免疫学补体系统

补体系统2023/2/42掌握：补体系统的概念；三条激活途径的激活物质、激活过程及不同点。补体的生物学功能。熟悉：补体的命名、性质和合成部位。了解：补体激活过程的调节;病理生理意义及与临床的关系。学习要求2023/2/43第一节补体概述JulesBodet(1870-1961)DiscovererofComplement1894

绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌加热56ºC30min可阻止其活性加入新鲜非免疫血清可恢复其活性补体发现-引自华中医科大学同济医学院2023/2/44存在于新鲜血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的不耐热的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故称补体系统。广泛参与机体抗微生物防御反应及免疫调节，也可介导免疫病理的损伤性反应，是机体重要的生物学效应系统和效应放大系统。补体（complement,C）2023/2/45㈠补体系统的组成按生物学功能分三类：3、补体受体：⑴参与经典激活途径的成分：C1、C4、C2、C3⑵甘露聚糖结合凝集素激活途径：MBL、MASP；⑶参与旁路激活途径的成分：C3、B因子、D因子；⑷共同末端通路：C5-C9。2、补体调节蛋白：C1INH、I因子、H因子、C4bpCR1-5、C3aR、C2aR、C4aR1、补体固有成分2023/2/46㈡补体的命名1、补体成分的命名：按发现先后分别命名为C1、C2……C9；旁路途径成分以英文大写字母表示，如B、D因子；补体调节蛋白以功能命名，如C1INH，C4bp。2、补体片段的命名：活化后的裂解片段，如C3a、C3b等；有酶活性的成分或复合物，符号上划一横线如C1、C4b2a；灭活片段在符号前加i表示，如iC3b。2023/2/47㈢补体的生物合成约90%的血浆补体成分由肝细胞合成；多种促炎的细胞因子（IL-1，IL-6等）；感染、组织损伤急性期及炎症状态下，血清补体升高。2023/2/48糖蛋白，多属于β球蛋白；多数补体成分对热不稳定，经56℃温育30min即灭活；室温下也很快失活；0~10℃下活性能保持3~4天；C3含量最多；正常生理情况下，以非活化形式存在。补体的理化特性2023/2/49第二节补体的激活生理情况下，多以酶前体形式存在。一系列级联酶促反应。依据起始顺序的不同分为三条:经典途径（classicalpathway）旁路途径（alternativepathway）MBL途径（mannose-bindinglectinpathway）2023/2/410补体激活的三条途径经典途径IC+C1qMBL+病原体配基细菌+C3膜攻击复合物细胞溶解旁路途径MBL途径2023/2/411一、经典途径（classicalpathway）C1(C1q→C1r→C1s)→C4→C2→C3→C5→C6→C7→C8→C9

识别阶段

活化阶段

膜攻击阶段由Ag-Ab复合物激活的途径。激活物与C1q结合，顺序活化C1r、C1s，依次激活C4,C2,C3，形成C3转化酶与C5转化酶的级联酶促反应过程。2023/2/412

㈠激活物及激活条件：激活物：Ag与特异性Ab（IgG1-3或IgM）形成的免疫复合物（IC）；C1活化的条件：仅与IgG1-3的CH2区或IgM的CH3区结合才能活化每个C1分子必须同时与两个以上Ig的Fc段结合游离Ab不能通过激活经典途径一、经典途径（classicalpathway）2023/2/413FixationofC1byIgGandIgMAbsC1分子2023/2/414IgG分子结合抗原前后的构象变化结合抗原之前结合抗原之后2023/2/415㈡激活过程：

1、识别阶段：

C1识别免IC被活化形成C1酯酶。一、经典途径（classicalpathway）2023/2/4162、活化阶段：活化的C1s依次酶解C4和C2，形成C3转化酶（C4b2a）C5转化酶（C4b2a3b）一、经典途径（classicalpathway）2023/2/417Ca++C1qC1sC1rC3bC2aC4bMg++C4aC4C4bC2C2aC2bC4b2a（C3转化酶）C3C3bC3aC4b2a3b（C5转化酶）一、经典途径（classicalpathway）2023/2/418替代途径，由C3，B、D因子参与；激活物质：细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等，提供补体激活得以进行的接触面，不依赖于抗体的形成。最早出现的补体活化途径，抵御微生物感染的非特异性防线，在感染早期发挥作用；二、旁路途径（alternativepathway）补体活化的旁路途径-引自华中医科大学同济医学院2023/2/419B因子C3C3aD因子BaH2OC3aBbC3bC5C5bC5aC3C3b二、旁路途径（alternativepathway）C3转化酶：C3bBbC5转化酶：C3bBb3bP因子2023/2/420C3转化酶：在经典途径中产生或自发产生的C3b与B因子结合，在D因子作用下裂解成C3bBb。C5转化酶：C3水解产生的C3b与C3转化酶结合后形成C3bBb3b，进而裂解C5。二、旁路途径（alternativepathway）2023/2/421旁路途径激活与调节的特点可以识别“自我”与“非我”2023/2/422旁路途径激活与调节的特点补体系统重要的放大机制2023/2/423三、MBL途径（MBLpathway）激活物：细菌的甘露糖残基和MBL。MBL：甘露糖结合凝集素（mannose-bindinglectin），感染最早期肝细胞合成的急性反应蛋白。MASP：MBL相关的丝氨酸蛋白酶。2023/2/424C2aC4bMASP2Mannose-bindinglectinpathwayMBLMASP1C4C4aC4bC2C2aC2bC4b2a（C3转化酶）2023/2/425Mannose-bindinglectinpathway2023/2/426MBL病原体甘露糖残基MASP1MASP2C3C3b旁路途径后续过程与经典途径相同补体活化的MBL途径2023/2/427四、补体激活的共同终末过程攻膜复合物（membraneattackcomplex，MAC）的组装三条途径形成的C5转化酶，均可裂解C5，最终形成MAC这是补体级联反应中的最后一个酶促反应。MAC的效应机制：破坏局部磷脂双层形成“渗漏斑”；形成穿膜的亲水性孔道。2023/2/428C5-convertaseoftheClassicalandMBLPathwaysC5-convertaseoftheAlternativePathwaysC5-convertaseofthetwopathways2023/2/429C5b

