免疫学 第五章 补体系统

授课时间：两个学时目的与要求：

1.掌握补体系统的基本概念、命名和成份2.熟悉补体系统激活的两条途径的激活物质、激活过程；掌握两条激活途径的主要不同点3.熟悉补体的性质、补体合成的部位4.了解补体激活过程的调节，掌握体液中重要灭活物质如C1抑制物，C4结合蛋白、I因子，H因子等的调节作用。5．掌握补体的生物学活性现在是1页\一共有38页\编辑于星期三重点：1.补体系统的组成2.补体系统的激活途径3.补体的生物学功能及意义难点：1.补体系统的激活途径现在是2页\一共有38页\编辑于星期三一、概述19世纪末，在发现体液免疫后不久，Bordet即证明，新鲜血清中存在不耐热的成分，可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。因其是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被称为补体。现在是3页\一共有38页\编辑于星期三概念：补体（complement）：由30余种广泛存在于血清、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酶解反应。现在是4页\一共有38页\编辑于星期三（一）补体系统的组成1．补体的固有成分*经典途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2；*旁路途径的B因子、D因子、备解素（P因子）；*MBL途径的MBL、MBL相关丝氨酸（MASP）；*三条途径的共同末端通路C3、C5~C9。现在是5页\一共有38页\编辑于星期三2．调节蛋白：C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、DAF等。3．补体受体：CR1~CR5、C3aR、C4aR、C5aR等。现在是6页\一共有38页\编辑于星期三（二）补体的命名（1）.参与经典途径的固有成分C1~C9;（2）.替代途径的补体成分B因子，（3）.补体调节蛋白C1抑制因子、（4）.补体受体CR1、CR2（5）.补体活化的裂解片段C3a、C3b(a为小片段；b为大片段)（6）.具有酶活性的成分或复合物C3bBb（7）.已失活的补体成分iC3b/C3bi现在是7页\一共有38页\编辑于星期三（三）补体的理化性质（1）.均为糖蛋白，对温度、酸、碱、紫外线、震荡、蛋白酶、乙醇等敏感。常用灭活条件为56℃30分钟。（2）血清中含量相对稳定；各组分含量不一（C3最高，D因子最低）；分子量大小不一（C1q最大，D因子最小）。（3）不同种属动物血清补体含量存在差异。（4）由肝细胞、巨噬细胞、脾细胞等合成。

现在是8页\一共有38页\编辑于星期三二、补体系统的激活*补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中,在活化物质作用下,补体发生复杂的级联反应,表现出生物学活性,此为补体的激活。现在是9页\一共有38页\编辑于星期三*补体级联(complementcascade)反应：在某些激活物质的作用下，各补体成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式活化，并表现出各种生物学活性的过程。现在是10页\一共有38页\编辑于星期三补体级联反应按其起始顺序的不同，可分为3条途径，即：经典途径(classicalpathway):抗感染后期产生效应旁路途径(alternativepathway)):抗感染初期产生效应

MBL途径(MBLpathway)):抗感染初期产生效应现在是11页\一共有38页\编辑于星期三1、经典激活途径immunecomplex，IC参与成分：C1(C1q、C1r、C1s)、C4、C2、C3、C5-C9、Ca2+、Mg2＋主要激活物质：特异性抗体(IgG或IgM)与相应抗原结合所形成的免疫复合物(IC)激活过程:识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段现在是12页\一共有38页\编辑于星期三（1）识别阶段

