第四章补体系统课件.ppt

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1、第四十一章 补体系统,免疫教研室 赵俊杰,目的要求,掌握：补体的概念、生物学功能熟悉：补体的组成及理化性质；三条补体激活途径的激活过程了解：补体系统的命名,一、概述二、补体系统的激活与调节三、补体生物学作用四、补体与临床疾病,第一节 概述,Jules Bodet(1870-1961)Discoverer of Complement19世纪末，在发现抗体后不久，Bordet 通过实验发现，新鲜血清中存在一种不耐热的成分，可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。,+新鲜免疫血清细菌溶解霍乱弧菌+新鲜免疫血清在56加热30分钟 细菌凝集再加新鲜免疫血清细菌 又溶解.由此试验得出新鲜免疫血清有两种成分：1）对

2、热稳定、能使细菌凝集的成分，即Ab。2）对热不稳定、可“补充”Ab溶解细菌的成分，将其命名为补体。,补体（complement，C）存在于人和脊椎动物血清、组织液中及细胞膜上的一组球蛋白，经活化后具有酶活性，是抗体发挥溶细胞作用的补充条件，故称为补体。,一、补体系统的组成,补体固有成分：存在于体液中，参与补体级联反应的补体成分，如C1,C2,C3C9、B因子、D因子及MBL等补体调节蛋白：包括备解素、I因子、C1抑制物等补体受体：包括CR1CR5、C3aR等共包含 30 余种,二、命名原则,C：静止状态（如 C1 C9）C：激活状态（如 C4b2a）iC：灭活状态（如 iC3b）a：代表某成分

3、裂解后产生的小片段（如C3a）b：代表某成分裂解后产生的大片段（如C3b）R:补体的受体(CR1 or C5aR),三、补体的生物合成及理化性质 1.主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞；2.均为球蛋白；3.血清中各成分含量不等，C3含量最多；4.正常生理情况下，以非活性形式存在；5.对热敏感：56，30min 可灭活；,第二节 补体系统的激活与调节,一、补体的激活途径 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(Cascade)，表现出生物学活性，此为补体的激活。,三条激活途径,经典途径（classical pathway）旁路途径（alternative

4、 pathway）MBL/凝集素途径（lectin pathway）共同末端效应（膜攻击阶段）,（一）经典激活途径：激活剂：Ag-Ab复合物(IgG1-3、IgM)参与成分：C1C9 激活过程（三个阶段）：识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段,VH,CH1,CH2,CH3,VL,CL,COO,NH3+,Complement Binding Site补体结合部位（Fc）,Antigen Binding Site抗原结合区（Fab）,C1分子的结构和功能,C1q为18条肽链组成的胶原蛋白样分子，3条肽链一组形成6个亚单位。C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。在钙镁离子参与下，一分子C1q与2分子C1r和2

5、分子C1s形成复合物。C1是经典途径活化的始动分子。,C1q分子的C端球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的启动可使C1r构型改变，成为具有活性的C1r并诱导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s,在 Mg+存在下可启动补体活化的经典途径。,激活条件：1.只有Ab与Ag结合暴露Fc补体结合位点后才可活化 2.C1q仅与IgM的CH3区或IgG的CH2区结合才能活化 3.C1必须与两个以上的Ig Fc结合才可活化,激活补体能力最强的Ig是：IgM,1)识别阶段：C1(C1q)与IC中Ig分子的补体结 合位点结合，至C1（酯酶）形成,C1qrs,IC-,C1q-,C1r-,C1s,2)

6、活化阶段：C1s作用于后续成分,至形成 C3转化酶和C5转化酶,C4-C4a+C4b,C2-C2a+C2b,C1s,-C4b2a(C3转化酶),C3-C3b+C3a,C4b2a3b(C5转化酶),细菌,C3转化酶,细菌,C5转化酶,3）膜攻击阶段*C5转化酶 裂解C5 系列的连接反应 形成C5bC9膜攻击复合物(membrane attack complex,MAC）损伤靶细胞膜细胞崩解,末端通路C5 活化,C5,C6,末端通路MAC形成,C9,C9,C9,C9,C9,C9,C9,C9,C9,末端通路MAC插入胞膜,MAC的结构,（二）旁路激活途径/替代途径：该途径越过了C1、C4、C2，直接

7、激活C3。激活剂：细菌的多糖成分等颗粒表面，为补体激活提供接触面（保护面）参与成分：B、D、P因子、C3等,C3 自发性活化,C3,H2O,B,D,C3,起始C3 转化酶的产生,This C3b molecule has a very short half life,C3,C5,B,D,P,C5转化酶形成,如果不被降解,旁路途径激活特点,体内C3自发水解成C3b，使替代途径处于准激活状态替代途径能识别自己与非己替代途径是补体系统重要放大机制,（三）MBL激活途径：激活物：MBL（甘露聚糖结合的凝集素）MBL产生：感染巨噬细胞、中性粒细胞活化产生TNF、IL-1、IL-6等因子，诱发急性期反应，

