第3章 补体系统
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激活过程 ：1、识别阶段—C1S（C1酯酶）形成
2、活化阶段—C5转化酶形成 3、膜攻击阶段—MAC形成
识别阶段
参与成分：C1q、C1r、C1s
过程： Ag与Ab结合 补体结合位点
（IgG的CH2；IgM的CH3）暴露
C1q激
活
C1r活化 C1s脂酶形成。
IgM（未与Ag结合）
IgM（已与Ag结合）
组成：C5b678 (9)n ，其中C9分子可有12-15个 大小：10-11 nm 内径的小孔 效应：胞内渗透压降低，细胞溶解
致死量钙离子被动向胞内弥散，细胞死亡
激活物：MBL
MBL产生：感染
巨噬细胞、中性粒
细胞活化产生TNF、IL-1、IL-6等因子
肝细胞激活
合成分泌期急性蛋白（包括
MBL、C反应蛋白等）
遗传性血管水肿
替代激活途径活化失控致低C3血症 SLE、化脓性感染、肾小球肾炎
DAF、CD59 补体对宿主细胞毒作用
阵发性夜间血红蛋白尿
CR3
外周血单核细胞黏附缺陷
感染（绿脓杆菌、假单胞菌等）
complement
complement
classical name: heat-labile component of plasma which ‘complements’ antibody opsonisation and killing of bacteria
第2节 补体的激活
•经典途径(classical pathway) •替代途径(alternative pathway) •凝集素途径(lectin pathway)
激活物：免疫复合物（IC） 条件： ① C1仅与IgM的CH3或 IgG1-3的CH2结合
②每一个C1与两个以上Ig补体结合位点结合 Ab必需与Ag结合
nomenclature
C1,C2,C3………C9 B,D,P (factor) I,H factor for regulation a ,b ( peptide fragment ) C4bC2a, C3bBb (the complex that have
enzymatic activity)
Supports local inflammatory reactions against pathogens
Unregulated activation causes tissue damage
Used by pathogens for immune evasion
The Fab of IgiGniotriaIgtMiobnind to epitopes on
three pathways proceed identically through binding of the terminal components to form a membrane attack complex，which ultimately causes cell lysis
Simple view
清除免疫复合物
三、连接天然免疫与获得性免疫的桥梁
参与免疫应答的诱导：C3b参与捕捉、固定抗 原，是抗原易被APC处理与提呈。
参与免疫细胞的增殖、分化：补体多种成分与 多种免疫细胞相互作用，调节细胞的增殖分化。
参与免疫应答的效应：如细胞毒性、调理作用 及清除IC。
参与免疫记忆
四、补体与其他酶系统的相互作用
趋化作用：C3a和C5a等能吸引具有相应受体的中 性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的炎症区域游 走和聚集，增强炎症反应。
二、维护机体内环境稳定
清除免疫复合物（IC）：补体抑制新的IC形成； 可溶解已沉积的IC； IC活化补体，借助C3b与 血细胞结合，而被肝细胞清除。
清除凋亡细胞：C1q、C3b、iC3b可识别和结 合凋亡细胞，并通过与吞噬细胞受体相互作用 而清除这些细胞。
1）连锁反应性:
2）放大性：
C1q、C3转化酶
3）不稳定性:
56 C 30min
4）作用的双重性： 生理、病理
5）反应的局限性： 易失活、抗体、抑制成分
理化性质
对热不稳定，56 °C 30分钟即被灭活 体液中C3含量最高 多数补体属球蛋白
补体代谢
来源：主要由肝细胞和巨噬细胞产生 合成的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节：组织特异性；多因素调节 分解代谢：快于其他血浆蛋白
CR1（C3b/C4bR):抑制补体激活；调理作用； 清除免疫复合物；免疫调节
CR2(C3dR,CD21)：免疫调节；是EB病毒受体 CR3(iC3bR,CD18)/ CR4(iC3bR/C3dg,CD18) ：
参与吞噬细胞生物学作用；凝集素活性；参与 黏附作用
第5节 补体的生物学活性
MAC介导细胞溶解
MBL特点：Ca离子依赖蛋白，可与甘露糖残基
结合，结构与 C1q类似，具有活化C1q 同样的生 物学功能。
激活物质：Gˉ菌内毒素，聚合IgA、IgG4等 参与成分：D、B、P因子，C3、C5~C9
特
感染早期发生有效防御
形成放大机制
点
可识别自己和异己
第3节 补体活化的调控
自身衰变调控
C 3转化酶（C 4b2b和C 3bBb）C 4 b、 C 3b 、C 5b 仅在与固相结合时状态才较稳定
细菌或免疫复合物激活补体，结合C3b/C4b后， 若与具有补体受体（CRI）的RBC和血小板结合， 则可形成较大的聚合物，这种效应称为免疫黏附 作用。
调理作用
3、炎症介质作用
过敏毒素样作用：可使表面具有相应补体受体的肥 大细胞和嗜碱性粒细胞等脱颗粒，释放组胺等血管 活性物质，引起血管扩张、通透性增强、平滑肌收 缩和支器官痉挛等的作用，称过敏毒素样作用。 C3a、C4a、C5a有此作用。
Regulatory proteins
control the amplification cascade short enzyme half life
C3
central molecule of the complement system
Conserved molecule – in echinoderms (ancient 700M years), long before Ig.
