灭活 促进因子）、 I因子〈C3b灭活因子〉、 C1INH 〈 C1抑制物〉 、 C4bp 〈 C4结合蛋白〉 、S蛋白、 DAF（衰变加速因子）、 MCP 〈膜辅助蛋白〉 、 HRF（同源限制因子）、 MIRL（膜反应性溶解抑 制物）等。 （三）补体受体：是指存在于不同细胞膜表面，能 与补体激活过程中所形成的活性片段相结合，介导 多种生物效应的受体分子。CR1~5、C3aR、 C4aR、 C5aR、C1qR等。
第二节 补体激活
在生理情况下，血清中补体固有成分均以无活 性的酶前体形式存在，只有在某些活化物的作 用下，或在特定的固相表面上，补体各成分通 过其级联酶促反应才被依次激活，产生具有生 物学活性的产物。 补体激活过程依据其起始顺序不同，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 为经典途径；由病原体表面多糖直接激活C3从 而启动的途径称为旁路途径；由MBL与病原体 表面甘露糖残基结合启动激活途径，为MBL途 径。
C5转化酶 C4b2b3b
作用
C3bnBb
C4b2b3b
参与特异性 参与非特异性 参与非特异性 免疫 ，在感染 免疫，在感染 免疫，在感染 后期才能发挥作用 早期发挥作用 早期发挥作用
第三节 补体系统的调节
补体系统的激活必需在适度调节的情况下进行， 才能发挥正常的生理学作用。补体激活失控， 则大量补体消耗，导致机体抗感染能力下降， 而且会使机体发生剧烈炎症反应或造成自身组 织细胞的损伤。 机体对补体系统活化存在着精细的调控机制， 主要包括： 1、调控补体活化的启动； 2、补体活性片段发生自发性衰变； 3、血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白， 通过控制级联酶促反应过程中酶活性和MAC组 装等关键步骤而发挥调节作用。
9 r q 5 7 s 2
4
3
6
8
2a 4a
r s q
3a
5a
c9 c9
2b 4b C3转化酶
2b 4b 3b
C5转化酶
c9
c7 c8 C5b c6
c9 c9 c9
识别
活化
攻膜
9 9 9 9 9
9 r q 5 7 s 2
4
3
6
8
2a 4a
r s q
3a
5a
c9 c9
2b 4b
2b 4b 3b
c9
c7 c8 C5b c6
一、经典激活途径
经典途径指激活物与C1q结合，顺序活化C1r、 C1s、C4、C2、C3，形成C3转化酶（C4b2b） 与C5转化酶（C4b2b3b）的级联酶促反应过 程。 1、参与的补体成分：参与该途径的补体成 分依次为C1、C4、C2和C3。 C1通常以C1q C1rC1s复合大分子的形式存在于血浆中。 2、激活物：经典激活途径的激活物主要是抗 原抗体复合物（免疫复合物）。
c9 c9 c9
补 体 活 化 的 经 典 途 径
Ig M / Ig G -Ag复合物
识别
C1q : r : s
Ca2+ Ca2+ Mg2+
活化
C4b2b （C3转化 酶） C2a C3 C3b C3a C5b-C6,7,8,9 C4b2b3b
（C5转化 酶）
C4 C4a
C4b + C2
细胞溶解
一、调控经典途径C3转化酶和C5转化酶 1、C1抑制物（C1INH） ：可抑制C1r、C1s和 MASP活性，使之不能裂解C4和C2，阻断C4b2b形 成。 2、补体受体1（CR1）：可与C4b结合，可阻断 C4与C2结合，抑制C4b2b形成。 3、C4结合蛋白（C4bp）：可通过与C2竞争性结合 C4b而阻断C4b2b组装或使C4b2b灭活。 4、衰变加速因子（DAF）：可抑制C4b2b形成， 分解已在细胞膜表面形成的C4b2b，或促进C3bBb 中Bb与C3b的解离。
受蛋白酶的作用水解少量的C3b，C3b可与邻近 的细胞膜结合。如结合的物质是细胞壁上的脂 多糖，则C3b的半衰期延长，足以使其与B因子 结合形成C3bB复合物。B因子为C3激活剂前体， 与结合在膜上的C3b构成C3bB复合物后，使其 对D因子的作用更为敏感。D因子为C3激活剂 前体转化酶原，炎症时增多，在Mg2+存在时 转化为活性形式，能使C3bB中的B因子裂解出 无活性的小碎片Ba，剩余的C3bBb即旁路C3转 化酶。C3bBb与正常血清中活化的P因子结合 成C3bBbP，而使其趋于稳定，减慢衰变。
三、针对攻膜复合物的调节作用
1、膜反应性溶解抑制物（MIRL）：可
阻止MAC组装，限制MAC对自身或同种细胞 的溶解破裂作用。
2、C8结合蛋白（C8bp）：能抑制MAC组
装及其对靶细胞的溶解破裂作用。
3、S蛋白：可阻碍C5b67复合物与靶细胞膜
结合而抑制MAC形成。
第四节 补体的生物学意义
二、旁路激活途径
旁路激活途径又称替代途径，其不依赖 于抗体，而由微生物或外来异物直接激 活C3，由B因子、D因子和P因子参与， 形成C3转化酶与C5转化酶的级联反应过 程。 1、激活物：如细菌、内毒素、酵母多糖、 葡聚糖等为补体激活提供保护环境和接 触表面。
2、活化途径：在生理条件下，血中的C3可
C5
攻击
C5a
补体激活的经典途径
Ag-Ab C1（q、r、s）C1 C4 C4b
C4b2b C2 C2b C4b2b3b C3 C3b C5C5b C6 C7 C567 C8 C9n C56789n
C1q
C1r
C1s
C1分子结构示意图