补体系统 - 新乡医学院

1、 补体系统补体系统 complement Chapter 3+霍乱弧菌霍乱弧菌 + + 相应抗体相应抗体 凝集凝集+霍乱弧菌霍乱弧菌+ +相应抗体相应抗体+ +新鲜免疫血清新鲜免疫血清清亮清亮+补补体体的的发发现现羊抗血清羊抗血清 + + 霍乱弧霍乱弧菌菌细菌裂解细菌裂解加热的羊抗血清加热的羊抗血清 + + 霍乱弧菌霍乱弧菌细菌不裂解细菌不裂解无抗体的无抗体的新鲜血清新鲜血清细菌裂解细菌裂解补体的发现补体的发现比利时细菌学家和免疫比利时细菌学家和免疫学家学家Bordet ，证实了血，证实了血清中存在不耐热的杀菌清中存在不耐热的杀菌物质，在抗体的存在下物质，在抗体的存在下能使细菌溶解，因此于能使

2、细菌溶解，因此于19191919年获得诺贝尔奖年获得诺贝尔奖Jules Bordet (1870-1961)补体，存在于新鲜血清中，能够裂解抗体补体，存在于新鲜血清中，能够裂解抗体包被的细胞，这种活性可以经加热包被的细胞，这种活性可以经加热5656、3030分而灭活分而灭活( (失活失活) )。Paul Ehrlich Paul Ehrlich 将其命名为补体将其命名为补体( (complement)complement), , 即即“补充抗体活性的血清成分补充抗体活性的血清成分”。 对热不敏感的对热不敏感的特异性抗体特异性抗体热敏感热敏感的成分的成分第一节第一节 概述概述补体（补体（comp

3、lementcomplement，C)C)是人和动物血清中是人和动物血清中的一组与免疫功能有关，经活化后具有酶的一组与免疫功能有关，经活化后具有酶活性的蛋白质。活性的蛋白质。3030余种成分组成的多分子系统余种成分组成的多分子系统具有多种生物学效应具有多种生物学效应是机体天然免疫的重要部分是机体天然免疫的重要部分补体异常与多种疾病相关补体异常与多种疾病相关补体系统的组成及命名补体系统的组成及命名组成组成补体固有成分补体固有成分补体调节蛋白（补体调节蛋白（complement complement regulatory protein)regulatory protein)补体受体补体受体(co

4、mplement (complement receptor,CRreceptor,CR) )命名命名 名 称分子量 （kDa）血清浓度（mg/ml）460808350835020060010220 C1qC1rC1sC4C2C3190130024901210D因子B因子C520470C612065C712055C816055C97060 调节成分调节成分C1-INH105200C4-bp550250H 因子150480 I 因子8835P 因子22025补体系统的组成成分补体系统的组成成分MBLMASP-1MASP-2补体受体补体受体CR1CR5、C3aR、C5aR末端成分经典途径途径替代MB

5、L途径固固 有有 成成 分分补体固有成分：大写字母补体固有成分：大写字母C C加数字表示，加数字表示，如如C1C1、C2C2、C9C9。旁路途径成分：大写字母加旁路途径成分：大写字母加“因子因子”表示表示，如，如B B因子、因子、P P因子等。因子等。调节因子：以功能命名：如调节因子：以功能命名：如C1C1抑制物。抑制物。补体裂解片段：小片段称补体裂解片段：小片段称a a，大片段称，大片段称b b，在原名后加小写字母，如在原名后加小写字母，如C3aC3a、C5aC5a。酶活性片段：在片段名称上划一横线表示酶活性片段：在片段名称上划一横线表示，如，如C1C1、C3bBbC3bBb。灭活片段：在片

6、段名称前加灭活片段：在片段名称前加“i”i”表示，表示，如如iC3biC3b。补体的理化性质补体的理化性质肝细胞和巨噬细胞是产生补体的主要细胞肝细胞和巨噬细胞是产生补体的主要细胞均为球蛋白均为球蛋白含量相对稳定含量相对稳定对热敏感对热敏感低温保存低温保存补体系统的激活补体系统的激活补体系统的固有成分被激活后才能发挥各补体系统的固有成分被激活后才能发挥各种效应。种效应。补体的激活过程是一系列酶促反应，其最补体的激活过程是一系列酶促反应，其最终结果是在靶细胞膜表面形成攻膜复合体终结果是在靶细胞膜表面形成攻膜复合体(MAC),(MAC),同时产生具有生物学活性的补体小同时产生具有生物学活性的补体小片

