第五讲-补体系统

第五章补体内容回顾抗体的基本结构？抗体的分类？抗体的功能？各类抗体的生物学特性与功能？目的要求了解：补体的调节、补体与疾病的关系。重点：补体的概念、基本组成；补体三条激活途径的基本过程、关键酶及主要异同点；补体的生物学功能。难点：补体三条激活途径。4本章内容1、补体的概述2、补体的激活途径3、补体激活的调节4、补体的生物功能5、补体与疾病的关系Question？A血型B血型B血型新鲜血浆会出现什么后果？为什么？ABO血型系统56℃30min!!新鲜免疫血清霍乱弧菌加热后的免疫血清新鲜的不含抗体的血清加热后免疫血清+新鲜的不含抗体的血清补体的发现(19世纪末)：第一节补体的概述JulesBordet提示：血清中存在两种活性成分：抗体(抗毒素)，可引起细菌凝集，耐热；未知血清成分，能够裂解被抗体包被的细菌或细胞，对热敏感。Bordet将在这种热敏感物质命名为alexin(防御素)对热不敏感的特异性抗体热敏感的成分？Y1899年，将这种补充抗体活性的血清成分命名为补体(complement)。进一步完善了体液免疫理论。PaulEhrlich

抗原抗体免疫系统补体四条激活途径的发现20世纪初，人们揭示了抗体与抗原结合后导致补体活化的经典途径。

20世纪中叶，LouisPillemer发现，在有些条件下，没有抗体存在，补体也能被活化，即替代／旁路途径。认为补体是更为原始的天然免疫防御机制。近年来，一种新的抗体非依赖途径又被发现，即MBL途径。

2006年，发现补体活化的第四条途径—凝血途径。第一节补体的概述一、补体的概念补体：是一组存在于正常动物和人血液或体液中的不耐热、具有酶活性的蛋白质。主要由肝细胞、巨噬细胞分泌。二、补体的组成和命名(一）补体的组成由30多种糖蛋白组成，其按生物学功能分为：固有成分、调节蛋白和补体受体。补体的固有成分—“作战部队”参与经典激活途径的成分(C1、C2、C4)参与旁路激活途径的成分(D、B、P因子)参与MBL途径的成分(MBL、MASP)共同终末途径成分(C3、C5~C9)

2.补体的调节蛋白——“监控署”指存在于血浆中和细胞膜表面，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。包括：C1抑制物(CI-INH)、I因子、H因子、C4结合蛋白(C4bp)、S蛋白、衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白等。指表达于细胞膜表面能与某些补体成分或补体片段特异性结合的糖蛋白分子，可发挥多种生物学效应。包括：CR1-5、C3aR、C4aR、C5aR等。3.补体受体——“通讯兵”ComplementReceptor,CRCRcell补体（二）补体的命名“C”—补体的9种固有成分：C1~C9。“因子”—一些替代途径和调节成分：B、D、I因子等。“上横线”—具有酶活性的蛋白复合物：C4b2a等小写英文字母—蛋白酶裂解的片段：C3a、C5a等“i”置前—表示灭活的补体成分：iC3b等。“R”—补体的受体：CR1、C5aR等。一些补体调节蛋白根据其功能命名：衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)等。Question：补体是如何和特异性抗体一起杀死细菌的？？

第二节补体的激活途径补体在非活化状态下无生物学功能需要级联酶促反应激活补体有4条途径激活补体一、经典途径免疫复合物与C1q结合，顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3，形成C3转化酶（C4b2a）和C5转化酶（C4b2a3b）的级联酶促反应。（一）激活物抗体与抗原复合物是经典途径主要的激活物。结合抗原前FabFcC1q结合部位关闭CH1CH2结合抗原后C1q结合部位暴露Fab重难点内容C1分子只与IgM的CH3或某些IgG的CH2结合才能活化。游离的抗体不能激活补体，只有抗体与细胞表面结合，才能激活补体。（二）活化过程1.识别阶段