The most versatile and multifunctional molecule described to date
Can interact specifically with at least 25 different molecules
C3
Promotes phagocytosis
Complement fixation by antibody IgM , IgG1 and IgG3 IgG2
C1q binding sites
Certain bacteria , viruses and ueate crystals can activate classical pathway without Ab.
Effector
C3a, C4a, C5a inflammatory cell chemotaxis, mast-cell degran
C3b
opsonin via C3bR,
solubilisation of i-c
C5b-C8, C9 membrane attack complex - cell lysis
活化阶段
参与成分：C4、C2、C3
目的：形成C5转化酶
过程：
C1S
C4 C4b+C4a
C2 C2b+C2a
C1S
C4b2b
C4b2b3b
C3 C3b+C3a
活化阶段
膜攻击阶段
参与成分：C5、C6、C7、C8、C9 目的：形成MAC
膜攻击复合物
membrane attack complex, MAC
调节因子调控
负H因调子节、因M子A：CC、1DINAHF等、 C 4结合蛋白 、I因子 、
正调节因子：P因子、C3 肾炎因子（抗C3转 化酶Ab、稳定C 3bBb）
C1INH的作用
C4BP的作用
H因子的作用 DAF因子的作用
DAF因子的作用
S蛋白的作用
同源限制因子的作用
第4节 补体受体
C1q Microbe
110kD C2 Ca ++ C1r C1s
34kD C2b
protease activity
C2a 74kD
C4b
C3 Convertase
The enzyme C1 is able to cleave C4 into C4a and C4b. The C4b binds to adjacent proteins and carbohydrates on the surface of the antigen. C2 then binds to the C4b and C1 cleaves C2 into C2a and C2b. The C4b2a functions as a C3 convertase that can subsequently cleave hundreds of molecules of C3 into C3a and C3b.
活性片段的生物学 效应
调理作用 引起炎症反应 清除免疫复合物 清除凋亡细胞 免疫调节作用等
一、参与宿主早期抗感染免疫
1、溶解细胞、细菌和病毒 补体活化形成的MAC可导致靶细胞溶解，是机 体抵抗微生物感染的重要防御机制。
2、调理作用
C3b/C4b为中间桥梁，通过其N端与细菌等颗 粒性抗原或免疫复合物结合后，再通过其C端与 具有补体受体（CRI）的吞噬细胞结合，由此增 强吞噬细胞的吞噬作用称为补体的调理作用；
Activation pathway
the classical pathway the alternative pathway the lectin pathway
classical pathway
initiated by antigen—antibody complexes
lectin pathway
补体与凝血、纤溶、激肽系统间存在着十分密 切的相互影响及相互调节关系。
补体遗传缺陷可导致的疾病
缺陷蛋白
影响功能
相关疾病
C1、C2、C4
C3 C1INH H因子
免疫复合物清除缺陷 补体传统激活途径活化缺陷
SLE、化脓性感染
免疫复合物清除及补体活化无能 SLE、化脓性感染、肾小球肾炎
炎性介质产生失控
plasma proteins most of which circulate as inactive zymogens and are activated at sites of inflammation initiating an enzyme cascade
contribution of the complement system to disease in which complement is inappropriately activated, inhibited or
PAMP (pathogen associated molecular pattern)
alternative pathway
phylogenetically it probably is the older activation pathway
It does not absolutely require antibody for activation．
an antigen. C1q, C1r, and C1s then assembles on the Fc portion of the antibodies to form C1, the first enzyme of the classical complement pathway. The enzyme C1 is able to cleave C4 into C4a and C4b, as well as C2 into C2a and C2b.
