第三章 补体
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医学免疫学课件3补体
补体系统的组成
01
补体固有成分
包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9等，这 些成分在机体中稳定存在，不随免疫应答而增减。
02
补体调节蛋白
如C1抑制物、C3b灭活因子等，它们对补体激活过程进 行负反馈调节，防止过度激活对机体造成损伤。
03
补体受体
如CR1、CR2、CR3等，它们表达于免疫细胞表面，与 补体激活产物结合后介导免疫细胞的功能。
补体研究的新技术与方法
单细胞测序技术
揭示补体在单个细胞水平上的表达和功能。
高通量蛋白质组学
用于发现和鉴定新的补体蛋白及其相互作用。
先进的成像技术
如超分辨率显微镜，用于观察补体在细胞和组织中的动态过程。
补体在免疫治疗中的潜在应用
补体激活剂
作为免疫刺激剂，增强机体的免疫应答。
补体制剂
用于治疗过度激活的补体系统引起的疾病，如自身免 疫性疾病。
医学免疫学课件3补 体
目录
• 补体系统概述 • 补体在免疫应答中的作用 • 补体与疾病的关系 • 补体的检测方法与临床意义 • 补体研究的新进展与未来展望
01
补体系统概述
补体的定义与功能
补体的定义
补体是一组存在于人和脊椎动物 血清中具有酶活性的不耐热的球 蛋白。
补体的功能
补体在机体免疫系统中发挥着重 要作用，包括参与免疫应答、调 节炎症反应、清除免疫复合物等 。
03 补体与疾病的关系
补体缺陷与疾病
补体成分缺乏
导致机体对感染的易感性增加，如C1、C2、C3等成分的缺乏可 引起免疫复合物病。
补体调节蛋白异常
如补体受体或补体调节蛋白基因突变，可导致补体过度激活或抑 制，引发相关疾病。
第三章补体系统
第三章补体系统
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 2、C反应蛋白的激活
▪ C反应蛋白与C1q结合使之活化，然后完成 与经典途径基本相同的激活过程。
第三章补体系统
三种途径的比较
经典途径 MBL途径
旁路途径
激活物质 Ag-Ab复合物 MBL,CRP LPS, 葡聚糖,酵母多糖
参与的 C1~C9
C2~C9
补体：存在于人和动物新鲜血清中一种不耐热可 辅助特异性抗体使细菌溶解的蛋白质。
补体系统：存在于人或脊椎动物血清和组织液中一组 不耐热、经活化后具有酶活性的蛋白质。
第三章补体系统
▪ 补体系统包括30多种可溶性蛋白和膜蛋白
▪ 产生：主要由肝细胞和巨噬细胞 ▪ 含量：约占血清蛋白总量的10%，以C3含
量最高。 ▪ 补体含量相对稳定，在某些疾病情况下可
第二节 补体系统的激活与调节
一、补体系统的激活 补体的激活：是指在某些活化物作用下或吸 附在某特定物质表面才能被激活，补体激活 后，会按一定次序发生连锁反应，并产生多 种生物学效应。 激活途径有：经典途径、旁路途径、MBL途 径
第三章补体系统
第二节 补体系统的激活与调节
▪ 三条途径： ▪ 经典激活途径又称传统激活途径：由抗
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 几个特点： 1、它是非特异性的，无须通过特异免疫反
应产生的抗原-抗体复合物来激活。
2、具有一个利用C3b的正向反馈调节。
在旁路激活途径中，C3b既是C3的裂解 产物，也是C3转化酶（C3bBb）的组成成 分，加速了C3的活化，也提高了溶细胞的 效应。
第三章补体系统
（三）MBL（甘露聚糖结合凝集素）激活途径 甘露聚糖结合凝集素（MBL）途径从MBL激活 MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MASP）开始，经 C4、C2、C3依次激活过程，最终形成C5转化 酶。 无C1的参与. 激活物：病原微生物表面的甘露糖、葡聚糖或 半乳糖等糖基。
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 2、C反应蛋白的激活
▪ C反应蛋白与C1q结合使之活化，然后完成 与经典途径基本相同的激活过程。
第三章补体系统
三种途径的比较
经典途径 MBL途径
旁路途径
激活物质 Ag-Ab复合物 MBL,CRP LPS, 葡聚糖,酵母多糖
参与的 C1~C9
C2~C9
补体：存在于人和动物新鲜血清中一种不耐热可 辅助特异性抗体使细菌溶解的蛋白质。
补体系统：存在于人或脊椎动物血清和组织液中一组 不耐热、经活化后具有酶活性的蛋白质。
第三章补体系统
▪ 补体系统包括30多种可溶性蛋白和膜蛋白
▪ 产生：主要由肝细胞和巨噬细胞 ▪ 含量：约占血清蛋白总量的10%，以C3含
量最高。 ▪ 补体含量相对稳定，在某些疾病情况下可
第二节 补体系统的激活与调节
一、补体系统的激活 补体的激活：是指在某些活化物作用下或吸 附在某特定物质表面才能被激活，补体激活 后，会按一定次序发生连锁反应，并产生多 种生物学效应。 激活途径有：经典途径、旁路途径、MBL途 径
第三章补体系统
第二节 补体系统的激活与调节
▪ 三条途径： ▪ 经典激活途径又称传统激活途径：由抗
第三章补体系统
第三章补体系统
▪ 几个特点： 1、它是非特异性的，无须通过特异免疫反
应产生的抗原-抗体复合物来激活。
2、具有一个利用C3b的正向反馈调节。
在旁路激活途径中，C3b既是C3的裂解 产物，也是C3转化酶（C3bBb）的组成成 分，加速了C3的活化，也提高了溶细胞的 效应。
第三章补体系统
