《补体系统》PPT课件

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1、 教学内容第一节 概述定义组成命名补体的理化性质第二节 补体系统的激活与调节一、补体系统的激活二、补体激活的调节第三节 补体系统的生物学活性 教 学 目 标掌 握 补 体 系 统 的 概 念 及 组 成补 体 活 化 的 经 典 途 径 、 MBL途 径 与旁 路 途 径 的 异 同补 体 的 生 物 学 活 性熟 悉 经 典 途 径 、 MBL途 径 与 旁 路 途径 的 激 活 过 程了 解 补 体 系 统 的 命 名 ； 补 体 活 化的 调 节 1895 Bordet 发 现 绵 羊 抗霍 乱 血 清 能 够 溶 解 霍 乱 弧菌 ， 加 热 56 30 min阻止 其 活 性 ； 加

2、 入 新 鲜 非 免疫 血 清 可 恢 复 其 活 性 。 Ehrlich 在 同 时 独 立 发 现了 类 似 现 象 ， 将 其 命 名 为补 体 （ Complement） 1895年 Bordet首 次 报 道 补 体的 溶 菌 效 应补体的定义 羊 抗 血 清 +霍 乱 弧 菌细 菌 裂 解加 热 的 羊 抗 血 清 +霍 乱 弧 菌细 菌 裂 解destroyed无 抗 体 的 新 鲜 血 清+ restored细 菌 裂 解unable 补 体 系 统 ： 存 在 于 人 或 脊 椎 动 物 血 清 和 组 织 液 中 一组 不 耐 热 、 经 活 化 后 具 有 酶 活 性 的

3、 蛋 白 质 。对 热 不 敏 感 的特 异 性 抗 体 热 敏 感的 成 分 将 其 命 名 为 补 体 , 即 补 充 抗 体 活 性 的 血 清 成 分 .补体：存在于人和动物新鲜血清中一种不耐热可辅助特异性抗体使细菌溶解的蛋白质。 补体系统包括30多种可溶性蛋白和膜蛋白产生：主要由肝细胞和巨噬细胞含量：约占血清蛋白总量的10%，以C3含量最高。补体含量相对稳定，在某些疾病情况下可有波动。 补体系统的固有成分补体调节蛋白补体受体 1.补体固有成分：存在于体液中参与补体激活过程的补体成分。包括： 1）参与经典激活途径的成分： C1、 C4 、C2. 2）参与甘露聚糖结合凝集素激活途径的成分

4、： MBL 、MASP(MBL-相关的丝氨酸蛋白酶) 。 3）参与旁路激活途径的成分： P 因子、 D 因子、 B因子。 4）补体激活的共有成分： C3、 C5 C9 。 2. 补体调节蛋白：存在于血浆中或细胞膜表面能够调控补体活化强度的补体成分。可溶性调节蛋白（存在于血浆中）： C1 抑制物（C1INH）、C3b灭活因子（I因子）、C3b灭活促进因子（ H 因子）、C4 结合蛋白(C4bp) 、攻膜复合体抑制物（S蛋白）。细胞膜上的调节蛋白 : 衰变加速因子(DAF) 、膜辅助蛋白 (MCP) 、同源限制因子（ HRF ）、膜反应性溶解抑制物（ MIRL ）等。 3.补体受体（CR）：存在于

5、细胞膜表面，能与补体活性片段或调节蛋白结合，介导多种生物学效应的补体成分，包括CR1-CR5、C3aR、C4aR、 C5aR等。 （二）补 体 系 统 的 命 名 ： 固 有 成 分 ： 按 期 发 现 的 顺 序 分 别 称 为 C1、 C2、C3.C9.C1由 C1q C1r C1s三个亚单位组成。 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 、 C4结 合蛋 白 、 促 衰 变 因 子 等 。 酶 活 性 成 分 ： 符 号 上

