《补体系统》PPT课件

甘露糖结合蛋白（MBP）途径从MBP激活丝 氨酸蛋白酶原（MASP）开始，经C4、C2、C3依次激 活过程，最终形成C5转化酶。
激活物质：病原生物。
激活过程： 1、 MASP激活 2、C3转化酶（C4b2b）形成 3、C5转化酶（C4b2b3b）形成
MBP——是脊椎 动物血清中一 种能与甘露糖 苷特异结合的 钙离子依赖性 凝集素分子， 与C1q分子结构 相似。
C4b
C3 b
3. 效应阶段----MAC
溶膜复合物（MAC）的形成：
C5b + C6 + C7 + C8 + C9
C5b6789
C5b6789 = MEMBRANE ATTACK COMPLEX
12-15个C9插入靶细胞膜，溶解靶细胞 激活位置不同，形成产物不同
溶膜途径的成分
C7 C6
C 9
溶膜途径的C5-激活
五、补体的理化性质
1.合成部位：肝细胞，巨噬细胞等。 2.分子质量：大约在2.5×104-5.6×105。 3.血清含量：补体蛋白多为糖蛋白，占血清蛋白总量的 10%。 4.补体一般以无活性形式存在血清中。 5.在补体系统中，C3含量最高，D因子含量最低。 6.补体主要在血液和肝脏中代谢，半衰期约为1d。 7.极不稳定，尤其对温度敏感（56℃，30min灭活，，室 温下很快失活）
C1r 水解C1s C1s
活化阶段
• 活化的C1s依次酶解C4、C2，形成具有酶活性的C3转化酶，后者进一步酶解C3 并形成C5转化酶。此即经典途径的活化阶段
• C1s分别裂解C4、 C2，形成C4b2b复合物，即C3转化酶 • C4b2b进一步裂解C3，形成C4b2b3b复合物，即C5转化酶
c2b
变，C1q才可与Fc段的补体结合点接近。
识别阶段
• 抗原与抗体结合后，抗体发生构象改变，使Fc段的补体结合位点暴露，补体 C1与之结合并被激活，这一过程被称为补体激活的启动或识别
• C1激活的顺序为C1q、C1r、C1s • C1活化后，继续裂解C4与C2
识别阶段
导致 C1q构象改变
C1r进入 过渡状态
（2）I因子缺乏：体内C3b不被灭活，在旁路途径中形成 正反馈，C3含量极度下降，患者发生反复细菌感染。
小结
1、补体系统：是存在与人和脊椎动物的血清和组 织液中的中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。 组成生物级联反应系统，具有持续紧张、随时可 发、精密调控等特点。
补体系统组成：补体固有成分，调控蛋白，补体 受体。
补体过度活化会使补体大量消耗，则机体抗感染能力下降，同时也会使 机体发生炎症反应对机体造成伤害。
一、血清中的补体活化调节蛋白
1 C1INH： • 是丝蛋白抑制剂家族的成员，成分是血清糖蛋白。 • 功能：抑制液相中C1的活化；且能与C1r、C1s结
合；是C1抑制因子。 2、S蛋白：
• 又称溶膜复合物抑制因子，是单链的糖蛋白。 • 功能：结合C5b6、7复合物以阻止与细胞表面结合；
活化的前期阶段 经典途径 凝集素途径 旁路途径
活化的后期阶段
补体溶膜途径 形成溶膜复合物
（一） 经典途径
是指免疫复合物经C1q、C1r、C1s、 C4、C2、C3成分，形成C3转化酶与C5转 化酶的活化过程。
经典途径的激活过程：
识别阶段－－C1活化 活化阶段－－C3 、C5转化酶的形成 效应阶段－－共同末端通路
c2a
c2a
c2a
经典激活途径的成分
C1 complex
C3
C4
经典途径C3转化酶的产生
经典途径C3转化酶的产生
C4b2a is C3 convertase C4b
经典途径C5转化酶的产生
C4b2a3b is C5 convertase; it leads into the Membrane Attack Pathway
甘露糖苷主要 存在于病原生 物的表面
MBP的立体结构 （类似C1q）
补体激活的MBL途径
MASP
MBL
C4b2a是C3转化; 这将导致C5转化的产生
第三节 补体反应的调控及 补体的生物学效应
补体反应的调控及补体的生物学效应
正常机体中，补体的活化过程是通过体内一些调节蛋白成分的调节而达 到活化与抑制的平衡。
第一节、补体概述
一、补体的发现