C6C7C8

C9C9C9C9C9C9C9C9C9Lyticpathway：

insertionoflyticcomplexintocellmembrane2023/2/430MACseffect2023/2/431五、三条激活途径的特点及比较C4b2aC4b2a3b2023/2/432第三节补体系统的调节补体系统在适度调节的情况下进行激活，发挥正常生理学作用。若激活失控可致补体无益消耗，机体抗感染能力下降，而发生剧烈炎症反应或造成自身组织细胞损伤。补体活化途径的调节主要包括㈠控制补体活化的启动㈡补体活性片段自发性衰变㈢补体调节因子的作用2023/2/433补体调节因子的作用2023/2/434抑制C1和MASP的酯酶活性，使其不能裂解C4和C2，不能形成C4b2a，从而阻断后续反应。C1抑制物（C1INH）：2023/2/435多发以面部为中心的皮下血管性水肿。常染色体显性遗传性病。可在感染、损伤等刺激下发病，表现为皮肤和呼吸道粘膜的水肿，呼吸困难等。C1IHN缺陷引起血管神经性水肿2023/2/436阵发性睡眠性血红蛋白尿患者GPI锚定蛋白缺陷，导致红细胞膜上的DAF和CD59缺乏，因而对血浆中的补体异常敏感而发生血管内溶血，患者睡眠后第一次尿可呈酱油色或茶色。睡眠时肺换气不及时，血液中二氧化碳增多，血液PH值降低就会出现溶血，溶血量多就在尿中出现血红蛋白。2023/2/437针对MAC的调节作用2023/2/438第四节补体的生物学意义一、生物学功能二、病理生理学意义在细胞表面激活并形成MAC，介导溶细胞效应。水解片段介导各种生物学效应。2023/2/4391、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用：防御和免疫监视，可抵抗病原微生物感染，消灭病变衰老的细胞。补体缺陷→病原微生物侵袭→反复性感染。一、补体的生物学功能2023/2/4402、调理作用(Opsonization)：促吞噬作用。一、补体的生物学功能C3b、C4b、iC3b等调理素与细菌及其他颗粒性物质结合，可促进吞噬细胞的吞噬作用。2023/2/441一、补体的生物学功能3、免疫粘附（immuneadherence）清除免疫复合物（IC）细菌或IC激活补体、结合C3b/C4b后，与表面具有相应补体受体（CRI）的RBC和血小板结合，通过血液循环到达肝脏和脾脏，被巨噬细胞吞噬。2023/2/4422023/2/4434、炎症介质作用（nflammation）

C3a,C5a，有过敏毒素（Anaphylatoxin）作用

C5a对中性粒细胞具有趋化作用（Chemotaxis）

一、补体的生物学功能2023/2/444C3a、C5a的过敏毒素作用2023/2/445C5a的作用2023/2/446二、补体的病理生理学意义1、机体抗感染防御的主要机制固有免疫和适应性免疫之间的桥梁2023/2/4472、参与适应性免疫应答：C3可参与捕捉、固定Ag，使其易被APC处理和提呈；CR2和C3d与B细胞活化密切相关；参与免疫细胞的增殖和分化；参与免疫应答的效应阶段；参与免疫记忆--FDC。二、补体的病理生理学意义2023/2/4483、补体与血液中其他级联反应系统的相互作用凝血、纤溶、激肽系统

IC可活化凝血、纤溶和激肽系统；

C1INH可抑制凝血因子Ⅻ、激肽释放酶和纤维蛋白溶酶等；

C3a、C5a可促进血管内皮细胞释放组织因子，启动并加速凝血过程，也可继发纤溶过程；凝血、纤溶、激肽系统产生的活化产物有致炎作用。二、补体的病理生理学意义2023/2/449一、补体的遗传缺陷：二、补体与感染性疾病三、补体与炎症性疾病四、补体与异种器官移植第五节补体与疾病的关系2023/2/450经典途径MBL途径旁路途径主要激活物起始分子C3转化酶C5转化酶意义抗原、抗体复合物（IC）细菌甘露聚糖残基、半乳糖C1qMASP再次感染或感染后期参与特异性免疫Ｃ4b2aＣ4b2a3b某些细菌、真菌等C3初次感染或感染早期发挥固有免疫效应Ｃ3bBbＣ3bBb3b小结2023/2/451补体的生物学功能1、溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用2、调理作用