6、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。 失 去 活 性 的 补 体 片 段 ： 符 号 前 加 i 表 示 ， 如 ： iC3b。 三 、 补 体 的 理 化 性 质 化 学 成 分 ： 糖 蛋 白 ， 多 数 为 球 蛋 白 ， 少 数 为 或 球蛋 白 。 含 量 :占 血 清 球 蛋 白 总 量 的 10%， 血 清 中 各 成 分 含 量 不 等 ，C3含 量 最 多 ， D因 子 最 少 ； 存 在 形 式 ： 正 常 生 理 情 况 下 ， 以 非 活 化 形 式

7、存 在 ； 性 质 不 稳 定 ： 加 热 56 ， 30min 失 活 。 室 温 下 补 体 活 性也 可 减 弱 甚 至 消 失 ， 许 多 理 化 因 素 如 机 械 震 荡 、 紫 外线 照 射 、 强 酸 、 强 碱 、 乙 醇 及 蛋 白 酶 ， 均 可 使 补 体 失活 。 室 温 下 很 快 失 去 活 性 ， 0-10时活性只能保持3-4天，灭活可消除补体对检测结果的影响。临床检测时须用新鲜血清。补体应保存在-20以下。 第 二 节 补 体 系 统 的 激 活 与 调 节 一 、 补 体 系 统 的 激 活 补 体 的 激 活 ： 是 指 在 某 些 活 化 物 作 用 下

8、 或 吸附 在 某 特 定 物 质 表 面 才 能 被 激 活 ， 补 体 激 活后 ， 会 按 一 定 次 序 发 生 连 锁 反 应 ， 并 产 生 多种 生 物 学 效 应 。 激 活 途 径 有 ： 经 典 途 径 、 旁 路 途 径 、 MBL途径 第二节 补体系统的激活与调节三条途径： 经典激活途径又称传统激活途径：由抗原-抗体复合物结合C1q启动激活的途径。 MBL途径：由MBL结合至细菌启动激活的途径。 旁路激活途径又称替代激活途径：由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激活的途径。 (一 ） 、 经 典 （ 传 统 、 C1） 激 活 途 径 ： 主 要 激 活 物 ： A

9、g-Ab免疫复合物( IgG、IgM ) 激活条件： 1. C1与IgM的CH3区或IgG某些亚型的CH2区结合才能活化。 2.每一个C1分子须与两个以上Ig分子的Fc段结合。 3.只有结合抗原或细胞的抗体的Fc段才能与C1q结合。 参与成分：C1C9几个特点： 1、抗原抗体特异结合后活化补体 2、反应顺序为C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8-C9 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：C3a,C4a,C5a激活过程（三个阶段）：识别阶段 活化阶段 攻膜阶段 IgG分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化Fab段Fc段 C1q

10、 结 合位 点 被 屏障结 合 抗 原 之 前 CH1 C H2 暴 露 的C1q结合 位 点 结 合 抗 原 之 后IgM CH3区，IgG CH2区 C3转化酶形成：C4b2b C5转化酶形成:C4b2b3b 3. 攻膜阶段 - 膜攻击复合体(MAC) （C5b6789n）形成 C5a C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b6789n (攻 膜 复 合 体 )细 胞 溶 解 （ 二 ） 旁 路 （ 替 代 ） 激 活 途 径 替代途径从C3激活开始，然后完成C5-C9的激活过程。 激 活 物 ： 主 要 是 细 菌 、 真 菌 的

11、 胞 壁 成 分 ，如 酵 母 多 糖 、 脂 多 糖 、 肽 聚 糖 、 磷 壁 酸 ， 凝 聚 的 IgA、 IgG4等 。 参 与 成 分 ： B、 D、 P因 子 、 C3、 C5C9 激活过程： 准备阶段（C3激活） 活化阶段（C3转化酶（C3bBb）形成 、C5转化酶（C3bnBb）形成） 攻膜阶段 1、准备阶段机体在生理情况下，血清C3可自发缓慢地水解产生少量C3b，在镁离子存在下与B因子结合。血清D因子可裂解与C3b结合的B因子形成Ba和Bb。 Bb与C3b形成的C3bBb，为补体活化做准备。通常大部分游离的C3b和C3bBb可被血清中的I因子、H因子等补体调节蛋白灭活。 2、