Bordet于1894年发现新鲜 血液中存在一种不耐热的成 分，可辅助特异性抗体介导 的溶菌作用。由于这种成分 是抗体发挥溶细胞作用的必 要补充条件，故称为补体。
二、补体的概念
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，包括30多种可溶 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。
剂。
2、补体受体2型
•
是单链膜整合蛋白，主要结合C3d，可以结合病毒EBV。
• 功能：对树突细胞在生发中心捕获抗原抗体复合物及导致记 忆B细胞活化有一定作用。
3、补体受体3型
•
是异源二聚体，且是IC3b的受体，主要分布
在巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞、肥大细胞等。
• 功能：促进吞噬细胞发挥其功能；结合糖类，类似 于凝集素；使带有CR3的吞噬细胞吞噬某些不依赖于 补体的微生物。
1、补体固有成分的遗传缺陷：如C3缺陷，可使 患者反复发生严重的甚至是致死性的细菌感染， 也可导致循环免疫复合物的清除障碍。 2、补体调节分子的遗传缺陷：
（1）C1缺陷：是遗传性血管神经性水肿症的原因。本病 85％患者缺乏C1INH。由于C1INH缺陷，致使C4和C2消 耗增多，C2的裂解产物C2b具有激肽样活性，能使血管 扩张，毛细血管通透性增高，从而引起皮肤和粘膜水肿， 严重的喉头水肿可导致窒息死亡。
旁路途径
• 旁路途径/第二途径/C3途径 • C3、B因子、D因子参与，不依赖于抗体的存在 • 作用：在感染早期即发挥作用 • 激活顺序：C3，C5，C6，C7，C8，C9 • 激活物质：LPS、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4 • 提供补体级联反应进行的稳定物C3转化酶
（三）补体活化的凝集素途径
1. 启动阶段----C1活化（C1s）
C1q分子的C端球形结构 是与Ig上的补体结合位点相 结合的部位，它的启动可使 C1r构型改变，成为具有活性 的C1r并诱导C1s的活化，成 为具有酯酶活性的C1s,
C1激活条件
• C1仅与lgM-CH3或lgG1~3-CH2结合才能活化； • 每个C1须同时与两个以上lg的Fc段结合； • 游离或可溶性Ab不能激活补体，仅当Ab与Ag或细胞表面结合后，Fc段构象改
2、补体活化和炎症反应
1）过敏毒素与炎症反应
•
无特异性的、补体活化产生的水解片段都可以引起免疫应答，主要效应
表现在致痉挛性。
• 功能：促使平滑肌收缩；增加毛细血管通透性，引起支气管痉挛。这是由于过敏 素结合到肥大细胞及嗜碱性粒细胞的补体受体上，促使这些细胞释放组胺。
2）趋化性
•
吞噬细胞上的补体受体能识别趋化因子。C5a、C3a、C5b等能把吞噬细胞吸
第二节、补体的活化
• 生理情况下，大多数血清补体成分以酶原体的形式存在。 • 活化物的作用下，各成分依次被激活。形成一系列放大的级联反应，最终导致
溶细胞效应。 • 在补体活化过程中产生的多种水解片段，它们具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。
补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。 • 经典途径：由抗原抗体复合物结合C1q启动。 • 旁路途径：由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激活。 • MBL途径：由MBL结合至细菌启动。
三、补体的命名
经典途径成分 C1(q、r、s)……C9
替代途径成分
B因子、D 因子
调节蛋白成分
C1抑制物， C4结合
裂解片断成蛋分白
活化补体成分
C3a 、C3b
灭活补体成分
C4b2a
iC3b
四、补体的组成
补体的固有成分：参与经典激活途径的成分（C1C4）；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、膜辅助蛋白因子MCP、促衰变因子（DAF） 等。 补体受体：CR1、CR2、CR3等。
第四章 补体系统
2011级生物技术 第三组
主要内容：