8、肝细胞激活合成分泌期急性蛋白（包括MBL、C反应蛋白等）MBL特点：Ca离子依赖蛋白，可与甘露糖残基结合，结构与 C1q类似，具有活化C1q 同样的生物学功能。,病原微生物感染 M和中性粒细胞产生IL-1、IL-6、TNF 急性期反应 肝脏产生MBL等急性期蛋白 MBL与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合 MASP（MBL相关的丝氨酸蛋白酶)水解C4和C2 形成C3转化酶。,激活过程：,（四）共同的末端通路（膜攻击阶段）-膜攻击复合物（MAC)形成 C5转化酶 C5 C5a C5b C6,C7 C5b67 C8 C5b678 C9 C5b6789n,C5b+C6+C7+C8+C9=MAC,三种途

9、径的比较,经典途径 MBL途径 旁路途径,参与的 C1C9 C2C9 C3,C5C9,B因子,补体成分 D因子,P因子,C3转化酶 C4b2a C3bBb,生物学作用,Ab,参与特异性体液免疫的应答阶段，在感染后期发挥作用,参与非特异性免疫感染早期发挥作用,参与非特异性免疫，在感染早期发挥作用,激活物质 Ag-Ab复合物 病原微生物表 细菌、真菌、面的糖结构 病毒感染细胞,C5转化酶 C4b2a3b C3bBb3b,起始分子 C1q C2、C4 C3,二、补体活化的调控,(一)补体的自身调控 补体激活过程中产生的某些中间产物极不稳定，成为级联反应的重要自限因素。(二)补体调节因子的作用 经典途

10、径和凝集素途径（I、CR1、MCP、DAF、C1INH、C4bp）旁路途径（I、H、CR1、MCP、DAF、P）末端通路（HRF、CD59、S蛋白、SP40/40）,第三节、补体的生物学功能,溶细胞作用 调理作用（opsonization）C3b参与清除免疫复合物（IC）引起炎症反应 参与适应性免疫,(一)补体介导溶细胞作用 补体激活 形成MAC*溶解病毒、溶菌 抗微生物*溶解自身细胞 组织损伤与疾病,（二）调理作用 C3b、C4b可促进吞噬细胞的吞噬作用 靶细胞 氨基端-C3b-羧基端 吞噬细胞（C3b受体）（三）免疫粘附作用抗原抗体复合物 C3b/C4b 红细胞、血小板等，形成较大的聚合物

11、，易被吞噬细胞吞噬,调理作用,实际意义：抗感染。,清除免疫复合物,(四)引起炎症反应（1）过敏毒素作用：C3a、C4a、C5a与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面受体结合脱颗粒并释放组胺血管通透性增加、平滑肌收缩。（2）趋化作用：C3a、C5a促进中性粒细胞趋化。,C5a的炎症介质作用,1.激活中性粒细胞,2.促使中性粒细胞粘附,3.促进中性粒细胞迁移和趋化作用,4.激活单核细胞,5.激活肥大细胞,使之脱颗粒(过敏毒素作用),6.血管平滑肌收缩,血管渗透性增高,（五）参与适应性免疫,参与免疫应答的诱导：C3b参与捕捉、固定抗原，是抗原易被APC处理与提呈。参与免疫细胞的增殖、分化：补体多种成分与多种免

12、疫细胞相互作用，调节细胞的增殖分化。参与免疫应答的效应：如细胞毒性、调理作用及清除IC。参与免疫记忆,第四节 补体与临床疾病,(一)补体的遗传缺陷 1.补体组分缺损或异常 C1、C2、C4缺陷易发SLE 2.补体调节分子的遗传缺陷 C1抑制物缺陷遗传性血管神经性水肿 I因子缺陷严重的反复细菌性感染,C1IHN缺陷引起血管神经性水肿,由于C1INH缺陷，C1被无限制地激活，造成C4、C2裂解，因此C1INH缺陷中层患者常伴有C2、C4水平降低。在疾病发作时可测不到C4和C2。C1INH缺陷使缓激肽、激肽均增加，引起血管通透性增加，形成组织水肿。,补体缺陷的临床表现,(二)补体含量改变补体含量增高传染疾病时可见补体代偿性增高恶性肿瘤时补体总量增高补体含量降低补体消耗增多：如血清病、SLE补体大量丢失：如外伤、手术、大失血补体合成不足：主要见于肝病患者,小结,1.补体的概念、组成及生物学功能。2.补体经典途径、MBL途径及旁路激活途径的激活过程。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,