05 微免 补体系统2h 微生物与免疫学

1、第五章 补体1、概念2、补体系统的组成3、补体系统的激活4、补体系统的调节5、补体受体6、补体的功能及生物学意义7、补体与疾病的关系主 要 内 容Complement（C）1898年，Jules Bordet细菌 + Ab+细菌 + Ab + 豚鼠血清+细菌 + Ab + 灭活豚鼠血清+溶菌* 一组酶蛋白，防御、免疫调节、免疫病理 补体的概念Jules Bodet (1870-1961), Discovered in 1894 by Bordet补体（complement，C）-是由30多种广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面蛋白质组成的、具有精密调控机制的蛋白质反应系统，其活化过程表现为一系列

2、丝氨酸蛋白酶的级联反应。3条激活途径。多种生物学功能。生物级联反应体系：由生物大分子组成的连续而又分级地激活反应系统，其本质是功能上相互关联的蛋白质分子之间的连续酶促反应。有逐级放大的作用。血浆中的生物级联反应系统： 补体系统：溶解靶细胞，杀伤病原微生物。 凝血系统：形成血栓。 纤维蛋白酶溶解系统：溶解血栓。 缓激肽系统：扩张血管，增加毛细血管通透性。一、补体系统的组成、命名和理化性质1补体的固有成分经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4；旁路途径的B因子、D因子；甘露糖凝集素途径（MBL途径）的 MBL、MASP三条途径的共同末端通路C3、C5C9。 2、 调节蛋白:存在于血浆和细胞膜

3、表面，通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子：备解素（P因子）、C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等。3、补体受体（CR）：存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程中形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子：CR1CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。4. 命名C1C9C3aC3C3bC酶原C活化iC/Ci灭活固有成分裂解片段经典激活途径和终末成分B因子D因子H因子I因子P因子旁路途径和终末成分调节蛋白按功能命名DAF衰变加速因子MCP膜辅助蛋白5、 补体的生物合成及理化性质 1）主要由肝细胞、巨噬细胞产生； 2） 感染时大量升高； 3） 均对热敏感，56

4、 30分钟可灭活。二、补体系统的激活 补体系统正常处于不活化状态，须经激活才能发挥效应 经典途径 MBL途径 * （膜攻击阶段） 旁路途径（一）补体激活经典途径 激活过程： 1、C1q激活 2、C3转化酶（C4b2b）形成 3、C5转化酶（C4b2b3b）形成由Ag-Ab复合物激活的途径：从C1q激活开始，继而依次激活C4、C2、C3，最终形成C5转化酶。激活物质：抗原-抗体（IgG、IgM）复合物Fab段Fc段暴露的C1q结合位点IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化C1q 结合位点被屏障结合抗原之前结合抗原之后 CH1 CH2C1qC1qr2s2 C1r C1s 40n

5、m 抗 原抗体 抗 原 补 体 活 化 的 经 典 途 径C1分子的结构与功能 C1由 一个C1q、两个C1r 和两个C1s分子的共同组成。一个C1q分子如果同时与两个以上的Fc段结合将造成其构象的变化，继之使C1r和C1s活化，启动补体活化的经典途径。识别阶段：C1q主动识别细菌（Ag）C1qC1q、r、s C1sC1酯酶AgAb活化阶段：C1q、r、sC1sC1酯酶C4、C2C4b2b C3转化酶 C4aC2aC3C4b2b3b C5转化酶C3aC5 C5bC6、C7、C8、C9nC5b、6、7、8、9n MAC裂解细菌、细胞AgAb（二）补体激活旁路（替代）途径 激活过程： 1、C3激活

6、 2、C3转化酶形成 3、C5转化酶形成 4、C3b正反馈环路 不依赖于抗体，微生物或外源异物直接激活C3激活开始，经B因子和D因子依次激活，最终形成C5转化酶。激活物质：病原生物（内毒素，酵母多糖），葡聚糖，凝聚的IgA、IgG4等 Alternative pathway激活物凝聚的IgG4、IgA等C3C3bBbP旁路C3转化酶C3b + BC5C5b、6、7、8、9n（MAC） D、PC3bBb3b旁路C5转化酶C3bC5bC6、7、8、9 n水解（三）MBL激活途径 激活过程： 1、MASP激活 2、C3转化酶形成 3、C5转化酶形成 甘露聚糖结合的凝集素 （MBL）直接识别多种病原微

7、生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，进而激活MBL相关的丝氨酸蛋白酶原（MASP），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（含有N-氨基半乳糖或甘露糖基）MBL的立体结构 （类似C1q）MBL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。 甘露糖苷主要存在于病原生物的表面 。MBL pathway甘露糖残基MBL+细菌MASPC4、C2C4b2bC3C4b2b3bC5 C5bC6、7、8、9nC5b、6、7、8、9 nMAC* MASP：MBL相关的丝氨酸蛋白酶(C3转化酶）（C5转化酶）（四）补体激活终末过程 激活过程：

8、 1、C5b形成： C5转化酶裂解C5成为C5a和C5b， C5b和C3b结合形成C3b5b 2、C5b678形成 3、C5b6789（MAC）形成 终末过程是前三条激活途径的后续阶段。 从C5转化酶裂解C5成为C5a和C5b开始，经C6、C7、C8、C9的依次激活，最终形成C5b6789大分子复合物即攻膜单位（MAC），导致细胞溶解。Terminal pathwayC5 C5bC6、7、8、9C5b、6、7、8、9 nMAC经典 MBL 旁路（1）MAC的组装（2）MAC的效应机制孔洞H2O、离子渗透压改变溶涨性死亡（lysis）C5b C6C7C8 C9C9C9C9C9C9C9C9C9MAC插入胞膜MAC的结构四、补体的功能 直接降解微生物-裂解细菌、细胞和病毒 调理作用-增强吞噬细胞的吞噬功能产生调节炎症和免疫的肽片段 作用没有特异性，无论侵入的是何种微生物，它们都发挥同样的作用。 引发炎症反应： C3a、C4a、C5a（过敏毒素） 清除免疫复合物（IC）：抑制IC形成， 促进IC解离、清除 免疫调节C3参与Ag捕获 C3b、CR1促进B细胞活化 C3b增强ADCC1、补体系统：-是由30多种广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面蛋白质组成的、具有精密调控机制的蛋白质反应系统，其活化过程表现为一系列丝氨酸蛋白酶的级联反应。补体