《医学免疫学 》教学课件：第四章 补体系统

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
↓ C4
C4a
C3转化酶
C1s
C4b Mg2+ ↓ C2b
C5转化酶
C2
C4b2
—— C4b2a
C—4b—2a—3b
1. 包括一组可溶性蛋白和膜结合蛋白 2. 起源于仅具有最原始固有免疫系统的无脊椎动物 3. 通常以无活性酶原形式存在，经级联酶促反应激活 4. 抗体依赖和非依赖途径激活 5. 作为固有免疫的主要效应分子，具有广泛功能
一、补体系统的命名
补体通常以符号“C”表示，如C1；其他成分以英文大写 字母表示，如B因子；调节蛋白多以功能命名，如C1抑制 物。
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。
经典途径 凝集素途径 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 途径和凝集素途径，后期（特异性抗体产生后） 经典途径才会产生效应。
2. 凝集素激活途径的相关蛋白：甘露糖结合凝集素 （MBL）或纤维胶原素（FCN）、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
完整FCN分子
MBL/FCN
+
病原体 表面糖 类结构
MASP C4
MASP-2 C2
C1s
C4a C4b
C2a C2b
C3转化酶
C3
C4b2a
C3a C3b
C4b2a3b C5转化酶
MASP-2:与活化的C1s具有同样丝氨酸蛋白酶活性
三、旁路途径
Ehrlich独立完成了类 似的工作，并将之命 名为Complement。
Jules Bordet "for his discoveries relating to immunity"
Paul Ehrlich
补体系统（complement system）
由人或脊椎动物血清与组织液中的一组不耐热可溶性 蛋白和表达于细胞表面的一组膜蛋白组成
二、凝集素激活途径
凝集素激活途径（lectin pathway）是指血浆中甘 露糖结合凝集素（MBL）或纤维胶原素（FCN）与 病原体表面甘露糖、岩藻糖残基或N-乙酰葡糖胺、 N-乙酰半乳糖胺等糖类物质结合后，依次活化MBL 相 关 丝 氨 酸 蛋 白 酶 （ MBL-associated serine protease, MASP）、C4、C2 形成C3 转化酶，引 发级联酶促反应的补体活化途径。
C3b
C2b
C3
C3a
C5
C2Ca2a C2a
攻膜阶段
C5转化酶
C—4b—2a—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
C5b67形成时，细胞膜完整无损 C8吸附后，膜轻微损伤 C9（12-15个C9分子）吸附后，膜损伤加速膜穿孔
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。
三、补体的理化性质和来源
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；C3血清含量最高；D因子含量最 低、分子量最小 不耐热，加热56℃、30分钟灭活
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
MBL分子结构类似于C1q分子，直接识别并结合细 菌表面甘露糖残基或岩藻糖残基，进而激活MBL相 关 的 丝 氨 酸 蛋 白 酶 -1 （ MBL-associated serine protease，MASP-1）、MASP-2
完整MBL分子
纤维胶原素（Ficolin，FCN）与MBL 基本相同， 但其球形纤维结合素样功能区识别结合的糖类物质 是某些病原体表面的乙酰化低聚糖，如N-乙酰葡糖 胺（N-acetylglucosamine, GlcNAc）、N-乙酰半 乳糖胺（N-acetylgalactosamine, GalNAc）和革兰 阳性菌脂磷壁酸（lipoteichoic acid, LTA）
2. 膜结合调节蛋白：衰变加速因子（DAF）等
补体受体
CR1: C3bR/C4bR; CR2: C3dR/C3dgR CR3: iC3bR; C3aR和C5aR
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 和复合生物学作用 补体激活途径和过程 补体活化调控
第一节 概 述
补体的发现
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1919
1890s
Bordet发现霍乱弧菌 抗血清溶菌作用依赖 于特异性抗体的存在 和血清中一种热敏感 的成分。
补体的裂解片段：加小写英文字母表示,如C3a。
C3a
C3b
C3
具有酶活性的补体分子或复合物用加横线表示，如 C1,C4b2a。 补体分子失活时，在前面加英文字母i，如iC3b。
二、补体系统的组成
补体固有成分 (参与补体激活) 补体调节蛋白（参与补体调控） 补体受体
补体固有成分 (参与激活)
1. 参与补体激活酶促反应的补体成分：C1(C1q、 C1r、C1s)、C4、C2、C3