7、段。片段。补体的激活有三条途径：补体的激活有三条途径：经典途径经典途径 MBLMBL途径途径 替代途径替代途径经典途径（经典途径（classical pathway)指激活物与指激活物与C1qC1q结合，顺序活化结合，顺序活化C1rC1r、C1sC1s、C4C4、C2C2、C3C3，形成，形成C3C3转化酶和转化酶和C5C5转化酶转化酶的级联酶促反应的级联酶促反应激活物：抗原抗体复合物激活物：抗原抗体复合物抗体类别：抗体类别：IgM、IgG1、IgG2、IgG3激活过程：可分为启动阶段、活化阶段和激活过程：可分为启动阶段、活化阶段和膜攻击阶段膜攻击阶段C1qC1rC1sC1C1分子模式图分子模

8、式图 C1sC1q C1rC1qr2s2 40nm40nm 抗抗 原原抗体抗体 抗抗 原原C1C1分子的结构与功能分子的结构与功能C1C1由一个由一个C1qC1q、两两个个C1rC1r和和2 2个个C1sC1s分分子共同组成。子共同组成。一个一个C1qC1q分子如果同时分子如果同时与两个以上抗体的与两个以上抗体的FcFc段结合将造成其构象段结合将造成其构象的变化，继之使的变化，继之使C1rC1r和和C1sC1s活化，启动补体活活化，启动补体活化的经典途径。化的经典途径。C1C1C1q C1q 与与 IgMIgM 的结合的结合C1q C1q 与与 IgGIgG 的结合的结合反应步骤反应步骤 C1

9、 C1 裂解裂解 C4C4和和C2C2：抗体抗体C1qr2s240nm40nm 抗抗 原原 抗抗 原原C4C4bC4aC1sC2C2bC2aC3C3的的裂解裂解C3C3aC3bC3C3转化酶转化酶C4bC2b C5C5转化酶转化酶(C4b2b3b)(C4b2b3b)的形成的形成C5C5bC5aC4bC2bC3b旁路激活途径（旁路激活途径（alternative pathway)又称替代激活途径又称替代激活途径不依赖于抗体不依赖于抗体激活物质激活物质: : 脂多糖，酵母多糖，葡聚糖，脂多糖，酵母多糖，葡聚糖，IgAIgA等等是最早出现的补体活化途径是最早出现的补体活化途径MBL途径途径又称凝集素

10、激活途径又称凝集素激活途径激活物质：甘露聚糖结合的凝集素激活物质：甘露聚糖结合的凝集素MBL途径途径C4C4bC4aC4b2bC4b2b3bC2C2b(C3转化酶转化酶) (C5 转化酶转化酶)MBLMASP细菌表面的细菌表面的甘露糖残基甘露糖残基活化的活化的C1C1类似物类似物C5共同末端反应共同末端反应补体活化的共同末端效补体活化的共同末端效应应膜攻击阶段膜攻击阶段三条途径三条途径C5C5转化酶转化酶C5C5a+C5b形成膜攻击复合物形成膜攻击复合物（MACMAC）C6 - C812 15个个 C9三条途径的三条途径的共同末端效应共同末端效应MAC MAC 造成的细胞膜损伤造成的细胞膜损伤

11、 C5bC9多多聚聚体体C5b+C6+C7+C8+C9 = MAC补体膜攻击单位结构补体膜攻击单位结构 C7C6C812-15The Membrane Attack ComplexC6C7C8C9C9C9C9C9C9C9C9C9C9C9C5C5bC5a70-100 MAC 的效应被补体杀伤的寄生虫未被补体杀伤的寄生虫未被补体杀伤的寄生虫启动启动扩增扩增效应效应经典途径经典途径MBLMBL途径途径替代途径替代途径（C3C3转化酶）转化酶）（C3C3、C5C5转化酶）转化酶）（MACMAC）共同终末反应共同终末反应级联放大级联放大裂解效应裂解效应调控调控补体活化的三条途径补体活化的三条途径1.1.

12、经典途径经典途径2.MBL2.MBL途径途径3.3.替代途径替代途径抗原抗原- -抗体复合物抗体复合物C1qr2s2C1qr2s2C4C4bC4aC4b2bC4b2b3bC2C2b微生物表面成分微生物表面成分C3C3bC3aD因子BBaC3bBbC3bBb3bC5C5bC5a(C3转化酶转化酶) (C5 转化酶转化酶)C6C7C8C9MACMBLMASP微生物细胞壁成分微生物细胞壁成分活化的活化的C1类似物类似物C3C3bC3aC3a补体三条活化途径补体三条活化途径的比较的比较三条激活途径的比较三条激活途径的比较经典激活途经经典激活途经替代激活途经替代激活途经MBLMBL激活途经激活途经激活物

13、质激活物质抗原抗体复合物抗原抗体复合物脂多糖，酵母多糖，脂多糖，酵母多糖，IgAIgA等等MBLMBL相关丝氨酸蛋白酶相关丝氨酸蛋白酶（MASPMASP）起始分子起始分子C1qC1qC3C3C4C4， C2C2参与补体成参与补体成分分C1C1C9C9C3C3，C5C5C9C9，B B因子，因子，D D因因子等子等C2C2C9C9，MASPMASP所需离子所需离子CaCa2+ 2+ Mg Mg2+2+MgMg2+2+CaCa2+2+C3C3转化酶转化酶C4b2bC4b2bC3bBbC3bBbC4b2bC4b2bC5C5转化酶转化酶C4b2b3bC4b2b3bC3bnBbC3bnBbC4b2b3b