（三）MBL（甘露聚糖结合凝集素）激活途径 甘露聚糖结合凝集素（MBL）途径从MBL激活 MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MASP）开始，经 C4、C2、C3依次激活过程，最终形成C5转化 酶。 无C1的参与. 激活物：病原微生物表面的甘露糖、葡聚糖或 半乳糖等糖基。
微生物学与免疫学——3补体ppt课件
裂解C3是补体活化级联反应中的枢纽性步骤。 C4b2b将C3分子裂解，生成C3a和C3b。
新生的C3b可与C4b2b中C4b结合，形成 C4b2b3b复合物（即C5转化酶），继而进入补体 激活的膜攻击阶段。
2.活化阶段
C3转化酶和C5 转化酶的形成
经典激活途径之识别、活化阶段
③膜攻击阶段（MAC形成）
而从C3开始激活。
补体3条活化途径示意图
补体系统的激活
一、经典途径的活化 ➢ 激活物:抗原-抗体(IgG ，IgM)复合物
➢ 参与经典途径的补体成分：C1-C9 ➢ 激活过程 ▲ 识别阶段 形成C1酯酶 ▲ 活化阶段 形成C3和C5转化酶 ▲攻膜阶段 形成攻膜复合体 (C5b6789)
经典激活途径
①识别阶段
➢激活条件： C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区 结合才能活化。 每一个C1分子必须同时与两个以上Ig的 Fc段结合才能被激活。
IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化
结合抗原之前
T Y 结合抗原之后
Fc段
CH1
C1q 结合
CH2
位点被屏 障
暴露的 C1q结 合位点
2、促进IC解离C3b嵌入IC中可使是解离。(易于 排除)
3、促进IC清除，可溶性复合物与C3b结合，并 通过C3b粘附于相应受体的红细胞、血小板和 淋巴细胞等血细胞表面形成较大分子聚合物， 易被吞噬细胞吞噬清除。
补体的生物学作用
四、参与炎症反应
1.趋化因子的作用 C3a 、C5a 、C5b67吞噬细胞向感染部位
IgM CH3区，IgG CH2区
识 别 阶 段
C1q分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的 启动可使C1q分子构象改变，导致C1r裂解而活化，后者可激活C1s，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。
新生的C3b可与C4b2b中C4b结合，形成 C4b2b3b复合物（即C5转化酶），继而进入补体 激活的膜攻击阶段。
2.活化阶段
C3转化酶和C5 转化酶的形成
经典激活途径之识别、活化阶段
③膜攻击阶段（MAC形成）
而从C3开始激活。
补体3条活化途径示意图
补体系统的激活
一、经典途径的活化 ➢ 激活物:抗原-抗体(IgG ，IgM)复合物
➢ 参与经典途径的补体成分：C1-C9 ➢ 激活过程 ▲ 识别阶段 形成C1酯酶 ▲ 活化阶段 形成C3和C5转化酶 ▲攻膜阶段 形成攻膜复合体 (C5b6789)
经典激活途径
①识别阶段
➢激活条件： C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区 结合才能活化。 每一个C1分子必须同时与两个以上Ig的 Fc段结合才能被激活。
IgG 分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化
结合抗原之前
T Y 结合抗原之后
Fc段
CH1
C1q 结合
CH2
位点被屏 障
暴露的 C1q结 合位点
2、促进IC解离C3b嵌入IC中可使是解离。(易于 排除)
3、促进IC清除，可溶性复合物与C3b结合，并 通过C3b粘附于相应受体的红细胞、血小板和 淋巴细胞等血细胞表面形成较大分子聚合物， 易被吞噬细胞吞噬清除。
补体的生物学作用
四、参与炎症反应
1.趋化因子的作用 C3a 、C5a 、C5b67吞噬细胞向感染部位
IgM CH3区，IgG CH2区
识 别 阶 段
C1q分子的球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的 启动可使C1q分子构象改变，导致C1r裂解而活化，后者可激活C1s，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。
第三章 补体系统
第三章补体系统学习指导一、补体系统的组成补体是存在于正常人或动物新鲜血清中的具有酶活性的一组球蛋白，它包括多种因子，故称为补体系统。
补体系统由补体组分的11种蛋白质、旁路途径组分、攻膜复合体及调节因子等近30多种不同的血清蛋白所组成。
参与经典途径的补体组分用“C”表示，分别称为C1、C2……C9。
其中Cl由C1q、C1r、C1s三个亚单位组成。
参与替代途径的组分和调节因子中某些成分以大写英文字母或英文缩写符号表示，如B、D、P因子及CR等。
补体激活后在其代号或数字上方加一横线，如C 1、C 3、B等。
裂解后产生的碎片，用英文小写字母表示，如C3a、C3b等。
血清中补体蛋白约占血清球蛋白的10％，含量相对稳定，化学成份为糖蛋白，多数是β球蛋白，少数是γ和α球蛋白。
补体的性质很不稳定，许多理化因素均可破坏补体，因此在使用补体时应采用新鲜血清。
二、补体系统的活化补体系统在体液中以非活性状态存在，当其被激活物激活后，发生连锁的酶促反应，表现出其生物活性。
补体有两条激活途径：①经典途径②替代途径。
经典途径的主要激活物是抗原抗体(IgG1、IgG2、IgG3、IgM)复合物。
参加成分是C1到C9各组分。
激活过程分识别、活化和膜攻击三个阶段。
替代途径激活时没有Cl、C2、及C4参加，C3首先被活化，然后完成C5~C9激活的连锁反应，故又称旁路途径或C3途径。