mannan binding lectin(MBL)pathway
mannan binding lectin(MBL) is a acute protein, a member of the collectin group of proteins that recognize repeating sugar patterns，as might occur on the carbohydrate capsule of bacteria．
第3章 补体系统
(complement,C)
第1节 概述
概念：补体系统—是存在与人和脊椎动物
血清、组织液中和细胞表面的一组经活化
后具有酶活性的糖蛋白。
分 补体的固有成份：C1～C9 、B、D、MBL…
补体调节成分：C1抑制物、I因子、H因子 …
类 补体受体： CR1~5、C3aR、C5aR…
补体的基本特性
2、活化阶段—C5转化酶形成 3、膜攻击阶段—MAC形成
识别阶段
参与成分：C1q、C1r、C1s
过程： Ag与Ab结合 补体结合位点
（IgG的CH2；IgM的CH3）暴露
C1q激
活
C1r活化 C1s脂酶形成。
IgM（未与Ag结合）
IgM（已与Ag结合）
组成：C5b678 (9)n ，其中C9分子可有12-15个 大小：10-11 nm 内径的小孔 效应：胞内渗透压降低，细胞溶解
致死量钙离子被动向胞内弥散，细胞死亡
激活物：MBL
MBL产生：感染
巨噬细胞、中性粒
细胞活化产生TNF、IL-1、IL-6等因子
肝细胞激活
合成分泌期急性蛋白（包括
MBL、C反应蛋白等）
遗传性血管水肿
替代激活途径活化失控致低C3血症 SLE、化脓性感染、肾小球肾炎
DAF、CD59 补体对宿主细胞毒作用
阵发性夜间血红蛋白尿
CR3
外周血单核细胞黏附缺陷
感染（绿脓杆菌、假单胞菌等）
complement
complement
classical name: heat-labile component of plasma which ‘complements’ antibody opsonisation and killing of bacteria
第2节 补体的激活
•经典途径(classical pathway) •替代途径(alternative pathway) •凝集素途径(lectin pathway)
激活物：免疫复合物（IC） 条件： ① C1仅与IgM的CH3或 IgG1-3的CH2结合
②每一个C1与两个以上Ig补体结合位点结合 Ab必需与Ag结合
nomenclature
C1,C2,C3………C9 B,D,P (factor) I,H factor for regulation a ,b ( peptide fragment ) C4bC2a, C3bBb (the complex that have
enzymatic activity)
Supports local inflammatory reactions against pathogens
Unregulated activation causes tissue damage
Used by pathogens for immune evasion
The Fab of IgiGniotriaIgtMiobnind to epitopes on
three pathways proceed identically through binding of the terminal components to form a membrane attack complex，which ultimately causes cell lysis
Simple view
清除免疫复合物
三、连接天然免疫与获得性免疫的桥梁
参与免疫应答的诱导：C3b参与捕捉、固定抗 原，是抗原易被APC处理与提呈。
参与免疫细胞的增殖、分化：补体多种成分与 多种免疫细胞相互作用，调节细胞的增殖分化。
参与免疫应答的效应：如细胞毒性、调理作用 及清除IC。
参与免疫记忆
四、补体与其他酶系统的相互作用
趋化作用：C3a和C5a等能吸引具有相应受体的中 性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的炎症区域游 走和聚集，增强炎症反应。
二、维护机体内环境稳定
清除免疫复合物（IC）：补体抑制新的IC形成； 可溶解已沉积的IC； IC活化补体，借助C3b与 血细胞结合，而被肝细胞清除。
清除凋亡细胞：C1q、C3b、iC3b可识别和结 合凋亡细胞，并通过与吞噬细胞受体相互作用 而清除这些细胞。
1）连锁反应性:
2）放大性：
C1q、C3转化酶
3）不稳定性:
56 C 30min
4）作用的双重性： 生理、病理
5）反应的局限性： 易失活、抗体、抑制成分
理化性质
对热不稳定，56 °C 30分钟即被灭活 体液中C3含量最高 多数补体属球蛋白
补体代谢
来源：主要由肝细胞和巨噬细胞产生 合成的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节：组织特异性；多因素调节 分解代谢：快于其他血浆蛋白
CR1（C3b/C4bR):抑制补体激活；调理作用； 清除免疫复合物；免疫调节
CR2(C3dR,CD21)：免疫调节；是EB病毒受体 CR3(iC3bR,CD18)/ CR4(iC3bR/C3dg,CD18) ：
参与吞噬细胞生物学作用；凝集素活性；参与 黏附作用
第5节 补体的生物学活性
MAC介导细胞溶解
MBL特点：Ca离子依赖蛋白，可与甘露糖残基
结合，结构与 C1q类似，具有活化C1q 同样的生 物学功能。
激活物质：Gˉ菌内毒素，聚合IgA、IgG4等 参与成分：D、B、P因子，C3、C5~C9
特
感染早期发生有效防御
形成放大机制
点
可识别自己和异己
第3节 补体活化的调控
自身衰变调控
C 3转化酶（C 4b2b和C 3bBb）C 4 b、 C 3b 、C 5b 仅在与固相结合时状态才较稳定
细菌或免疫复合物激活补体，结合C3b/C4b后， 若与具有补体受体（CRI）的RBC和血小板结合， 则可形成较大的聚合物，这种效应称为免疫黏附 作用。
调理作用
3、炎症介质作用
过敏毒素样作用：可使表面具有相应补体受体的肥 大细胞和嗜碱性粒细胞等脱颗粒，释放组胺等血管 活性物质，引起血管扩张、通透性增强、平滑肌收 缩和支器官痉挛等的作用，称过敏毒素样作用。 C3a、C4a、C5a有此作用。
Regulatory proteins
control the amplification cascade short enzyme half life
C3
central molecule of the complement system
Conserved molecule – in echinoderms (ancient 700M years), long before Ig.
