补体系统

C5转化酶
C4b2b3b
C4b2b3b
非特异性免疫 发挥作用居中
C3bBb3b
非特异性免疫 感染早期
抗感染作用 特免效应阶段 感染中晚期
第三节 补体活化的调控
一、补体自身调控 1、自身衰变调控 2、补体必须结合在固相表面，才能激活补体 二、补体调节因子的作用 • 主要围绕酶及MAC进行调节。 • 主要有调节级联反应、调节补体活性片段功能。 • 按其作用特点分为三类： • *防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂； • *抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂； • *保护组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂。
一、经典途径（classical pathway）
（一）激活物与激活条件 1、免疫复合物（IC） 触发C1活化的条件： ① C1仅与IgM或IgG1、2、3结合才能活化 ② 每个C1分子须同时与2个以上Ig的Fc段结合。 Ag：多价Ag； Ab：IgM：理论上，单个分子即可激活补体。 IgG1、2、3：至少两个IgG分子以上。 ③游离或可溶性Ab不能激活补体。 2、非免疫物质 某些多聚分子也能激活补体。
一、补体系统的组成和理化性质
（一）补体系统固有成分 组分： 经典途径——C1（q、r、s）、C4、C2 MBL途径——MBL、MASP 旁路途径——B因子、D因子 共同末端通路——C3、C5、C6、C7、C8、C9 分布：可溶性，存在于体液中。 功能：参与补体激活的级联反应。
（二）补体调节蛋
组分： 多种成分：备解素、C1抑制物（C1TNH）、 C4结合蛋白（C4bp）、促衰变因子（DAP）、 膜辅因子蛋白（MCP）、 H因子、 I因子、蛋白S（PS）、血清羧肽酶、S蛋白等 分布：可溶性或膜结合性存在。 功能：调节与控制补体系统活化。
（二）调理作用 补体最重要的功能（机体抗全身性细菌/ 真菌感染的主要天然防御机制） 具有调理作用的调理素： C3b及其降解产物、C4b、C5a。 C3b 共价结合 C3b
补体激活 → 产生 → 大量结合在靶细胞————吞噬细胞 大量C3b 或微生物表面 C3bR
C4b C5a
具类似调理作用，但量极少，重要性不大。 尤其在破坏补体和IgM覆盖的病原微生物中更重要。
•
中间产物结合在激活物质表面，不被灭活，级联得以进 行下去。 • C3bBb大量裂解C3，产生大量C3b，形成C3bBb3b（C5转化 酶）
2、旁路途径的重要特点 （1）识别自己与非己 • *自己细胞表面结合有调节蛋白，自发产生的C3b随 机结合上后可被迅速灭活，并终止级联反应； • *激活物质表面缺乏调节蛋白，因而能激活旁路途径。 （2）补体激活的放大机制 • *不论自发、经典途径或（替代途径）产生的C3b， 均可与B因子结合启动替代途径扩大补体效应。
共价结合 抗原：抗体Fc段——————C3、C4——改变Ig空间构象： 抑制其结合新的抗原表位， 继而抑制新的IC形成；
补体借此插入IC的网络结构，在空间上干扰Fc段相 互作用，从而溶解已沉积的IC。
二、维护机体内环境稳定 （一） 清除免疫复合物
2、清除循环IC （免疫粘附）
• 抗原：抗体—————活化的C3b、C4b——-红细胞→ 共价结合 CR1 ——→肝、脾 → 巨噬细胞除去IC并降解之
（三）补体受体
组分： C1q-R C3R——CR1、CR2、CR3、CR4、CR5 C3a-R、C5a-R能：介导补体活化片段或调节蛋白生物效应。
（二）补体系统的命名
1、补体固有成分 参与经典途径和共同末端通路——按发现的先 后顺序用C命名 如 C1（q、r、s）、C2、C3、…… C9。 其余成分——用英文大写字母命名 如 B因子、D因子。 2、调节蛋白 用英文大写字母命名：如I因子、H因子等。 以功能命名：如C1抑制物、C4结合蛋白等。
参与的补体成分 C3： 生理情况下，可以被血清中蛋白酶裂解， 产生C3b。 B因子（C3激活剂前体）： 结构和功能均与C2同源。 D因子（C3激活剂前体转化酶）： 体液中同时存在活性、无活性形式。 P因子（备解素）： 特性同D因子。稳定转化酶， 30℃ 时半衰期从4′→30′。
（三）激活过程 1、激活过程 （1）自发产生C3b，与血清中B因子结合——C3Bb。 （2）结合的B因子对D因子敏感。 （3）P因子稳定C3bBb。 （4）当激活物质出现时，旁路途径即被激活。
（三）引起炎症反应 3、 趋化因子——C5a、C3a、C567： 能吸引炎症细胞（巨噬细胞、中性粒细胞）游 走到补体的激活部位；
C5a增强吞噬细胞对血管壁的粘附与渗出；吞噬 功能↑；表面CR1、2 表达↑。
二、维护机体内环境稳定
（一） 清除免疫复合物（C3、C4、C3b/C4b） • 体内IC持续少生成是正常现象；但中分子IC可以致病； 1、抑制致病性IC形成
（三）引起炎症反应
具有加速吞噬细胞对病原体破坏的协同作用。 小肽片段——炎症介质，主要有三种： 1、补体激肽——C2a：