本途径的激活物质主要是脂多糖、酵母多糖及凝集的IgA、IgG4等。
参与成分主要是C3、B因子、D因子和P因子，以及攻膜复合体组分。
补体两条激活途径的比较(见表3一1)。
三、补体系统的生物学作用补体系统是机体非特异性免疫的重要组成部分，同时也参与特异性免疫，其主要作用如下：①溶菌和溶细胞作用：细菌与相应抗体结合后可通过经典途径激活补体，在细菌表面形成膜攻击复合物而溶解细菌；另外，革兰阴性细菌脂多糖是良好的旁路途径激活物，这在机体早期抗感染免疫中具有重要意义。
第三章 补体
30.06.2020
11
第二节 补体的激活
在生理情况下，大多数血清补体成分以酶前体 的形式存在。 补体的激活过程是一系列扩大的级联反应。 由抗原-抗体复合物结合C1q启动激活的途径为 经典途径；由MBL结合至细菌启动激活的途径 ，为MBL途径；由病原微生物等提供接触表面 ，而从C3开始激活的途径称为旁路途径。 上述三条激活途径具有共同的末端通路，即膜 攻击复合物MAC的形成及其溶解细胞效应。
21
MACs 的效应
补体杀伤寄生虫
30.06.2020
22
二、补体活化的MBL途径
30.06.2020
三、旁路途径
23
不经C1、C4、C2途径，经由C3、B因子、D因子参与的激 活过程，称为补体活化旁路途径。
激活物质 细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖等，实际是为补 体激活提供保护性环境和接触表面成分。
1
补体系统
补体：是存在于人与脊椎动物血清、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；具有抗微生物、免疫调节和 介导免疫损伤的作用, 多种组织细胞以肝 细胞和巨噬细胞为主可合成补体蛋白。
30.06.2020
2
Jules Bodet (18701961), Discoverer of complement
C3 与 C3b 正 反 馈 环 路
D因子 C3bB
C3b Bb
C3
C3b
30.06.2020
B因子
27 30.06.2020
28
第三节 补体活化的调节
（1）补体的自身调控 （2）补体调控因子的调控
经典途径的调节 旁路途径的调节 膜攻击复合物形成的调节
30.06.2020
29
一、补体的自身调控
11
第二节 补体的激活
在生理情况下，大多数血清补体成分以酶前体 的形式存在。 补体的激活过程是一系列扩大的级联反应。 由抗原-抗体复合物结合C1q启动激活的途径为 经典途径；由MBL结合至细菌启动激活的途径 ，为MBL途径；由病原微生物等提供接触表面 ，而从C3开始激活的途径称为旁路途径。 上述三条激活途径具有共同的末端通路，即膜 攻击复合物MAC的形成及其溶解细胞效应。
21
MACs 的效应
补体杀伤寄生虫
30.06.2020
22
二、补体活化的MBL途径
30.06.2020
三、旁路途径
23
不经C1、C4、C2途径，经由C3、B因子、D因子参与的激 活过程，称为补体活化旁路途径。
激活物质 细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖等，实际是为补 体激活提供保护性环境和接触表面成分。
1
补体系统
补体：是存在于人与脊椎动物血清、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；具有抗微生物、免疫调节和 介导免疫损伤的作用, 多种组织细胞以肝 细胞和巨噬细胞为主可合成补体蛋白。
30.06.2020
2
Jules Bodet (18701961), Discoverer of complement
C3 与 C3b 正 反 馈 环 路
D因子 C3bB
C3b Bb
C3
C3b
30.06.2020
B因子
27 30.06.2020
28
第三节 补体活化的调节
（1）补体的自身调控 （2）补体调控因子的调控
经典途径的调节 旁路途径的调节 膜攻击复合物形成的调节
30.06.2020
29
一、补体的自身调控
2024版四川大学医学免疫学课件3补体
能够加速C3转化酶 （C4b2a）的衰变，从而 抑制补体替代激活途径的 进行。
能够与C3b结合，使其失 去与B因子结合的能力， 从而抑制补体替代激活途 径中C3转化酶的形成。 同时，H因子还能够作为I 因子的辅助因子，促进 C3b的裂解失活。
丝氨酸蛋白酶，能够裂解 C3bα链上的精氨酸-甘氨 酸肽键，使C3b裂解为无 活性的iC3b/C3dg/C3d 等片段，从而抑制补体的 活化。
针对补体激活途径的抑制剂
针对补体系统的不同激活途径，研发具有特异性和高效性的抑制剂，如针对C3 转化酶、C5转化酶等关键酶的抑制剂。
针对补体调节蛋白的抑制剂
针对补体调节蛋白的功能，研发能够调节补体过度激活的抑制剂，为相关疾病 的治疗提供新的手段。同时，这些抑制剂的研发也有助于深入了解补体系统的 调节机制。
补体在感染性疾病中作用
在感染性疾病中，补体可协助清除病原微生物，同 时也可引起组织损伤和炎症反应。
补体在自身免疫性疾病中作用
在自身免疫性疾病中，补体可参与对自身抗原的免 疫应答，导致组织损伤和炎症反应。
04
补体相关疾病及临床应用价值
典型补体缺陷病案例分享
遗传性血管神经性水肿
患者C1抑制物基因缺陷，导致C1酯酶抑制物缺乏，引起补体过度 活化，产生血管神经性水肿。
THANKS
感谢观看
补体活化产物检测
检测血清中补体活化产物，如C3a、C5a、C5b-9等，以反 映补体活化的程度和部位。
补体调节蛋白检测
检测血清中补体调节蛋白，如H因子、I因子、C1抑制物等， 以评估补体调节机制的功能状态。
标准化问题