即C1识别免疫复合物（IC）而活化形成C1酯酶的阶段。C1结构：

河南工业大学生物工程学院生物技术系现在是13页\一共有38页\编辑于星期三现在是14页\一共有38页\编辑于星期三C1活化

（1）Ca存在（2）同时与两个或两个以上补体结合位点结合（3）C1q对Ig的亲和力不同:IgM>IgG3>IgG1>IgG2

河南工业大学生物工程学院生物技术系2+现在是15页\一共有38页\编辑于星期三（2）活化阶段

C1s作用于后续成分,形成C3转化酶（C4b2b）和

C5转化酶（C4b2b3b）。现在是16页\一共有38页\编辑于星期三（3）膜攻击阶段

→C5转化酶裂解C5→系列的连接反应→形成C5b6789膜攻击复合物（MAC）→损伤靶细胞膜→细胞崩解membraneattackcomplex，MAC现在是17页\一共有38页\编辑于星期三现在是18页\一共有38页\编辑于星期三C4bC2C2bC4b2bC3C3bC4b2b3bC5免疫复合物C1C1C4C5bC6C7C8C9C5b6789——MAC+识别阶段C1酯酶形成活化阶段C3及C5转化酶形成攻膜阶段MAC形成现在是19页\一共有38页\编辑于星期三2、旁路途径（alternativepathway）替代激活途径*不经C1、C4、C2，由C3、B、D因子参与的激活过程。激活物质乃为细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等，为补体激活提供接触面（保护面，保护中间产物不被调节因子灭活）。现在是20页\一共有38页\编辑于星期三旁路途径的特点:识别自己与非己；效应的放大机制；参与早期非特异抗感染。现在是21页\一共有38页\编辑于星期三C5C5bMACC6C7C8C9现在是22页\一共有38页\编辑于星期三3、MBL激活途径主要激活物：病原体甘露糖残基主要参与成分:甘露糖结合凝集素(MBL)、丝氨酸蛋白酶(SP)、C4、C2、C3、C5-9、Ca2+、Mg2＋现在是23页\一共有38页\编辑于星期三MBL是一种钙依赖结合蛋白，在结构上与C1q相似，MBL首先与细菌的甘露糖残基结合，然后与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关丝氨酸蛋白酶（MASP）。MASP具有与活化的C1相似的生物学活性，之后的反应过程与经典途径相似。现在是24页\一共有38页\编辑于星期三C5C5bC5aC6C7C8C9MAC现在是25页\一共有38页\编辑于星期三

经典途径

ICC1C1C4+C2C4b2bC4b2b3bMBL+病原体甘露糖残基丝氨酸蛋白酶MASPMBL途径旁路途径C3C3bC3bBbB因子D因子C3bnBbC3C3bC5C5bMACC6C7C8C9河南工业大学生物工程学院生物技术系现在是26页\一共有38页\编辑于星期三四、补体活化的调控（一）补体的自身调控补体激活产生的中间产物极不稳定，限制级联反应。现在是27页\一共有38页\编辑于星期三(二)补体调节因子的作用1．C1抑制物(C1inhibitor,C1INH)：可与活化的C1q、C1r结合成稳定的复合物，使C1r、C1s失去酶活性。2．C4结合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)：竞争性抑制C4b与C2结合，阻止C3转化酶形成。现在是28页\一共有38页\编辑于星期三3．I因子：具有丝氨酸蛋白酶活性，可裂解C4b和C3b。4．膜辅助蛋白（membranecofactorprotein,MCP）：促进I因子裂解C4b和C3b，干扰C4b2b和C3bBb形成。5．衰变加速因子（decay-acceleratingfactor,DAF）：抑制C4b2a形成；干扰C3bBb形成（B与C3b结合↓；C3bBb解离↑）。6.H因子：与B或Bb竞争结合C3b→促使C3b被I因子酶解失活。现在是29页\一共有38页\编辑于星期三同源限制因子（homologousrestrictionfactor,HRF）：若靶细胞与补体来源于同一种属时，补体的溶细胞效应受抑制，从而保护组织细胞免自身补体的损伤，此现象称为同源限制性。参与同源限制性效应的补体调节蛋白称为同源限制因子，包括DAF、MCP、CR1、CD59。现在是30页\一共有38页\编辑于星期三现在是31页\一共有38页\编辑于星期三五、补体受体（一）补体受体I型（CR1、C3bR、CD35）１．分布：分布于多种免疫细胞表面，血液中85%CR1表达于红细胞表面。２．配体：其亲和力依次为C3b、C4b、iC3b。3．功能：*吞噬调理作用*抑制C3转化酶活性，调节补体活化*清除免疫复合物*参与免疫记忆现在是32页\一共有38页\编辑于星期三现在是33页\一共有38页\编辑于星期三（二）补体受体II型（CR2、C3bR、CD21）1．分布：表达在B细胞、活化的T细胞、上皮细胞和FDC。2．配体：其亲和力依次为iC3b、C3d、C3dg、C3b3．功能：*CR2与CD19、CD81结合，形成B细胞结合抗原的共受体，参与B细胞活化；*参与免疫记忆；*EB病毒的受体。现在是34页\一共有38页\编辑于星期三(三)、其他1．CR3与CR4主要分布于吞噬细胞表面，其配体主要是iC3b，参与吞噬调理作用。2．C3aR与C5aR广泛表达于肥大细胞、嗜碱粒细胞等细胞的表面，介导炎症反应。现在是35页\一共有38页\编辑于星期三六、补体的生物学功能（一）细胞毒溶菌、溶解病毒作用溶解各种靶细胞→抗微生物补体激活→形成MAC溶解自身细胞→组织损伤与疾病

（二）调理作用（opsonization）C3b、C4b、iC3b与靶细胞结合，通过与吞噬细胞表面CR1、CR3、CR4的结合，促进吞噬。现在是36页\一共有38页\编辑于星期三现在是3