补体、补体检测

1、第五章第五章 补体系统补体系统温州医科大学检生学院温州医科大学检生学院病原生物学与免疫学系病原生物学与免疫学系Medical Immunology 6th王彩虹王彩虹Jules Bordet (1870-1961), discoverer of complementBelgian bacteriologist and immunologist who received the Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1919 for his discovery of immunity factors in blood serum; this was

2、a development vital to the diagnosis and treatment of many dangerous contagious diseases.正常豚鼠血清正常豚鼠血清（溶菌）（溶菌）感染霍乱弧感染霍乱弧菌的豚鼠的菌的豚鼠的血清血清霍乱弧菌菌液霍乱弧菌菌液（溶菌）（溶菌）感染霍乱弧感染霍乱弧菌的豚鼠的菌的豚鼠的血清血清5630分钟分钟（凝集）（凝集）（溶菌）（溶菌）（凝集）（凝集） 补体的发现补体的发现Presumptions:1. There is a component in the fresh serum that helps the antibody

3、to lyse the bacteria.2. The chemical property of this component is not stable.3. This component is not antigen specific.第一节第一节 补体概述补体概述补体的概念：补体的概念： Complement（C）-是存在于正常人和动是存在于正常人和动物血清、组织液和细胞膜表面的一组物血清、组织液和细胞膜表面的一组不耐不耐热热的的经活化后具有酶活性经活化后具有酶活性的蛋白质，包括的蛋白质，包括30余种组分，又称为余种组分，又称为补体系统补体系统。（一）补体系统的组成（一）补体系统的组成1

4、、补体固有成分、补体固有成分 2、补体调节蛋白、补体调节蛋白3、补体受体、补体受体 1、补体固有成分、补体固有成分 存在于体液，参与补体激活级联反应。存在于体液，参与补体激活级联反应。 p参与经典激活途径的：参与经典激活途径的：C1、C2、C4p参与旁路激活途径的：参与旁路激活途径的：B、D、P因子因子p参与参与MBL激活途径的：甘露糖结合的凝集素激活途径的：甘露糖结合的凝集素（MBL）、）、MBL相关的丝氨酸蛋白酶（相关的丝氨酸蛋白酶（MASP）p共同组分：共同组分：C3、C5C9 2、补体调节蛋白、补体调节蛋白p可溶性或膜型分子，调节补体活化可溶性或膜型分子，调节补体活化，如，如C1抑制抑

5、制物、物、C4结合蛋白、衰变加速因子（结合蛋白、衰变加速因子（DAF）等）等3、补体受体、补体受体p表达于各种细胞表面，与补体活性片段结合表达于各种细胞表面，与补体活性片段结合，如，如CR1-CR5、C3aR、C4aR、C5aR等等p固有成分按发现先后命名（固有成分按发现先后命名（C1-C9）或用）或用大写英文字母命名（大写英文字母命名（B、D、P因子等）因子等）p调节蛋白多按功能命名调节蛋白多按功能命名p裂解片断加英文小写字母作为后缀裂解片断加英文小写字母作为后缀p灭活片断在前加字母灭活片断在前加字母i C3C3a+C3b 补体系统的命名原则补体系统的命名原则 iC3bp各组分均为糖蛋白，但

6、有不同的肽链结构各组分均为糖蛋白，但有不同的肽链结构p各组分分子量及血清含量不一，各组分分子量及血清含量不一，C3含量最高含量最高p血清补体蛋白约占血清总蛋白的血清补体蛋白约占血清总蛋白的5%6%，含，含量相对稳定，疾病时可有波动量相对稳定，疾病时可有波动p某些固有成分对热不稳定，某些固有成分对热不稳定，56、30min即可即可灭活灭活（二）补体的理化性质（二）补体的理化性质1.补体的来源补体的来源：广泛、以：广泛、以肝细胞肝细胞和巨噬细胞为主和巨噬细胞为主2.补体生物合成的调节补体生物合成的调节：补体的基因表达存在组织特异：补体的基因表达存在组织特异性，不同细胞各自调节其补体的生物合成补体合

7、成性，不同细胞各自调节其补体的生物合成补体合成可受多种因素调节，包括局部组织特异的因子和多种可受多种因素调节，包括局部组织特异的因子和多种全身激素全身激素3.补体的分解代谢补体的分解代谢：补体代谢率极快，血浆补体每天约有：补体代谢率极快，血浆补体每天约有一半被更新一半被更新（三）补体的代谢（三）补体的代谢第二节第二节 补体激活途径补体激活途径p补体固有成分以非活性形式存在于体液中，通过级补体固有成分以非活性形式存在于体液中，通过级联酶促反应被激活，产生具有生物学活性的产物联酶促反应被激活，产生具有生物学活性的产物p三条补体激活途径三条补体激活途径 -经典途径（经典途径（classical pa