由于补体检测方法多样，不同实验室之间结果存在差异，因 此需要建立统一的标准化检测方法和参考范围，以提高检测 结果的准确性和可比性。
医学免疫学课件补体
医学免疫学课件补体xx年xx月xx日CATALOGUE目录•补体概述•补体成分及其功能•补体激活的调节•补体在常见疾病中的作用•针对补体的治疗策略•研究进展与展望01补体概述补体是一种具有酶活性的蛋白质，是机体免疫系统的重要组成部分，主要参与固有免疫和适应性免疫应答。
定义补体在免疫系统中主要起到调理免疫应答、参与炎症反应、调节凝血和抗感染等作用。
作用定义与作用由抗原-抗体复合物激活补体，引发级联酶促反应，形成攻膜复合物，最终导致靶细胞溶解。
补体激活途径经典激活途径由微生物或外源性抗原激活，参与炎症反应和调理吞噬作用。
旁路激活途径由血浆MBL蛋白激活，引发级联酶促反应，形成攻膜复合物，最终导致靶细胞溶解。
MBL途径固有免疫应答补体在固有免疫应答中发挥重要作用，参与调理吞噬、炎症反应和抗感染等过程。
适应性免疫应答补体在适应性免疫应答中发挥辅助作用，促进B细胞和T细胞的活化和分化，参与效应细胞的杀伤和清除。
补体在免疫应答中的地位02补体成分及其功能补体固有成分包括调理素、B因子、D因子、H因子等，这些成分在补体级联反应中起到识别和放大作用，促进炎症和防御反应。
调理素是其中最重要的成分之一，包括C3、C5转化酶等，其功能是促进炎症和防御反应，使机体能够有效地清除病原体。
补体固有成分补体调节蛋白是指调节补体激活级联反应的一系列蛋白质，包括补体抑制因子、H因子等。
补体抑制因子可以抑制C3转化酶的活性，控制炎症反应的强度；H因子则可以抑制C5转化酶的活性，从而阻止补体的激活。
补体调节蛋白补体受体是一类细胞表面分子，包括CR1、CR2、CR3等，它们可以与激活后的补体分子结合，参与炎症和防御反应。
CR1和CR2可以与调理素结合，促进吞噬细胞对病原体的吞噬；CR3则可以与iC3b结合，增强吞噬细胞的吞噬能力。
补体受体补体在炎症和防御反应中起到关键作用。
当机体受到感染或损伤时，调理素可以与病原体结合，启动补体级联反应，产生炎症反应。
第三章-补体系统PPT课件
第6页/共43页
2. 补体成分命名 (1)固有成分：用C后加阿拉伯数字表示，如
C1,C4,C2等。 (2)其他成分：用英文大写字母表示，如B因子、
D因子、P因子、H因子等。 (3)裂解片段：小片段用a表示,如C3a;大片段用b
表示,如C3b。 (4)酶活性成分：符号上划一横线,如C3bBb。 (5)灭活补体片段：符号前加 i 表示，如iC3b。
经典途径（classical pathway） 旁路途径（alternative pathway） MBL途径（MBL pathway）
第9页/共43页
经典（传统） 途径
抗原抗体复合体
甘露糖凝集素 途径
MBL结合到致 病原表面
替代（旁路） 途径
致病原表面
补体激活
识别阶段 活化阶段 效应阶段
招募炎症细胞
第14页/共43页
第15页/共43页
MACs=
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs
补体膜攻击单位结构
MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7
C5b C8
C9多 聚体
第16页/共43页
(二)MBL（甘露聚糖结合凝集素）激活途径
1.激活剂 MBL(mannan-binding lectin)
第28页/共43页
第29页/共43页
2.免疫复合物清除作用 Ag-Ab复合物（可溶性） C3b或C4b 与血细胞（如红细胞、血小板）CR结合 吞噬清除。
第30页/共43页
3.炎症介质作用 (1)过敏毒素作用 过敏毒素 C5a、C3a和C4a C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性 粒细胞（C5aR、C3aR) 释放活 性介质( 如组胺、白三烯及前列 腺素等)过敏反应性病理变化。
2. 补体成分命名 (1)固有成分：用C后加阿拉伯数字表示，如
C1,C4,C2等。 (2)其他成分：用英文大写字母表示，如B因子、
D因子、P因子、H因子等。 (3)裂解片段：小片段用a表示,如C3a;大片段用b
表示,如C3b。 (4)酶活性成分：符号上划一横线,如C3bBb。 (5)灭活补体片段：符号前加 i 表示，如iC3b。
经典途径（classical pathway） 旁路途径（alternative pathway） MBL途径（MBL pathway）
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经典（传统） 途径
抗原抗体复合体
甘露糖凝集素 途径
MBL结合到致 病原表面
替代（旁路） 途径
致病原表面
补体激活
识别阶段 活化阶段 效应阶段
招募炎症细胞
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MACs=
C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs
补体膜攻击单位结构
MACs 造成的细胞膜损伤
C6 C7
C5b C8
C9多 聚体
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(二)MBL（甘露聚糖结合凝集素）激活途径
1.激活剂 MBL(mannan-binding lectin)
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2.免疫复合物清除作用 Ag-Ab复合物（可溶性） C3b或C4b 与血细胞（如红细胞、血小板）CR结合 吞噬清除。
