免疫学补体系统课件

1、第五章 补体系统 补体概述 补体激活途径 补体激活的调控补体的生物学意义 补体与疾病 第五章 补体系统 补体概述第一章 补体的概述 概念补体系统的组成和命名补体的生物合成第一章 补体的概述 概念概念 1. 补体（Complement，C）: 一组存在于血清、组织液和细胞膜表面的，经活化后具有酶活性的蛋白，参与免疫防御、免疫调节等作用，也称为补体系统。概念 1898 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够溶解 霍乱弧菌，加热阻止其活性；加入新鲜非 免疫血清可恢复其活性。将其命名为补体（Complement）1898年Bordet首次报道补体的溶菌效应 1898 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够

2、溶解1898补体的发现过程霍乱弧菌免疫血清 细菌凝集，不溶解 (56 30) 细菌溶解霍乱弧菌免疫血清 细菌凝集、溶解 非免疫血清补体的发现过程非免疫血清2. 补体系统的组成补体的固有成分补体调节蛋白补体受体（CR） 2. 补体系统的组成补体的固有成分（1）参与经典活化途径的成份： C1(C1q、C1r、C1s)、C2、C4（2） MBL途径成份： 甘露聚糖结合凝集素 (mannan-binding lectin, MBL,相当C1q) MBL相关的丝氨酸蛋白酶 (MBL-associated serine protease, MASP) （MASP-1、MASP-2,相当C1r、C1s ）补

3、体系统的固有成分（1）参与经典活化途径的成份：补体系统的固有成分（3）参与旁路活化途径的成份： B因子（C3激活剂前体） D因子（C3激活剂前体转化酶原） P因子（备解素）（4）末端成分： C3 、 C5C9（3）参与旁路活化途径的成份：（4）末端成分： C3 、 C补体调节蛋白以可溶性或膜结合形式存在，调节补体活化强度和范围可溶性 C1INH:C1抑制物 I因子（C3b灭活因子）：对C3b具强大而迅速的灭活作用 H因子：C3b灭活因子促进因子 C4bp，C8bp膜表面衰变加速因子：Decay acceleration factor, DAF,CD55膜辅助蛋白：membrane cofact

4、or protein, MCP, CD46补体调节蛋白以可溶性或膜结合形式存在，调节补体活化强度和范围补体受体（CR） 介导补体活性片段或 调节蛋白生物学效应 目前已发现:CR1、CR2、CR3、CR4、CR5C3aR、C4aR，C5aRC1qRC3eRH因子受体（HR）补体受体（CR）以发现先后命名为C1、2-9； B因子 3. 补体系统的命名 C1 C1活化裂解 C3bC4bC4a C4iC3b灭活3. 补体系统的命名 C1 C1活化4.补体理化性质均为糖蛋白，主要为球蛋白；C3含量最高；以无活性的酶前体形式存在；激活后发挥作用；化学性质不稳定，56C，30分钟灭活；4.补体理化性质均为糖

5、蛋白，主要为球蛋白；5.补体的代谢来源：主要由肝细胞、单核-巨噬细胞等合成；合成调节：不同合成细胞各自调节生物合成，多因素调节；分解代谢：代谢快，每天50补体更新5.补体的代谢来源：主要由肝细胞、单核-巨噬细胞等合成；第二节 补体的激活途径特点三条激活途径: 经典途径 旁路途径 MBL途径三条激活途径的比较第二节 补体的激活途径特点特 点： 补体的激活过程，相继依次激活的连锁反应 活化的成分以：C3b ，C1 ，B，D 表示， 灭活的成分则用： i表示， i C3b 表示。 激活过程是补体成分被消耗，裂解过程，产生 一大一小两片段, 分别以b，a来表示。 裂解 C3 C3b + C3a特 点：

6、 补体的激活过程，相继依次激活的连锁反应激活可在液相或固相上进行，其片段复合物并非固定 在细胞膜上的某一点，而是向前滚动，越移越大，类似滚雪球。系统中调控因子起控制激活作用，使之维持在适当水平。激活可在液相或固相上进行，其片段复合物并非固定 在细胞膜上的经典途径（C1途径） 由抗原抗 体复合物结合C1q启动激活的途径替代途径（旁路途径、C3途径） 由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激活的途径凝集素途径（MBL途径） 由MBL结合至细菌启动激 活的途径经典途径（C1途径） 由抗原抗 体复合物结合C1q启动激活1.经典途径激活物：抗原抗体复合物（IgM，IgG），CRP、LPS、髓鞘脂、HI

7、V-gp120等 启动阶段 活化阶段 攻膜阶段参与的补体成分：C1-C9激活过程指主要由C1q与激活物结合后，顺序活化C1r、C1s、C2、C4、C3，形成C3转化酶（C4b 2a）与C5转化酶（C4b2a3b）的级联酶促反应过程1.经典途径激活物：抗原抗体复合物（IgM，IgG），CRP（1）启动阶段：C1活化C1q与2个以上Fc段结合，相继活化C1r和C1s，产生具丝氨酸蛋白酶活性的C1qrs（1）启动阶段：C1活化C1分子结构示意图C1分子结构示意图免疫学补体系统课件C1qC1qr2s2 C1r C1s IgG1 IgG2C1qC1qr2s2 C1r C1s 40nm 抗 免疫学补体系统