The most versatile and multifunctional molecule described to date
Can interact specifically with at least 25 different molecules
C3
Promotes phagocytosis
Complement fixation by antibody IgM , IgG1 and IgG3 IgG2
C1q binding sites
Certain bacteria , viruses and ueate crystals can activate classical pathway without Ab.
Effector
C3a, C4a, C5a inflammatory cell chemotaxis, mast-cell degran
C3b
opsonin via C3bR,
solubilisation of i-c
C5b-C8, C9 membrane attack complex - cell lysis
活化阶段
参与成分：C4、C2、C3
目的：形成C5转化酶
过程：
C1S
C4 C4b+C4a
C2 C2b+C2a
C1S
C4b2b
C4b2b3b
C3 C3b+C3a
活化阶段
膜攻击阶段
参与成分：C5、C6、C7、C8、C9 目的：形成MAC
膜攻击复合物
membrane attack complex, MAC
调节因子调控
负H因调子节、因M子A：CC、1DINAHF等、 C 4结合蛋白 、I因子 、
正调节因子：P因子、C3 肾炎因子（抗C3转 化酶Ab、稳定C 3bBb）
C1INH的作用
C4BP的作用
H因子的作用 DAF因子的作用
DAF因子的作用
S蛋白的作用
同源限制因子的作用
第4节 补体受体
C1q Microbe
110kD C2 Ca ++ C1r C1s
34kD C2b
protease activity
C2a 74kD
C4b
C3 Convertase
The enzyme C1 is able to cleave C4 into C4a and C4b. The C4b binds to adjacent proteins and carbohydrates on the surface of the antigen. C2 then binds to the C4b and C1 cleaves C2 into C2a and C2b. The C4b2a functions as a C3 convertase that can subsequently cleave hundreds of molecules of C3 into C3a and C3b.
活性片段的生物学 效应
调理作用 引起炎症反应 清除免疫复合物 清除凋亡细胞 免疫调节作用等
一、参与宿主早期抗感染免疫
1、溶解细胞、细菌和病毒 补体活化形成的MAC可导致靶细胞溶解，是机 体抵抗微生物感染的重要防御机制。
2、调理作用
C3b/C4b为中间桥梁，通过其N端与细菌等颗 粒性抗原或免疫复合物结合后，再通过其C端与 具有补体受体（CRI）的吞噬细胞结合，由此增 强吞噬细胞的吞噬作用称为补体的调理作用；
Activation pathway
the classical pathway the alternative pathway the lectin pathway
classical pathway
initiated by antigen—antibody complexes
lectin pathway
补体与凝血、纤溶、激肽系统间存在着十分密 切的相互影响及相互调节关系。
补体遗传缺陷可导致的疾病
缺陷蛋白
影响功能
相关疾病
C1、C2、C4
C3 C1INH H因子
免疫复合物清除缺陷 补体传统激活途径活化缺陷
SLE、化脓性感染
免疫复合物清除及补体活化无能 SLE、化脓性感染、肾小球肾炎
炎性介质产生失控
plasma proteins most of which circulate as inactive zymogens and are activated at sites of inflammation initiating an enzyme cascade
contribution of the complement system to disease in which complement is inappropriately activated, inhibited or
PAMP (pathogen associated molecular pattern)
alternative pathway
phylogenetically it probably is the older activation pathway
It does not absolutely require antibody for activation．
an antigen. C1q, C1r, and C1s then assembles on the Fc portion of the antibodies to form C1, the first enzyme of the classical complement pathway. The enzyme C1 is able to cleave C4 into C4a and C4b, as well as C2 into C2a and C2b.
mannan binding lectin(MBL)pathway
mannan binding lectin(MBL) is a acute protein, a member of the collectin group of proteins that recognize repeating sugar patterns，as might occur on the carbohydrate capsule of bacteria．
第3章 补体系统
(complement,C)
第1节 概述
概念：补体系统—是存在与人和脊椎动物
血清、组织液中和细胞表面的一组经活化
后具有酶活性的糖蛋白。
分 补体的固有成份：C1～C9 、B、D、MBL…
补体调节成分：C1抑制物、I因子、H因子 …
类 补体受体： CR1~5、C3aR、C5aR…
补体的基本特性