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3.炎症介质作用 (1)过敏毒素作用 过敏毒素 C5a、C3a和C4a C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性 粒细胞（C5aR、C3aR) 释放活 性介质( 如组胺、白三烯及前列 腺素等)过敏反应性病理变化。
第三章 补体系统(Complement system)
（二）旁路途径（alternative pathway）
又称替代激活途径，其不依赖于抗体，而由微生物或 外源异物直接激活C3。在B因子、D因子和备解素参与 下，形成C3 转化酶和C5转化酶，启动级联酶促反应 过程。在微生物进化的种系发生上，旁路途径是最早 出现的补体活化途径，是抵御微生物感染的非特异性 防线。
（八） C9分子
C9是形成膜攻击复合体(MAC)的最后一个分子, 为一单 链糖蛋白,分子量79kDa。 C端37kDa由疏水性氨基酸组成C9b, N端34kDa由亲水性 氨基酸组成称C9a。因此，C9以其羧基部分嵌入细胞膜 的脂质双层中。 而N端则为与C5b～8相结合的功能区。 12～16个C9分子聚合形成的多聚体C9, 可形成内径 10nm、壁厚2nm的中空穿膜孔道嵌入膜内
（三）命名
固有成分，按其被发现的先后分别命名为C1(q、 r、s)、C2、……C9；其他成分以英文大写字 母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子、 MBL等； 补体调节蛋白多以其功能命名，如C1抑制物、 C4结合蛋白、衰变加速因子等； 补体活化后的裂解片段，以该成分的符号后面 附加小写英文字母表示，如C3a、C3b等； 活化的补体在其符号上划一横线表示，灭活的 补体片段，在其符号前加英文字母i表示，如 iC3b。
1、C1q
C1q为各种补体分子中分子量最大(410kDa)的 球蛋白。其分子结构较特殊和复杂,由6个亚单 位组成，每个亚单位由A、B、C三种不同类型 的肽链所组成。
2、C1r和C1s
C1r和C1s均为单一多肽链分子,又都是丝氨酸 蛋白酶(原)。C1r和C1s多肽链均由接近700个 氨基酸所组成。电镜下观察表明，C1r和C1s的 分子构型极为相似，均呈一端大一端稍小的哑 铃状分子。 目前C1r和C1s的cDNA克隆均已成功，并进行了 全部序列分析。编码C1r的基因定位于人的第 12号染色体短臂,与编码C1s的基因相连。
补体-4
三、补体的理化性质
糖蛋白、对热不稳定， ℃ 分钟灭活 糖蛋白、对热不稳定，60℃ 30分钟灭活 具酶活性（除外 ），但均以无活性的形式 具酶活性（除外C1q），但均以无活性的形式 ）， 存在体液中 C1q带有与抗体结合的位点 带有与抗体结合的位点 含量相对稳定，约占血清总球蛋白的 含量相对稳定，约占血清总球蛋白的10%， ， C3含量最高，病理状态时可升高或降低。 含量最高， 含量最高 病理状态时可升高或降低。
2、MBL途径
激活物：1、病原微生物表面的甘露醇、葡 聚糖或半乳糖等糖基 2、急性感染期机体产生的蛋白 MBL C反应蛋白等 激活过程：
病原微生物感染 MΦ，中性粒细胞 细胞因子（TNF，IL细胞因子（TNF，IL-6等） 肝细胞
甘露糖残基
MBL（ MBL（与C1q结构相似） 结构相似） + 丝氨酸蛋白酶 MBL相关的丝氨酸蛋白酶 MBL相关的丝氨酸蛋白酶 MASP） （MASP） C4 C2
二、维护机体内环境稳定
清除免疫复合物: C3b， 清除免疫复合物: C3b，C4b 清除调亡细胞: C1q，C3b， 清除调亡细胞: C1q，C3b，iC3b
清除免疫复合物作用
Ag + Ab+C C3b或C4b 或 RBC，血小板 （CR1） ， ） 较大聚合物 运输至肝脏清除， 运输至肝脏清除， 易被吞噬细胞吞噬。 易被吞噬细胞吞噬。
细菌（ ） 细菌（Ag）+ Ab +C3b C3b R 巨噬细胞胞、单核细胞、 巨噬细胞胞、单核细胞、中性粒细胞 吞噬 促进吞噬细胞的吞噬作用
炎症介质作用：
－－增加毛细血管通透性 激肽样作用： C2a－－增加毛细血管通透性， －－增加毛细血管通透性， 引起炎症充血
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受体的中性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的炎症 区域游走和聚集，增强炎症反应。 C3a，C4a，C5a，具有过敏毒素作用，可使肥大细胞 引起血管扩张、通透性增强。
和嗜碱性粒细胞等脱颗粒，释放组胺等血管活性物质，
（五）免疫复合物的溶解
循环IC可激活补体，所产生的C3b与抗体 共价结合（Ag-Ab-C3b）, C3b与红细胞、表面 CRl的相互作用(免疫粘附) ，通过血流被转运至 肝脏、脾脏，被局部的吞噬细胞所清除。由于 红细胞血小板数量巨大，故成为清除IC的主要 参与者。此外，中性粒细胞、单核细胞、血小 板也具有此功能。
C7 C6
C 9
C5-activation
b
assembly and insertion of MAC into cell membrane
C6
CC C C C9 9 9 9C 9C C C9 9 9 9
C7
b
C4b2b3b 裂解C5
C5a
C5b,与C6、C7 结合形成复合 物C5b67
C5b67结合于 抗原表面，并 自动吸附C8， 形成C5b678
C4b2a is C3 convertase; it will lead to the generation of C5 convertase MASP