免疫复合物(可溶性抗原-抗体、细胞/细菌表面抗原-抗体)中天然抗体（IgM、IgG1、IgG2、IgG3）CH3或CH2与C1的C1q结合，形成有活性的C1s。

C1q+2个补体结合位点

C1r活化

C1sC1sC1/C1qrs<40nmAgAbAgC1qC1rC1/C1qrs=C1q(C1r)2(C1s)单个IgM分子两个及以上IgG1~3分子IgG3>IgG1>IgG21.活化阶段C4antibodyC1qrs<40nmantigenantigenC4bC4aC1s(1)C1s裂解C4产生C4a和C4b(2)经典C3转化酶C4b2a的形成C4bC2bC1sC4bC2aMg2+C2(3)C3裂解—枢纽性步骤C3aC3C3b经典C3转化酶C4b2aC4bC2a(4)形成C5转化酶C4b2a3bC5C5bC5aC4bC2aC3b共同终末途径C5转化酶C5C5a+C5b攻膜复合体C5b-9(Membrane-AttackComplex,MAC)3、效应阶段C9C7C8C6C5bC9多聚体C5b+C6+C7+C8+C9=MACsMACs的结构C7C6C810-17nmMACs在靶细胞膜表面产生的孔道经典途径小结二、旁路途径又称替代途径，不依赖于抗体，乃微生物或外源异物直接激活C3，由B因子、D因子和备解素参与，形成C3与C5转化酶的级联酶促反应。

替代途径的激活物病原或微生物来源的颗粒非病原多株G-菌

人IgG、

IgA

、IgE的复合体G-菌的LPS

兔和豚鼠的IgG复合体多株G+菌

异源红细胞(兔、鼠、鸡)G+菌的磷壁酸

纯的碳水化合物（糖、胰岛素）真菌和酵母的细胞壁

阴离子聚合物(硫酸葡聚糖)某些病毒和病毒感染的细胞某些肿瘤细胞寄生虫(锥虫)

1、启动阶段

(1)C3与水分子形成C3(H2O)C3C3H2OH2OB因子LPSBbBaD因子(2)初始C3转化酶C3(H2O)Bb的形成C3H2OMg2+C3H2O(3)C3b的产生C3C3aC3bBbC3H2OB因子LPSC3bBbBaD因子(3)旁路C3转化酶(C3bBb)的形成PP(properdin,备解素):稳定C3bBbC3b(1)C3裂解，产生更多的C3bLPSC3bBbC3a旁路C3转化酶C3bBbC3b

2、活化阶段

C3PLPSC3bBbC3bC3bBbC3bP(2)C5转化酶(C3bBb3b或C3bnBb)的形成LPSC3bBbC3b(3)C5活化C5转化酶C3bBb3bC5C5bC5a共同终末途径C5转化酶C5C5a+C5b攻膜复合体C5b-9(Membrane-AttackComplex,MAC)3、效应阶段C9C7C8C6旁路途径小结二、凝集素途径血浆中甘露糖凝集素（MBL）直接识别多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，进而活化MASP1、MASP2、C4、C2、C3，形成与经典途径相同的C3和C5转化酶的级联酶促反应。MBL激活途径的主要激活物：

含N-氨基半乳糖或甘露糖的病原微生物。MBL，mannosebindinglectin,凝集素家族，在感染早期炎症反应时肝脏产生的钙依赖性蛋白。与多种病原微生物表面的大范围重复糖结构结合！mannoseMBLC4C4a+C4bC2C2b+C2aC4b2a

经典C3转化酶+MASP2MASP2活化MBLmannoseMBL途径与经典途径交叉重难点内容mannoseMBPC3C3a+C3b+MASP1MASP1MBPmannoseC3bBb旁路C3转化酶BbMBL途径与旁路途径交叉重难点内容第三节补体激活的调节C3bregulationonselfandactivatorsurfacesC3bC3bC3b第四节

补体的生物功能一、细胞毒作用二、调理作用三、炎症介质作用四、参与激活B细胞五、清除免疫复合物第五节补体与疾病的关系补体与炎症性疾病：抗炎症疗法补体与感染性疾病：HIV、E