12、活化阶段 C3转化酶和C5转化酶的形成 1）C3转化酶形成：当细菌脂多糖、酵母多糖等出现时，为C3b和C3bBb提供了可结合的表面，使之不易被灭活。血清中P因子与C3bBb结合后，形成稳定的C3转化酶（ C3bBbP） 2） C5转化酶的形成： C3转化酶裂解C3产生的C3b可再与C3转化酶（ C3bBb、 C3bBbP）结合，形成C3bBb3b、 C3bnBbP,此即旁路途径的C5转化酶。 3、攻膜阶段： C5转化酶裂解C5后形成攻膜复合体。 几 个 特 点 ：1、 它是非特异性的，无须通过特异免疫反应产生的抗原-抗体复合物来激活。 2、具有一个利用C3b的正向反馈调节。 在旁路激活途径中，

13、C3b既是C3的裂解产物，也是C3转化酶（C3bBb）的组成成分，加速了C3的活化，也提高了溶细胞的效应。 （ 三 ） MBL（ 甘 露 聚 糖 结 合 凝 集 素 ） 激 活 途 径 甘露聚糖结合凝集素（MBL）途径从MBL激活MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MASP）开始，经C4、C2、C3依次激活过程，最终形成C5转化酶。 激 活 物 ： 病 原 微 生 物 表 面 的 甘 露 糖 、 葡 聚 糖 或半 乳 糖 等 糖 基 。在病原微生物感染早期，机体发生急性期反应，此时肝细胞合成并分泌急性期蛋白，其中参与补体激活的有MBL和C反应蛋白。 1、 MBL的激活在病原微生物感染早期，肝细胞合成分泌

14、的MBL增加，MBL是一种糖蛋白，可与多种病原微生物表面的表面的半乳糖或甘露糖残基结合，激活丝氨酸蛋白酶形成MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MASP） MASP具有与活化的C1s相同的生物学活性相似，可裂解C4和C2，形成C3转化酶，其后的反应过程与经典激活途径相同。 2、C反应蛋白的激活 C反应蛋白与C1q结合使之活化，然后完成与经典途径基本相同的激活过程。 三 种 途 径 的 比 较 经 典 途 径 MBL途 径 旁 路 途 径参 与 的 C1C9 C2C9 C3,C5C9,B因 子 ,补 体 成 分 C1-C9（ CRP） D因 子 , P因 子 所 需 离 子 Ca2+, Mg2+ Ca2+

15、 , Mg2+ Mg2+C3转 化 酶 C4b2b C4b2b C3bBb作 用 参 与 特 异 性 体液 免 疫 应 答 的 效 应 阶 段 参 与 非 特 异 性免 疫 ， 在 感 染早 期 发 挥 作 用 参 与 非 特 异 性 免疫 ， 在 感 染 早 期发 挥 作 用激 活 物 质 Ag-Ab复 合 物 MBL,CRP LPS, 葡 聚 糖 ,酵 母 多 糖C5转 化 酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bBb3b 旁路途径和MBL途径活化不需抗原抗体复合物参与，侵入机体的病原微生物的细胞壁成分或炎症早期产生的急性期蛋白即可激活补体。因此，在感染早期即能发挥抗感染作用。病原微生物

16、感染时补体发挥作用的顺序依次是旁路途径，MBL途径，最后是经典途径。当经典途径和MBL途径活化时，通过C3放大途径也可活化旁路途径，可见三者以C3活化为中心密切相连。 二、 补体系统激活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，则大量补体无益消耗，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。 二 、 补 体 系 统 激 活 的 调 节 包 括 两 个 方 面 ： 自 身 衰 变 调 节 调 节 因 子 作 用 （ 一 ） 补 体 的 自 身 调 节 某 些 补 体 成 分 的 裂 解 产 物 极 不 稳 定 ， 易