SP
MBL
病原体 甘露糖残基
SP C4 C4a+C4b MASP
C4b2a
MBL
C3
C2
C2b+C2a
C3b+C3a
C4b2a3b
补体三种激活途径全过程示意图
存在形式 酶原形式 片段形式 活化形式 灭活形式 表示方法 C3、C4、C2 B因子、D因子、P因子
C3a、C5a、C4b、C5b C4b2a、C4b2a3b iC3b、iC2a
2.组成
补体系统的固有成分： 参与经典激活途径：C1、C4、C2、C3、C5－C9 参与MBL途径：MBL、MASP、C4、C2、C3、C5－C9 参与旁路途径：B、D因子、C3、C5－C9 共同：C3、C5－C9。 参与调节的成分： C1抑制物、 C4结合蛋白、I因子、H因子等 补体受体： CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
1、补体经典激活途径
定义：由抗原抗体复合物作为激活物的 激活过程 阶段：识别阶段 活化阶段 攻膜阶段
激活因子：抗原抗体复合物
Ig分子结合抗原前后的构象变化
（1）识别阶段
C1与Ag-Ab的补体结合部位结 合后， 随即被激活，这一过程 称为补体激活的启动或识别。 C1r
C1s C1r （丝氨酸酯酶）
C3b/CR1促进吞噬细胞的吞噬（调理）作用
（三）细胞粘附作用
嗜中性粒细胞、巨噬细胞、血小板、红细胞及 B细胞都有CR1受体，结合C3b，覆盖有C3b的颗 粒结合到上述细胞的过程称为细胞粘附。 细胞粘附在抗感染免疫和免疫病理过程中具有 重要作用，如调理吞噬、趋化作用、清除免疫 复合物等。
C3
C3bBbC3b
C5转化酶
攻膜阶段
补体活化的旁路途径
C3bBbC3b C5b, 裂解C5 与C6、C7结 合形成复合物 C5b67
C5a
C5b67结合于 抗原表面，并 自动吸附C8， 形成C5b678
C5b678吸附C9， 形成C5b6789， 形成跨膜通道
与传统途径比较有2点不同：
不需求C1 、 C4和C2的参与，激活过程由另一组血 清因子所实现。 诱因不尽相同 。如：LPS、眼镜蛇毒、某些肿瘤 细胞膜等因子均能直接活化C3；
(二) 补体的由来及研究概况 19世纪末 Ehrlich Bordet 防御素 首先提出补体 建立了体外补体结合试验
20世纪60年代 发现补体的各种成分 补体的纯化
阐明了补体激活途径的机制
20世纪80年代 补体学（complementology）
二、补体系统的组成与命名
补体的存在形式及其命名方法
C5b678吸附C9， 形成C5b6789， 形成跨膜通道
攻膜复合体 membrane attack complex, MAC
效应：胞内渗透压降低，细胞溶解
补体的经典激活途径
2、补体替代激活途径
替代途径
激活因子为脂多糖等
激活顺序为：
C3 → C5 → C6 → C7 →
C8 → C9 参与成分：B、D、P因子、C3、C5－C9 旁路途径的优势：在机体内产生抗体之 前即可发挥作用，在感染早期的抗菌意 义重大。
四、补体系统的激活途径与激活过程
补体的激活是指补体各成分在受到激活物质的 作用后，在转化酶的作用下从无活性酶原转化 为具有酶活性状态的过程。 激活补体的途径： 经典途径（classical pathway ） 替代途径(alternative pathway) MBL途径(mannose-binding lectin pathway)
（二）调理作用
补体和抗体均具有调理作用 存 在 于 血 清 中 的 促 吞 噬 作 用 物 质 称 为 调 理 素 （opsonin）。调理素与细菌及其它颗粒物质结合， 可促进吞噬细胞对颗粒物质的吞噬作用。 在吞噬细胞表面有多种补体受体，如 CR1 ， CR3 ， CR4等，结合了靶细胞或抗原的补体片段（C3b/C4b) 可与吞噬细胞表面的补体受体特异结合，促进两者 的接触，增强吞噬作用和胞内氧化作用，最终使机 体的抗感染能力增强。
C3a C4a C1s激活C4 C2b C1s激活C2 C2a 与C4b结合形成复合 物C4b2a(C3转化酶) C4b2a激活C3
C3b
与C4b2b结合形成 复合物C4b2a3b(C5 转化酶)
C4b, 结合于 抗原表面
(三) 攻膜阶段（终末补体途径）
C5的活化
攻膜复合体的形成
Components of membrane attack pathway
C1q
C3b
C4b2a3b
补体结合试验
（Complement fixation Test, CFT）
补体结合试验原理：
CFT是根据任何抗原抗体复合物可激活、 固定补体的特性，以绵羊红细胞（SRBC）和 溶血素（抗SRBC的抗体）作为指示系统的检 测抗原抗体间有无特异性结合的一类实验。
Ag
Ag
补体(complement) SRBCs
SRBC 图 2
图1 绵羊红细胞与溶血素（hemolysin）即抗绵羊红细胞结合，形成致敏 绵羊红细胞（SRBCs）。 图2 致敏绵羊红细胞与补体结合，使其激活，补体发生溶细胞作用，引 起红细胞肿胀，发生溶血。
补体三条激活途径的比较
比较项目 主要激活物 参与成分 经典途径 IC C1-9 MBL途径 病原体甘露糖 MBL SP C2-9 旁路途径 细菌脂多糖等 C3,C5-9 B、D、P因子
C3转化酶
C5转化酶 作
C4b2b
C4b2b3b
C4b2b
C4b2b3b
C3bBb
C3bnBb 在感染早期即 发挥作用，参 与非特异性免 疫应答。
Ab
Ag
补体（complement）
图 1
Ag
图 2
图1 抗原（antigen Ag）与抗体（antibody Ab）结合形成免疫复合物 （immune complex IC） 图2 免疫复合物与补体结合，使补体发生作用，失去活性。