14、C4b2b3b生物学作用生物学作用参与特异性免疫参与特异性免疫的效应阶段，感的效应阶段，感染后期发挥作用染后期发挥作用参与非特异性免疫的效应参与非特异性免疫的效应阶段，感染早期发挥作用阶段，感染早期发挥作用参与非特异性免疫的效参与非特异性免疫的效应阶段，感染早期发挥应阶段，感染早期发挥作用作用补体活化的调控补体活化的调控自身衰变的调节自身衰变的调节体液调节因子体液调节因子膜结合型调节分子膜结合型调节分子（二）调节因子的作用调节因子调节因子结合物结合物作用作用C1C1抑制物抑制物C1C1与与C1C1结合，使后者失去脂酶活性结合，使后者失去脂酶活性C4C4结合蛋白结合蛋白C4C4与与C4C4结合，

15、阻碍结合，阻碍C4bC4b与与C2bC2b结合，抑制结合，抑制C42C42形成形成I I因子因子C3bC3b裂解裂解C3bC3b，抑制抑制C4b2b3bC4b2b3b（C5C5转化酶）形成转化酶）形成H H因子因子C3bC3b灭活灭活C3bC3b，促进促进I I因子作用因子作用S S蛋白蛋白C567C567干扰干扰C567C567与细胞膜结合与细胞膜结合C8C8结合蛋白结合蛋白C8C8阻碍阻碍C5678C5678中的中的C8C8与与C9C9结合结合膜辅助因子蛋膜辅助因子蛋白（白（MCPMCP）C4b/C3bC4b/C3b促进促进I I因子裂解因子裂解C4bC4b，C3bC3b促衰变因子促衰变因

16、子（DAFDAF）B B因子因子C3C3转化酶转化酶阻碍阻碍B B因子与因子与C3bC3b结合结合促使促使C3C3转化酶衰变转化酶衰变C1INHC1INH的调节作用的调节作用I I因子的调节作用因子的调节作用H H和和I I因子降解因子降解C3bC3bDAFDAF的调节作用的调节作用S S蛋白的调节作用蛋白的调节作用C8bpC8bp的调节作用的调节作用补体的生物学作用补体的生物学作用溶解细胞、细菌和病毒的细胞毒作用溶解细胞、细菌和病毒的细胞毒作用调理作用调理作用清除循环免疫复合物清除循环免疫复合物 免疫粘附（免疫粘附（immune adherentimmune adherent) )炎症介质作

17、用炎症介质作用 过敏毒素过敏毒素( (anaphylatoxinanaphylatoxin) )趋化作用趋化作用机体抗感染防御的主要机制机体抗感染防御的主要机制参与特异性免疫应答参与特异性免疫应答补体系统与其它酶系统的相互作用补体系统与其它酶系统的相互作用补体的功能补体的功能MAC溶菌作用溶菌作用靶靶细胞细胞 清除免疫复合物清除免疫复合物吞噬吞噬 促进吞噬促进吞噬 调理作用调理作用介导炎症介导炎症肥大细胞肥大细胞( (脱颗粒脱颗粒) )补体补体补体受体补体受体免疫复合物免疫复合物(IC)(IC)肥大细胞肥大细胞过敏介质过敏介质C5aC3a补体的过敏毒素作用补体的过敏毒素作用C567C5aC3a

18、补体的趋化作用补体的趋化作用中性粒细胞中性粒细胞单核单核-巨噬细胞巨噬细胞血管血管组织组织免疫复合物免疫复合物C3b受体受体红细胞红细胞补体的免疫黏附作用补体的免疫黏附作用补体调理杀菌作用补体调理杀菌作用 补体系统的效应补体系统的效应经典途径经典途径 C3旁路途径旁路途径活化巨噬细胞活化巨噬细胞 C5活化肥大细胞活化肥大细胞C5aC5b-9MBL途径途径直接杀伤靶细胞直接杀伤靶细胞MAC C3b C3a调理作用调理作用补体系统异常与疾病补体系统异常与疾病补体的遗传性缺陷补体的遗传性缺陷补体成分的缺陷补体成分的缺陷补体调节分子缺陷补体调节分子缺陷补体受体缺陷补体受体缺陷补体含量的改变补体含量的改变补体含量增高补体含量增高补体含量降低补体含量降低遗传性血管水肿遗传性血管水肿Hereditary Angioedema (HAE) 补体缺陷缺陷的补体成分缺陷的补体成分 临床表现临床表现补体调节成分补