17、 于 衰 变 失 活 。 C3b、 C4b、 C5b、C3转化酶、C5转化酶均易衰变失去活性，从而限制了后续补体成分的连锁反应。 （二）调节因子的调节体液中或细胞膜上存在多种补体调节因子（C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等），在不同环节上调控补体激活的级联反应，使补体的激活有效且适度。这些调节因子主要通过抑制补体激活途径中心环节C3的活化及抑制攻膜复合体的形成进行调控，以防止补体活化过程中对宿主自身正常细胞的损伤。 C1抑 制 物 缺 陷 引 起 血 管 神 经 性 水 肿 产生的C2a为补体激肽，可增强血管通透性，而发生血管性水肿 主 要 包 括 ： MAC的 生 物 效 应 ； 活 化

18、 补 体 片 段 的 生 物 效 应 。 一 、 细 胞 溶 解 作 用 补 体 系 统 活 化 攻 膜 复 合 体 溶 解 靶 细 胞 细 胞 毒 作 用 ：攻膜复合体对靶细胞的溶解、杀伤作用。 通 常 革 兰 阴 性 菌 、 支 原 体 、 包 膜 病 毒 、 寄 生 虫 、异 型 红 细 胞 、 血 小 板 等 对 补 体 敏 感 。 革 兰 阳 性菌 不 敏 感 。 实 际 意 义 ： A. 抗 感 染 ； B. 自 身 免 疫 病 。第三节 补体的生物学功能 二、调理作用 概念：补体促进吞噬细胞吞噬能力的作用。C3b、C4b、 iC3b称为调理素，当其氨基端与细菌、病毒等靶细胞结合，

19、羧基端与相应受体的吞噬细胞结合后，可促进吞噬细胞对病原体的吞噬。 调 理 作 用 Ag（ 颗 粒 性 ） -Ab 复 合 物 C3b、C4b、 iC3b 结 合 于 吞 噬 细 胞 CR 吞噬 免 疫 复 合 物 。 实 际 意 义 ： 抗 感 染 。 三、清除免疫复合物清除机制：1）减少IC形成：C3、C4结合于IC中的Ig，可干扰抗原抗体间的结合，抑制新的IC形成。2）促进IC解离： C3b 嵌入IC网络中，减弱抗原抗体间的结合力，可使已经形成的IC降解，易于排出。3）促进IC清除： 可溶性免疫复合物与 C3b结合，并通过C3b粘附于有相应受体的红细胞、血小板或淋巴细胞等血细胞表面形成较大

20、分子聚合物，易被吞噬细胞吞噬清除的作用。 四、介导 炎症反应 过敏毒素： C3a 、C4a 、C5a能导致急性炎症反应。C5a、 C4a、 C3a 与肥大细胞、嗜碱性粒细胞等细胞表面相应受体结合，激发细胞脱颗粒，释放活性介质如组胺、白三烯及前列腺素等，引起血管扩张、通透性增加、平滑肌收缩，组织水肿等类似过敏反应性炎症。 趋 化 因 子 ： C3a 、 C5a和 C5b67 C3a 、C5a和 C5b67 ， 是 中 性 粒 细 胞 和 单 核- 巨 噬 细 胞 的 趋 化 因 子 ， 能 吸 引 吞 噬 细 胞 向病 变 部 位 聚 集 ， 而 吞 噬 细 胞 在 吞 噬 清 除 病 原体 时

21、 ， 释 放 到 细 胞 外 的 溶 酶 体 酶 可 引 起 局 部炎 症 反 应 。 C2a具 有激肽样作用， 能 扩 张 血 管 、 增 加 血管 的 通 透 性 ， 引 起 炎 性 充 血 。 五 、 免 疫 调 节 作 用 1、 C3可 协 助 APC捕 捉 、 固 定 抗 原 ， 使 抗 原易 被 APC处 理 与 提 呈 。 2、 补 体 成 分 可 与 多 种 免 疫 细 胞 相 互 作 用 ，调 节 细 胞 的 增 殖 分 化 ， 如 C3b 与 B细 胞 表 面CR1结 合 ， 可 促 进 B细 胞 增 殖 分 化 为 浆 细 胞 。 3、 补 体 成 分 参 与 调 节 多