SRBC
hemolysin
SRBC
SRBCs
图 1
SRBC SRBC
Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of Complement 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱 血清能够溶解霍乱弧菌，加热 56°C 30 min 阻止其活性； 加入新鲜非免疫血清可恢复其 活性。
体
本章内容
一、补体系统概述 二、补体的生物学特点 三、补体系统的组成与命名 四、补体系统的激活途径与过程 五、补体系统的生物学活性
相同点： C5以后的活化过程。
因此，外来物质（如细菌、真菌）侵入时， 机体可在没有抗体存在的情况下，通过补体替 代途径激活补体，发挥生物学效应。
3、补体MBL激活途径
Mannan-binding lectin pathway
甘露聚糖结合凝集素途径
补体活化的MBL途径
定义：由急性期蛋白引起的补体系统激活过程 阶段： 识别阶段：MASP形成，裂解C4、C2分子 活化阶段：C3→C5 攻膜阶段：C5b→C5678(9)n (MAC)
(丝氨酸蛋白酶)
C1s
活化的C1即为识别单位
C1激活满足的条件：
只有Ab与Ag结合暴露Fc补体结合位点后才可活化 C1必须与IgM CH3或IgG CH2结合才可活化 C1必须与两个以上的Ig Fc结合才可活化
（2）活化阶段 C1s →C4、C2→C3、C5 C3转化酶(C4b2a) 的形成 C5转化酶(C4b2a3b) 的形成
C3 convertase
C5 convertase
C3 b P
C3 b
This C3b molecule has a very short half life
B因子
D因子
P
C3
C3b
H因子
C3bB
C3bBb
I因子
P.C3bBb
C3转化酶
①
C3b + P.Bb肿瘤细胞膜iC3b②
H因子抑制剂
细菌、真菌的细胞壁
以1895年Bordet的霍乱弧菌溶菌实验为例
抗 原 抗菌血清 正常人(豚鼠) 试验结果
(细菌)
霍乱弧菌 霍乱弧菌 霍乱弧菌 霍乱弧菌
新鲜 56℃30min
新鲜血清
凝集
溶解
+ + + + +
和嗜碱性粒细胞等脱颗粒，释放组胺等血管活性物质，
（五）免疫复合物的溶解
循环IC可激活补体，所产生的C3b与抗体 共价结合（Ag-Ab-C3b）, C3b与红细胞、表面 CRl的相互作用(免疫粘附) ，通过血流被转运至 肝脏、脾脏，被局部的吞噬细胞所清除。由于 红细胞血小板数量巨大，故成为清除IC的主要 参与者。此外，中性粒细胞、单核细胞、血小 板也具有此功能。
C7 C6
C 9
C5-activation
b
assembly and insertion of MAC into cell membrane
C6
CC C C C9 9 9 9C 9C C C9 9 9 9
C7
b
C4b2b3b 裂解C5
C5a
C5b,与C6、C7 结合形成复合 物C5b67
C5b67结合于 抗原表面，并 自动吸附C8， 形成C5b678
C4b2a is C3 convertase; it will lead to the generation of C5 convertase MASP
SP
MBL
病原体 甘露糖残基
SP C4 C4a+C4b MASP
C4b2a
MBL
C3
C2
C2b+C2a
C3b+C3a
C4b2a3b
补体三种激活途径全过程示意图
存在形式 酶原形式 片段形式 活化形式 灭活形式 表示方法 C3、C4、C2 B因子、D因子、P因子
C3a、C5a、C4b、C5b C4b2a、C4b2a3b iC3b、iC2a
2.组成
补体系统的固有成分： 参与经典激活途径：C1、C4、C2、C3、C5－C9 参与MBL途径：MBL、MASP、C4、C2、C3、C5－C9 参与旁路途径：B、D因子、C3、C5－C9 共同：C3、C5－C9。 参与调节的成分： C1抑制物、 C4结合蛋白、I因子、H因子等 补体受体： CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR
1、补体经典激活途径
定义：由抗原抗体复合物作为激活物的 激活过程 阶段：识别阶段 活化阶段 攻膜阶段
激活因子：抗原抗体复合物
Ig分子结合抗原前后的构象变化
（1）识别阶段
C1与Ag-Ab的补体结合部位结 合后， 随即被激活，这一过程 称为补体激活的启动或识别。 C1r
C1s C1r （丝氨酸酯酶）
C3b/CR1促进吞噬细胞的吞噬（调理）作用
（三）细胞粘附作用
嗜中性粒细胞、巨噬细胞、血小板、红细胞及 B细胞都有CR1受体，结合C3b，覆盖有C3b的颗 粒结合到上述细胞的过程称为细胞粘附。 细胞粘附在抗感染免疫和免疫病理过程中具有 重要作用，如调理吞噬、趋化作用、清除免疫 复合物等。
C3
C3bBbC3b
C5转化酶
攻膜阶段
补体活化的旁路途径
C3bBbC3b C5b, 裂解C5 与C6、C7结 合形成复合物 C5b67
C5a
C5b67结合于 抗原表面，并 自动吸附C8， 形成C5b678
C5b678吸附C9， 形成C5b6789， 形成跨膜通道
与传统途径比较有2点不同：
不需求C1 、 C4和C2的参与，激活过程由另一组血 清因子所实现。 诱因不尽相同 。如：LPS、眼镜蛇毒、某些肿瘤 细胞膜等因子均能直接活化C3；
(二) 补体的由来及研究概况 19世纪末 Ehrlich Bordet 防御素 首先提出补体 建立了体外补体结合试验
20世纪60年代 发现补体的各种成分 补体的纯化