• 第一节 补体概述 • 第二节 补体活化
1、补体活化的经典途径 2、补体活化的凝集素途径 3、补体活化的替换途径 4、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成 5、补体活化3条途径的比较 • 第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应 • 第四节 补体的生物合成与补体缺陷
4、补体受体4型
•
是异源二聚体，它的分布与CR3类似，因此功
能也与CR3类似。
• 四、补体蛋白的生物学功能
1、补体的溶胞功能
•
补体介导的对抗外来微生物细胞的溶胞作用是重要的防御机制。
• 功能：产生抗体作用于微生物感染而发生体液应答；在没有抗体情况下可以直接 通过旁路途径和凝集素途径而激活补体发生溶胞
• ③C3b、IC3b的受体除分布在吞噬细胞上外还分布在非吞噬细胞上。红细胞通过 CR1受体与C3b-Ab-Ag复合物结合，随血液循环到肝和脾中，接受巨噬细胞的处理。
• ④C3b分解产物C3d也能与抗原结合，增加抗原与树突细胞及B细胞的结合，促进 抗体的形成。
4）其他炎症作用 • ①补体的溶菌作用主要是对革兰氏阴性菌起作用，而对革兰氏阳性菌几乎无效。 • ②补体与自身抗体的作用会引起炎症应答而导致组织损伤。 • ③补体在杀伤和清除感染的细菌、真菌、病毒等方面起着重要作用。 • ④这种免疫反应是非特异性的，是自然免疫的重要机制之一。
2、补体的激活途径：经典途径，替代途径，MBP 途径，
3、补体系统的调节机制：C1INH， I 因子
H 因子、DAF、同源限制因子等的作用。
4、补体受体：CR1，CR2。
感谢下 载
感谢下 载
阻止C9多聚体在细胞膜上形成。
3、I因子：
•
即C3bINH是一种酯酶，为C3b抑制因子。能裂解和钝化C3b、C4b，其a链裂
解，变为无效的iC3b，从而不能再与C4b2、 C3bBb结合成转化酶，使其失去效应。
4、H因子：
•
是C3b抑制因子的加速因子
• 功能：作用于活化途径中C3b的转化酶；阻断旁路途径的扩增；作为l因子的辅助 因子；使转化酶失活
第四节、补体系统 异常和疾病
（一）补体含量增高：多见于组织损伤和感染性疾病的早期和恢复期。某些肿瘤患者 可表现为高补体血症，但其生物学意义不明。
（二）补体含量降低： 1、补体成分消耗过多:血清病、自身免疫性疾病 2、补体大量丢失：大面积烧伤、手术、大失血 3、补体合成不足：肝病患者
（三）补体的遗传缺陷
b C3b C4b
溶膜复合物的装配
C6
C7
b
溶膜途径பைடு நூலகம் 溶膜复合物嵌入细胞膜
C6
C7
b
C C9
C 9
C 9
C 9C
9C 9
C 9
C9 9
（二）旁路途径
• 启动阶段----C3转化酶 • 激活阶段----C5转化酶 • 效应阶段----共同末端通路
• 旁路途径处于准激活状态 • 旁路途径可以识别自己与非己 • 旁路途径是补体系统重要的放大机制
5 、过敏毒素钝化因子：
是血清羧基肽酶N，主要功能使过敏毒素失活。
6、C4bp：
•
是C4b的结合蛋白，能抑制C4b2a的形成。
二、细胞膜上的调节蛋白 1 促衰变因子：是C端伸入细胞膜内的单链糖蛋白分子
功能：阻断C3转化酶的装配，在细胞膜上起调节作用。 2 膜辅助蛋白：是C3b和C4b的蛋白水解酶钝化作用的辅助因子，且在细胞膜上起
调节作用。 3 同源抑制因子：分布于外周血细胞。功能：干扰溶胞作用。 4 溶膜抑制剂：是补体活化时保护病原菌附近正常细胞的最重要的因子。
三、补体的受体
1、补体受体I型
•
至少有4种多态型变化，且有多个有序排列的重复结
构。
• 功能：抑制C3转化酶活性来调控补体活化；是调理素，扩大 吞噬性白细胞的胞饮作用；是免疫系统中免疫复合物的清除
引到炎症或组织损伤部位，这些趋化作用的分子可以在炎症部位附近形成浓度梯
度，越近炎症部位，趋化因子浓度越高。
3）免疫黏附与调理
• ①C3b与B细胞上的C3b受体结合会引起B细胞活化，起到B细胞活化的第二刺激信 号的作用。
• ②C3与Ab-Ag复合物能形成大的复合物，这种大复合物能与有C3b受体的吞噬细胞 结合，从而增强这些细胞对免疫复合物的吞噬作用，同时具有免疫调理作用，清 除免疫复合物。