22、 种 免 疫 细 胞 的 效 应功 能 。 如 C3b可增强杀伤细胞对靶细胞的ADCC作用。 C1-C9 溶 菌 、 溶 细 胞 MAC的 形 成 致 细 胞 溶 解C3b、 C4b、 iC3b 调 理 作 用 C3b、CR1 免 疫 粘 附 ， 清 除 IC C3a、 C3b、 C5a 过 敏 毒 素 刺 激 肥 大 细 胞 释 放 组 胺 等 血 管 活 性 物 质 ，C3a、C3b、C567 趋 化 因 子 使 中 性 粒 细 胞 及 单 核 -巨 噬 细 胞 趋 化 ， 致 炎 症 细 胞 聚 集 ， 并 促 进 吞 噬 细 胞 的 氧 化 代 谢 C3b、CR1 免疫调节 参与抗原提

23、呈、促进免疫细胞增殖、调节 多 种免疫细胞效应功能。 结合于微细胞表面的C3b与中性 粒细胞、巨噬细胞表面的CR1结合，促进吞噬. 补体成分 功 能 机制 与Ig分子结合的补体可抑制IC的形成;IC上的C3b可通过RBC表面的CR1结合，并随循环在肝脾被清除.致小血管平滑肌收缩、毛细血管扩张。 本章提要n补体系统包括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；n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；n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；n可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化；n补体活化也可导致

24、病理性免疫损伤。 思 考 题 1. 补 体 系 统 的 概 念 及 其 组 成 。 2. 试 比 较 补 体 三 条 激 活 途 径 的 主 要 异 同 。 3. 补 体 系 统 具 有 哪 些 生 物 学 作 用 ？ 1 补 体 系 统 是 （ ）A 正 常 血 清 中 的 单 一 组 分 ， 可 被 抗 原 一 抗 体复 合 物 激 活 B 存 在 正 常 血 清 中 ， 是 一 组 对 热 稳 定 的 组 分 C 正 常 血 清 中 的 单 一 组 分 ， 随 抗 原 刺 激 而 血清 含 量 升 高 D 由 30多 种 蛋 白 质 组 成 的 多 分 子 系 统 ， 具 有酶 的 活

25、性 和 自 我 调 节 作 用 E 正 常 血 清 中 的 单 一 组 分 ， 其 含 量 很 不 稳 定2 三 条 补 体 激 活 途 径 的 共 同 点 是 （ ）A 参 与 的 补 体 成 分 相 同 B 所 需 离 子 相 同 C C3转 化 酶 的 组 成 相 同 D 激 活 物 质 相 同 E 膜 攻 击 复 合 物 的 形 成 及 其 溶 解 细 胞 效 应 相 同 3 灭 活 C3b的 补 体 调 节 因 子 是 （ ）A I因 子 B C4bP C C8bP D S蛋 白 E DAF4 构 成 膜 攻 击 复 合 物 (MAC)的 补 体 成 分 是 （ ）A C5b9 B

26、C6b9 C C5b7 D C5b8 E C6b85关于补体经典激活途径的叙述，下列哪项是错误的（ ）A抗原抗体复合物是其主要激活物BClq分子有六个结合部位，必须与Ig结合后才能激活后续的补体成分CC4是C1的底物，C4b很不稳定D激活顺序为C123456789 E分为识别和活化两个阶段 6 下 列 哪 种 成 分 是 C5转 化 酶 （ ） A C3bBbp B C4b2b C C 3bBb D C3bBb3b E C5b97在经典激活途径中，补体的识别单位是（ ）A.C1 BC2 CC3 DC5 EC98补体系统三种激活途径均必须有哪种成分 参加（ ）AC1q BC4和C2 CC3 DB因子 ED因子 9具有刺激肥大细胞脱颗粒、释放组胺的补体裂解产物是（ ） AC3a BC3b CC5b DC4b EC2a 10参与旁路激活途径的补体成分不包括（ ） AC3 BI因子 CD因子 DB因子 EP因子 11与免疫球蛋白Fc段补体结合点相结合的补体分子是（ ） AC3 BClq CC1r DC1s E以上都不是 12下列哪种补体成分在激活效应的放大作用中起重要作用（ ） AC1 BC2 CC3 DC4 EC5