8、thway） -旁路途径（旁路途径（alternative pathway） -凝集素途径（凝集素途径（lectin pathway）(一一) 经典途径经典途径1. 激活物：与激活物：与Ag结合的结合的IgG、IgM分子分子2. 参与成分：参与成分：C1-C9 3. 活化过程活化过程C1(C1qC1rC1s)C4C2C3C5C6C7C8C9 识别阶段识别阶段 活化阶段活化阶段 膜攻击阶段膜攻击阶段C1qC1qr2s2 C1r C1s 40nm 抗抗 原原抗抗体体 抗抗 原原 C1由一个由一个C1q、两个、两个C1r 和和两个两个C1s分子的共同组成。分子的共同组成。 C1q与与2个以上个以上F

9、c段段结合可结合可发生构型改变，使与之结合的发生构型改变，使与之结合的C1r活化，继而激活活化，继而激活C1s的丝的丝氨酸蛋白酶活性，启动补体活氨酸蛋白酶活性，启动补体活化的经典途径化的经典途径。识别阶段识别阶段FabFab段段FcFc段段暴露的暴露的C1qC1q结合结合位点位点IgG IgG 分分 子子 结结 合合 抗抗 原原 前前 后后 的的 构构 象象 变变 化化C1q C1q 结合结合位点被屏位点被屏障障结合抗原之前结合抗原之前结合抗原之后结合抗原之后 C CH1H1 C CH2H2IgM CH3区，区，IgG CH2区区Mg2+C1rC1sC1qC4C4ab活化阶段活化阶段C4bMg

10、2+C4aCa2+C1rC1sC1qb 经典途径经典途径C3转化酶的形成转化酶的形成C4b2a is C3 convertaseC5经典途径经典途径C5转化酶的形成转化酶的形成C4bMg2+C4aCa2+C1rC1sC1qaC3 C3abbC5a C4b2a3b is C5 convertase（二）旁路途径（替代激活途径）（二）旁路途径（替代激活途径）不依赖于抗体，由微生物或外源异物直接激活不依赖于抗体，由微生物或外源异物直接激活C3，是最早出现，是最早出现的补体活化途径，是抵御感染的非特异性防线的补体活化途径，是抵御感染的非特异性防线1. 激活物激活物 某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖（

11、提供接触表面）某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖（提供接触表面） 2. 参与成分参与成分 C3、C5-C9、 D因子、因子、 B因子、因子、P因子。因子。3. 活化过程活化过程（三）（三） 凝集素途径（凝集素途径（MBL途径）途径）1. 激活物：病原体表面以甘露糖、甘露糖胺等为末端糖基的糖结构激活物：病原体表面以甘露糖、甘露糖胺等为末端糖基的糖结构2. 参与成分：参与成分：MBL、MASP、C2C93.活化过程：活化过程： MBL-MASP 病原体表面糖结构病原体表面糖结构 MBL构型改变构型改变 激活激活MBL相关的丝氨酸蛋白酶相关的丝氨酸蛋白酶 (MBL-associated serine

12、 protease, MASP) +活化的活化的MASP1直接裂解直接裂解C3，生成，生成C3b，进入补体激活的旁路途径。，进入补体激活的旁路途径。MASP有两类有两类活化的活化的MASP2具有丝氨酸蛋白酶具有丝氨酸蛋白酶活性，先后裂解活性，先后裂解C4、C2 形成与经形成与经典途径相同的典途径相同的C3转化酶。转化酶。凝集素途径对经典途径和旁路途径的活化有交叉促进作用凝集素途径对经典途径和旁路途径的活化有交叉促进作用 MAC（membrane attack complex)的形成的形成（四）补体激活的共同终末过程（四）补体激活的共同终末过程比较项目比较项目经典途径经典途径凝集素途径凝集素途径

13、旁路途径旁路途径激活物激活物IgM/IgG13与抗原与抗原形成的免疫复合物形成的免疫复合物病原体表面病原体表面N氨氨基半乳糖或甘露基半乳糖或甘露糖糖细菌、真菌、病细菌、真菌、病毒感染细胞毒感染细胞起始成分起始成分C1qMBL、FCNC3补体固有成份补体固有成份 C1C9MBL, MASP, C2C9C3 、B、D、P因因子、子、C5C9C3转化酶转化酶C4b2aC4b2aC3bBbC5转化酶转化酶C4b2a3bC4b2a3bC3bBb3b生物学作用生物学作用参与特异性免疫，在参与特异性免疫，在感染后期或再次感染感染后期或再次感染时起作用时起作用参与非特异性免参与非特异性免疫，在感染早期疫，在感

14、染早期或初次感染时起或初次感染时起作用作用参与非特异性免参与非特异性免疫，在感染早期疫，在感染早期或初次感染时起或初次感染时起作用作用三条激活途径的特点三条激活途径的特点补体的生物学功能包括两个方面：补体的生物学功能包括两个方面： （一）在细胞表面激活并形成（一）在细胞表面激活并形成 MAC，介导溶细胞效应，介导溶细胞效应 （二）激活过程中产生的（二）激活过程中产生的水解片段水解片段，介导各种生物学效应，介导各种生物学效应第四节第四节 补体的生物学意义补体的生物学意义 1.1.细胞毒作用（溶菌、溶病毒和溶细胞）细胞毒作用（溶菌、溶病毒和溶细胞）2. 调理作用（调理作用（C3b、C4b、iC3b