进一步裂解后具有激肽样作用； 引起血管通透性↑，炎症性充血，甚至广泛性水肿，气管 肿胀可致窒息。 2、 过敏毒素——C3a/C4a、C5a： C3a/C4a、—肥大细胞 活化、脱颗粒、 C5a—嗜碱性粒细胞上R 释放血管活性胺—— 小血管扩张；毛细血管通透性增加；平滑肌收缩。 作用强度：C5a > C3a > C4a
第四节 补体的生物学作用
生物学功能包括： • 攻膜复合体介导的细胞毒作用； • 补体活性片段介导的各种生物学功能。 调理作用: C3b ,C4b, iC3b 引起炎症反应: C3ba,C4a, C5a 清除免疫复合物: 免疫调节作用:
一 参与宿主早期抗感染免疫 （一）溶解细胞、细菌和病毒 杀菌及细胞毒作用 • 补体系统激活最终在靶细胞上形成MAC——靶细 胞溶解。 参与的补体成分： C1~C9、B、D、MBL 主要的靶细胞：革兰阴性菌；寄生虫。 免疫效应： 杀菌及细胞毒作用—— 抗菌、抗其他微生物、抗寄生虫 免疫病理：C1~C9缺陷：对奈瑟菌属易感性↑ 溶解宿主细胞：某些自身免疫性疾病 1. C3↓：抗G-菌能力↓
• •
红细胞是清除循环IC的主要细胞，可以不受损伤； 中性粒细胞、单核细胞也具有清除IC的功能。
（二）清除凋亡细胞
• 凋亡细胞（表达自身Ag） C3b、iC3b C1q、
被吞噬细胞清除
三、参与适应性免疫 • 补体还参与适应性免疫应答的启动、效应和维持。 （一）补体参与免疫应答的诱导 • C3：参与对抗原的网罗、固定，使抗原易于被提呈； • C3d：参与BCR共受体的组成，促进B活化； • 补体调节蛋白CD55、46、59： 介导细胞活化信号，参与T活化。 （二）补体参与免疫细胞的增殖分化 • 调节细胞增殖分化： C3b—CR1（B）：B增殖分化为浆细胞； • C3d、iC3b、C3dg—CR2（B）：助B活化。
C1分子结构模式图
C1q ： 有 6 个 亚 单 位 N 端 束状平行排列，C端卷 曲成球形头部，放射 状排列酷似一束花蕾 。
C1r 、 C1s ： 分 子 构 型 呈 哑 铃 状 ， 以 C1s-C1rC1r-C1s顺序缠绕在C1q 头部中间。
经 典 途 径 识 别 阶 段
（二）固有成分及激活顺序
补体系统
complement system
补体系统
学习要求： • 掌握：补体系统的概念及组成；三条补体 活化途径的异同；补体的生物学效应。 • 熟悉：三条补体活化途径激活过程。 • 了解：补体系统的命名；补体活化的调控。
第一节 概述
• 补体系统 complement system，C 存在于血清、组织液、和细胞膜表面的一 组经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30多 种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故被称为补体 系统。广泛参与机体抗微生物防御反应以及 免疫调节，也介导免疫损伤，是体内具有重 要生物学作用的效应系统和效应放大系统。
（二）补体系统的命名
3、补体裂解产物 英文小写字母命名：小片段为a，大片段为b。 激活及具有酶活性的用横线表示：如C4b2b。 灭活的补体片段在名称前加I表示：如iC3b。 4、补体受体 用相应补体成分加R表示，如
C1q-R、 C3R（CR1、CR2、CR3、CR4、CR5）等
补体的理化性质
1、化学特性 化学性质：均为蛋白质（或糖蛋白），多是β球蛋白。 分子量：悬殊。 2、血清含量 总含量：占血清球蛋白总量的10 %。相对稳定。 各补体含量：悬殊 3、补体活性的稳定性 很不稳定，很多理化因素均可使之灭活。 保存条件：冷冻干燥后长期保存；或保存在—20℃以下。 4、存在形式 C1q 无酶活性，识别抗体上补体结合点； 其余均以无活性（酶原）形式存在。
4、 旁路途径医学意义 （1）在感染早期发挥重要抗感染作用。 （2）为无免疫力（无Ab）的个体提供一个 高效能抗感染能力。
（四）共同末端效应
三条途径形成的C5转化酶，均可裂解C5，产生共同末端 效应 形成两类末端产物： 脂质双层上补体激活——C5b～9（MAC） 血清中补体激活——结合S蛋白形成SC5b～7、 SC5b～8、SC5b～9 1、参与的补体成分：C5～C9 2、末端通路激活 ：又称膜攻击阶段。 MAC的效应机制 * MAC形成10nm穿膜孔道，—— 导致胞内渗透压降低， 细胞溶解。 *末端补体成分插入胞膜，—— 致死量钙离子被动向胞 内弥散，导致细胞死亡。
1、参与经典途径的补体固有成分 * 识别单位：C1（C1q、C1r、C1s）、 活化单位：C4、C2、C3 膜攻击单位：C5~C9 * C1复合体（C1qr2s2，借Ca2+连接而成） 2、激活顺序 C1q → C1r → C1s → C4 → C2 → C3 → C5 → C6 → C7 → C8 → C9
激活过程 三个阶段、五个步骤。 1、识别阶段 从C1q识别到C1酯酶形成。 步骤一：C1酯酶形成 2、活化阶段 从激活C4到C5转化酶形成。 步骤二：C3转化酶形成 步骤三：C5转化酶形成 3、膜攻击阶段 从C5裂解到靶细胞溶解。（共同末端效应） 步骤四：C5b67形成 步骤五：膜攻击复合物形成