[免疫学]补体系统

1、补体系统,2020/9/12,2,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,2020/9/12,3,第一节 补体概述,Jules Bodet (1870-1961),Discoverer of Complement 1894 绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌 加热56C 30min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,2020/9/12,4,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

2、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）,2020/9/12,5, 补体系统的组成,按生物学功能分三类：,3、补体受体：, 参与经典激活途径的成分：C1、C4、C2、 C3 甘露聚糖结合凝集素激活途径：MBL、MASP； 参与旁路激活途径的成分：C3、B因子、D因子； 共同末端通路：C5-C9。,2、补体调节蛋白：,C1INH、I因子、H因子、C4bp,CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR,1、补体固有成分,2020/

3、9/12,6, 补体的命名,1、补体成分的命名：,按发现先后分别命名为C1、C2C9； 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：,2020/9/12,7, 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。,2020/9/12,8,糖蛋白，多属于球蛋白； 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；010下活性能保持34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,2

4、020/9/12,9,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（classical pathway） 旁路途径（alternative pathway） MBL途径（mannose-binding lectin pathway）,2020/9/12,10,补体激活的三条途径,经典途径,IC+C1q,MBL+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,2020/9/12,11,一、经典途径（classical pathway）,C1(C1qC1rC1s)C4C2C3C5C6C7C8C9 识别阶段

5、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。,2020/9/12,12, 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（classical pathway）,2020/9/12,13,Fixation of C1 by IgG and IgM Abs,

6、C1分子,2020/9/12,14,IgG 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,2020/9/12,15, 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（classical pathway）,2020/9/12,16,2、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（classical pathway）,2020/9/12,17,Mg+,C4a,C4,C2,C2b,一、经典途径（classical pathway）,2020/9/12,18,替

7、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（alternative pathway）,补体活化的旁路途径-引自华中医科大学同济医学院,2020/9/12,19,C3a,C3a,二、旁路途径（alternative pathway）,2020/9/12,20,二、旁路途径（alternative pathway）,2020/9/12,21,旁路途径激活与调节的特点,可以识别“自我”与“非我”,2020/9/12,22,旁

8、路途径激活与调节的特点,补体系统重要的放大机制,2020/9/12,23,三、MBL途径（MBL pathway）,激活物：细菌的甘露糖残基和MBL。 MBL：甘露糖结合凝集素（mannose-binding lectin）， 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。,2020/9/12,24,MASP2,Mannose-binding lectin pathway,MASP1,C4,C4a,C2,C2b,2020/9/12,25,Mannose-binding lectin pathway,2020/9/12,26,MBL,病原体甘露糖残基,MASP1,MA

9、SP2,C3,C3b,旁路途径,后续过程与经典途径相同,补体活化的MBL途径,2020/9/12,27,四、补体激活的共同终末过程,攻膜复合物（membrane attack complex ，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。,2020/9/12,28,C5-convertase of the Classical and MBL Pathways,C5-convertase of the Alternative Pathways,C5- co

10、nvertase of the two pathways,2020/9/12,29,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,C 9,Lytic pathway：insertion of lytic complex into cell membrane,2020/9/12,30,MACs effect,2020/9/12,31,五、三条激活途径的特点及比较,2020/9/12,32,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

11、要包括 控制补体活化的启动 补体活性片段自发性衰变 补体调节因子的作用,2020/9/12,33,补体调节因子的作用,2020/9/12,34,C1抑制物（C1INH）：,2020/9/12,35,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,2020/9/12,36,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

12、PH值降低就会出现溶血，溶血量多就在尿中出现血红蛋白。,2020/9/12,37,针对MAC的调节作用,2020/9/12,38,第四节 补体的生物学意义,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。,2020/9/12,39,1、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,2020/9/12,40,2、调理作用(Opsonization )：促吞噬作用。,一、补体的生物学功能,C3b、C4b、i C3b等调理素与细菌及其他颗粒性物质结合，可促进吞噬细胞

13、的吞噬作用。,2020/9/12,41,一、补体的生物学功能,3、免疫粘附（immune adherence） 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。,2020/9/12,42,2020/9/12,43,4、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,2020/9/12,44,C3a、C5a的过敏毒素作用,2020/9/12,45,C

14、5a的作用,2020/9/12,46,二、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,2020/9/12,47,2、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,2020/9/12,48,3、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、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

15、，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,2020/9/12,49,一、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,2020/9/12,50,抗原、抗体复合物（IC）,细菌甘露聚糖残基、半乳糖,C1q,MASP,再次感染或感染后期参与特异性免疫,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,小结,2020/9/12,51,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 3、免疫粘附（清除免疫复合物） 4、炎症介质,小结,