8、课件 Ag + Ab（IgG/IgM， IgG CH2，IgM CH3） C1q 与补体结合位点结合，构形改变 C1r裂解 C1s裂解 C1酯酶 C1的活化 C1的活化（2）活化阶段C3转化酶形成 C1s Mg+ （ 1） C4 Mg+（2） C4a C4b + C2 C4b2 C4b2a (C3转化酶） C2b （具有过敏毒素作用）（2）活化阶段C3转化酶形成 与CR1结合部位I因子作用部位C3bC3a与靶细胞或 IC结合C3转化酶解部位C3分子结构知识拓展表达RBC及有核细胞，结合C3b,C4b,iC3b与CR1结合I因子作用部位C3bC3a与靶细胞或 IC结合C（2）活化阶段C5转化酶形

9、成C4、C2 C4a、C2bC1 C4b2aC3C3a（C3转化酶）C4b2a3b （C5转化酶）（具有过敏毒素作用）（2）活化阶段C5转化酶形成C4、C2 补体活化的经典途径补体活化的经典途径（3）攻膜阶段：C5 C5bC4b2a3bC5aC567C8、C9C56789nC6、C7膜攻击复合物（MAC）形成形成膜攻击复合物（membrane attack complex, MAC）（具有过敏毒素、趋化作用）（3）攻膜阶段：C4b2a3bC5aC567C8、C9C56MAC形成MAC形成补体攻膜单位 细胞膜表面的5b与C6、C7、C8依次结合形成C5b678复和物。该复和物诱发C9在细胞膜表面

10、共聚，形成膜表面的通道结构MAC，造成胞膜的穿孔损伤。补体攻膜单位 补体膜攻击单位结构 MAC 造成的细胞膜损伤 C7C6C8 C5bC9多聚体C5b+C6+C7+C8+C9 = MAC补体膜攻击单位结构 MAC 造成免疫学补体系统课件免疫学补体系统课件小结： 1、抗原抗体特异结合活化 2、反应顺序为C1qrs-C4-C2- C3-C5-C6-C7-C8-C9 3、产生3个酶：C1酶, C3转化酶，C5转化酶小结：2.旁路途径（alternative pathway）激活物： 某些细菌，内毒素，酵母多糖，葡聚糖， 凝聚的IgA，IgG4 参与成分：C3，C5-C9，B因子，D因子，P因子 （无

11、C1、C4、C2）旁路激活途径又称替代激活途径指由B因子、D因子和备解素参与，直接由微生物或外源异物激活C3，形成C3与C5转化酶，激活补体级联酶促反应的活化途径。2.旁路途径（alternative pathway）激活物旁路途径的激活过程：生理情况下（低水平活化） 体液中的蛋白水解酶，使C3，B，D，P因子缓慢发生裂解，形成C3转化酶，但很快被相应的抑制物灭活。 iC3b 灭活 蛋白水解酶 B因子 D因子 C3 -C3b -C3bB - C3bBb I因子 H、I 因子旁路途径的激活过程：生理情况下（低水平活化）旁路途径的激活过程激活物存在情况下：C3-C3b B因子 激活物 C3bB D

12、，P因子 C3bBb 或C3bBbP（C3 转化酶） C3bn Bb（C5转化酶） C5-C9 C5b6789(MAC) 细胞膜损伤旁路途径的激活过程激活物存在情况下：旁路途径是补体系统重要的放大机制旁路途径是补体系统重要的放大机制旁路途径旁路途径旁路途径的C3b放大效应 旁路途径的C3b放大效应 3. MBL途径（MBL pathway）激活物：含N氨基半乳糖或甘露糖的病原微生物参与成分： MBL 、纤维胶原素（FCN）、MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3 ，C5-C93. MBL途径（MBL pathway）激活物：含N氨基半病原微生物感染 甘露糖残基 M，中性粒细胞 细胞因子（

13、TNF，IL-6等） 肝细胞 MBL/FCN（与C1q结构相似） MBL相关的丝氨酸蛋白酶 （MASP2） C4 C2激活C3经典途径旁路途径（MASP1）激活C3经典途径旁路途径（MASP1）MBL+病原体甘露糖残基激活MASPC4C2活化的MASP2C4a + C4bC2a + C2b+C4b2b膜攻击阶段急性期蛋白补体活化的MBL途径C3C3a + C3bB活化的MASP1C3bBbMBL+病原体甘激活MASPC4C2活化的MASP2C4a 免疫学补体系统课件三条激活途径的比较 经典途径 旁路途径 MBL途径 激活物质 抗原-抗体复合物 病原体，凝集的 MBL-病原体 IgM，IgG I

14、gA，IgG4 参与成分 C1-C9 C3，C5C9 C29、MBL,FCN B，D，P 丝氨酸蛋白酶C3转化酶 C4b2a C3bBb C4b2a 、C3bBb C5转化酶 C4b2a3b C3bnBb C4b2a3b 、C3bnBb 作用 最晚 最早 其次 参与特异性体液 参与非特异性免疫 免疫的效应阶段 感染早期发挥作用 三条激活途径的比较 第三节补体激活的调节控制补体活化的启动；补体活性片段的自发性衰变；血浆中和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白，通过控制级联酶促反应过程中酶活性和MAC组装等关键步骤而发挥调节作用第三节补体激活的调节 （一）经典途径的调节C1抑制物：抑制C1s和MASP活性，阻止C4b2a形成抑制C3转化酶的形成：C4bp、CR1、I因子（裂解C4b）、MCP、DAF C4bp、CR1及MCP均促进I因子裂解C3b或C4b （一）经典途径的调节C4bp、CR1及MCP均促进I因子裂DAF及MCP作用DAF及MCP作用（二）旁路途径的调节 抑制C3转化酶的形成，或促进C3转化酶的解离： I因子(裂解C3b)、 H因子、CR1、 MCP、 对旁路途径的正性调节作用： P因子（二）旁路途径的调节 抑制C3转化酶的形成，或促进C3转化酶抑制MAC的形成： C8bp：同源限制因子（homologous restriction factor,HRF）