阐明了补体激活途径的机制
20世纪80年代 补体学（complementology）
二、补体系统的组成与命名
补体的存在形式及其命名方法
C5b678吸附C9， 形成C5b6789， 形成跨膜通道
攻膜复合体 membrane attack complex, MAC
效应：胞内渗透压降低，细胞溶解
补体的经典激活途径
2、补体替代激活途径
替代途径
激活因子为脂多糖等
激活顺序为：
C3 → C5 → C6 → C7 →
C8 → C9 参与成分：B、D、P因子、C3、C5－C9 旁路途径的优势：在机体内产生抗体之 前即可发挥作用，在感染早期的抗菌意 义重大。
四、补体系统的激活途径与激活过程
补体的激活是指补体各成分在受到激活物质的 作用后，在转化酶的作用下从无活性酶原转化 为具有酶活性状态的过程。 激活补体的途径： 经典途径（classical pathway ） 替代途径(alternative pathway) MBL途径(mannose-binding lectin pathway)
（二）调理作用
补体和抗体均具有调理作用 存 在 于 血 清 中 的 促 吞 噬 作 用 物 质 称 为 调 理 素 （opsonin）。调理素与细菌及其它颗粒物质结合， 可促进吞噬细胞对颗粒物质的吞噬作用。 在吞噬细胞表面有多种补体受体，如 CR1 ， CR3 ， CR4等，结合了靶细胞或抗原的补体片段（C3b/C4b) 可与吞噬细胞表面的补体受体特异结合，促进两者 的接触，增强吞噬作用和胞内氧化作用，最终使机 体的抗感染能力增强。
C3a C4a C1s激活C4 C2b C1s激活C2 C2a 与C4b结合形成复合 物C4b2a(C3转化酶) C4b2a激活C3
C3b
与C4b2b结合形成 复合物C4b2a3b(C5 转化酶)
C4b, 结合于 抗原表面
(三) 攻膜阶段（终末补体途径）
C5的活化
攻膜复合体的形成
Components of membrane attack pathway
C1q
C3b
C4b2a3b
补体结合试验
（Complement fixation Test, CFT）
补体结合试验原理：
CFT是根据任何抗原抗体复合物可激活、 固定补体的特性，以绵羊红细胞（SRBC）和 溶血素（抗SRBC的抗体）作为指示系统的检 测抗原抗体间有无特异性结合的一类实验。
Ag
Ag
补体(complement) SRBCs
SRBC 图 2
图1 绵羊红细胞与溶血素（hemolysin）即抗绵羊红细胞结合，形成致敏 绵羊红细胞（SRBCs）。 图2 致敏绵羊红细胞与补体结合，使其激活，补体发生溶细胞作用，引 起红细胞肿胀，发生溶血。
补体三条激活途径的比较
比较项目 主要激活物 参与成分 经典途径 IC C1-9 MBL途径 病原体甘露糖 MBL SP C2-9 旁路途径 细菌脂多糖等 C3,C5-9 B、D、P因子
C3转化酶
C5转化酶 作
C4b2b
C4b2b3b
C4b2b
C4b2b3b
C3bBb
C3bnBb 在感染早期即 发挥作用，参 与非特异性免 疫应答。
Ab
Ag
补体（complement）
图 1
Ag
图 2
图1 抗原（antigen Ag）与抗体（antibody Ab）结合形成免疫复合物 （immune complex IC） 图2 免疫复合物与补体结合，使补体发生作用，失去活性。
SRBC
hemolysin
SRBC
SRBCs
图 1
SRBC SRBC
Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of Complement 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱 血清能够溶解霍乱弧菌，加热 56°C 30 min 阻止其活性； 加入新鲜非免疫血清可恢复其 活性。
体
本章内容
一、补体系统概述 二、补体的生物学特点 三、补体系统的组成与命名 四、补体系统的激活途径与过程 五、补体系统的生物学活性
相同点： C5以后的活化过程。
因此，外来物质（如细菌、真菌）侵入时， 机体可在没有抗体存在的情况下，通过补体替 代途径激活补体，发挥生物学效应。
3、补体MBL激活途径
Mannan-binding lectin pathway
甘露聚糖结合凝集素途径
补体活化的MBL途径
定义：由急性期蛋白引起的补体系统激活过程 阶段： 识别阶段：MASP形成，裂解C4、C2分子 活化阶段：C3→C5 攻膜阶段：C5b→C5678(9)n (MAC)
(丝氨酸蛋白酶)
C1s
活化的C1即为识别单位
C1激活满足的条件：
只有Ab与Ag结合暴露Fc补体结合位点后才可活化 C1必须与IgM CH3或IgG CH2结合才可活化 C1必须与两个以上的Ig Fc结合才可活化
（2）活化阶段 C1s →C4、C2→C3、C5 C3转化酶(C4b2a) 的形成 C5转化酶(C4b2a3b) 的形成
C3 convertase
C5 convertase
C3 b P
C3 b
This C3b molecule has a very short half life
B因子
D因子
P
C3
C3b
H因子
C3bB
C3bBb
I因子
P.C3bBb
C3转化酶
①
C3b + P.Bb肿瘤细胞膜iC3b②
H因子抑制剂
细菌、真菌的细胞壁
以1895年Bordet的霍乱弧菌溶菌实验为例
抗 原 抗菌血清 正常人(豚鼠) 试验结果
(细菌)
霍乱弧菌 霍乱弧菌 霍乱弧菌 霍乱弧菌
新鲜 56℃30min
新鲜血清
凝集
溶解
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