15、）3. 免疫粘附（免疫粘附（C3b） 4.4.炎症介质作用炎症介质作用（C3a、C4a、C5a） C3aC3a，C4aC4a，C5aC5a，具有过敏毒素作用，具有过敏毒素作用，可使表面具有相应受可使表面具有相应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；等的作用； C5aC5a对中性粒细胞具有趋化作用对中性粒细胞具有趋化作用，吸引具有相应受体的中性，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

16、走和聚集，增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。强炎症反应。第十七章第十七章 补体检测及应用补体检测及应用检测内容检测内容1、血清总补体活性测定、血清总补体活性测定2、单个补体成分测定、单个补体成分测定3、补体结合试验、补体结合试验1、血清补体总活性测定、血清补体总活性测定（一）试验原理：（一）试验原理：p补体最主要的活性是补体最主要的活性是溶细胞溶细胞作用作用p特异性抗体特异性抗体+红细胞红细胞激活补体激活补体溶血溶血p在特定的反应体系中在特定的反应体系中，溶血，溶血的程度与补体活性呈的程度与补体活性呈正相关，相关性呈一特殊的正相关，相关性呈一特殊的S形曲线形曲

17、线溶血程度与补体含量的关系溶血程度与补体含量的关系 在轻微溶血和接近完在轻微溶血和接近完全溶血时，补体量的变全溶血时，补体量的变化对溶血程度的影响不化对溶血程度的影响不大，即溶血对补体量的大，即溶血对补体量的依赖不敏感。但在依赖不敏感。但在303070%70%溶血溶血时，补体时，补体含量仅出现较小的变动，含量仅出现较小的变动，溶血程度也会发生较大溶血程度也会发生较大的改变，即曲线此阶段的改变，即曲线此阶段对补体量的变化非常敏对补体量的变化非常敏感感 p因此，因此，血清血清补体总活性测定补体总活性测定取取50%溶血溶血作为判断终点作为判断终点，比，比100%溶血更为敏感，溶血更为敏感，故该方法称

18、为补体故该方法称为补体50%溶血实验（溶血实验（50% complement hemolysis），即），即CH50。（二）（二）CH50的测定方法的测定方法pSRBC和和溶血素溶血素作为补体经典活化途径的作为补体经典活化途径的激活剂激活剂和和指示物指示物p当当SRBC和溶血素和溶血素浓度恒定时，溶血程度与补体浓度恒定时，溶血程度与补体总总活性相关活性相关p将新鲜待检血清稀释后，取不同量加入反应体系，将新鲜待检血清稀释后，取不同量加入反应体系，测定各管溶血程度测定各管溶血程度，以以50%溶血时的最小补体量为溶血时的最小补体量为一个一个CH50单位单位，由此可以计算出待测血清中总补，由此可以计算

19、出待测血清中总补体活性，以体活性，以U/ml表示。表示。p取取10只试管，分别编号，按照下表加入各试剂只试管，分别编号，按照下表加入各试剂试管号试管号 BBS 1:20稀释血清稀释血清2SRBC2U溶血素溶血素补体溶血活性补体溶血活性123456789101.401.351.301.251.201.151.101.051.001.500.100.150.200.250.300.350.400.450.500.000.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5置37水浴30min2001331008066.657.1504

20、4.440-CH50(U/ml)=1/血清用量血清用量稀释倍数稀释倍数方法评价与临床意义方法评价与临床意义p方法简便、快速，但敏感性较低，影响因素较多方法简便、快速，但敏感性较低，影响因素较多p检测补体检测补体经典经典途径的溶血活性，反映途径的溶血活性，反映C1-C9的综的综合水平合水平p参考范围参考范围50-100U/mlp如果测定值过低或完全无活性，应考虑补体缺陷如果测定值过低或完全无活性，应考虑补体缺陷p可通过单个补体成分的检测，明确是否因某一成可通过单个补体成分的检测，明确是否因某一成分缺乏所致。分缺乏所致。2、单个补体成分测定单个补体成分测定p常用常用的检测指标：的检测指标：C3、C4、C1q、B因子和因子和C1酯酯酶抑制物等酶抑制物等p测定方法：测定方法： -免疫溶血法免疫溶血法 （检测单个补体成分的（检测单个补体成分的活性活性） -免疫化学法（检测单个补体成分的免疫化学法（检测单个补体成分的含量含量） 自动化免疫散射比浊法（临床）自动化免疫散射比浊法（临床）3、补体结合试验、补体结合试验p将免疫溶血作为将免疫溶血作为指示系统指示系统，用以检测另一反