3第三章补体系统
酶促反应（Enzyme catalysis）又称酶催化或酵素催化 作用，指的是由酶作为催化剂进行催化的化学反应。
激活途径
经典途径
（classical pathway）
MBL途径(
MBL pathway）
旁路途径
（alternative pathway）
共同末端通路
膜攻击复合物(MAC)
溶细胞效应
★一、经典激活途径
2、激活物及激活条件。
（1）免疫复合物是主要激活物质。
（2）每一个 C1q 分子必须同时与两个以上 Ig的Fc 片段结合 才能被激活。 （3）游离的抗体不能通过经典途径激活补体
3、激活过程
（1）识别阶段。抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上 的补体结合点，并与之结合。由于 C1q的构型发生改 变，可激活C1r和C1s；在Ca+存在下，形成具有酶活 性的C1s。
C1抑制物（C1INH）是血清中高度糖基
化的一种蛋白质，含糖量高达35-49%。 最初由Ranoff和lepow(1957)所发现，称 其为C1酯酶抑制剂。
2. 理化特性 糖蛋白，多为β球蛋白 由肝细胞、巨噬细胞 小肠上皮细胞及脾细胞等产生 C3含量最高，D因子含量最低 性质极不稳定，易失活
I因子
I 因子为异源二聚体血清蛋白，呈双球状结构，分子全 长 13nm 。。 I 因子结构基因的突变，可导致先天性 I 因 子缺陷，此类患 C3 的过度消耗面引起反复感染和血管 性水肿。
第二节
概念
补体的激活
在某些激活物质的作用下，各补体 成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式 依次活化，并表现出各种生物学活性的过 程，亦称补体级联反应
H因子
H因子由Nilson等（1965）发现，根据电泳位将其命名 为 β1H，而Whaley和 Ruddy则将其命名为 C3b灭活剂 加速因子。现已确定其为由 1213 个氨基酸组成的单链 糖蛋白，分子量 155kDa，既有长杆状部分，也有球形 区域。H因子可加速C3转化酶的衰变，阻止替代途径中 初始和放大C3转化酶的形成。
C4分子 C4是经典激活途径中第二个被活化的补体成分，分子量约为 210kDa，由α（90kDa）、β（78kDa）及γ（33kDa）三条 肽链借二硫键连接组成C4的分子结构较为特殊，其α链中含有 一个在半胱氨酸和谷氨酸残基形成的内硫酯键。C4可能与免
疫识别及维持免疫自稳功能也有关。分为：小片段C4a（
②Clr和Cls
Clr和Cls均为单一多肽链分子，又都是丝氨酸蛋白酶。 Clr和Cls多肽链均由接近700个氨基酸所组成。位于C末 端的约 250 个氨基酸为丝氨酸蛋白酶区，与胰蛋白酶和
糜蛋白酶同源。同大多数补体蛋白一样，它们都是镶嵌
（ 立的折叠功能区或结构功能 域（module）
第一节 补体系统的组成和理化性质
一、补体系统的组成
补体系统是由三组球蛋白大分子组成
第一组分：是由9种补体成分组成，分别命名为C1、C2、C3、 C4、C5、C6、C7、C8、C9。其中 C1是由三个亚单位组成， 命名为 Clq 、 Clr 、 Cls ，因此第一组分是由 11种球蛋白大分子 组成。 第二组分：发现一些新的血清因子参予补体活化，但它们不是 经过抗原抗体复合物的活化途径。而是通过旁路活化途径。这 此些因子包括B因子、D因P因子，它们构成补体的第二组分。 第三组分：其后又发现多种参与控制补体活化的抑制因子或灭 活因子，如CI抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、过敏毒素 灭活因子等。这些因子可控制补体分子的活化，对维持补体在 体内的平衡起调节作用，它们构成了补体的第三组分。
C8分子
C8是由α 、 β、 γ三条肽链组成的三聚体糖蛋白，分子 量为155kDa。其中α链和β链均为64kDa,γ链为22kDa 。α链和γ链间以二硫键共价结合，而α链与β链间则为 非共价键结合。C8的α链和β链在遗传上也呈高度多态 性，二者约有33%的氨基酸序列相同，而与C7和C9则 约25%相同。
C3分子 C3处于两条激活途径的汇合点，在补体系统活化过程中 起着枢纽作用，并为替代途径激活的关键分子。 C3的 α 、 β 两条肽链组成 ， 之间以二硫键相连结 ，分子量为 195kDa，其中α链为115kDa，β链为75kDa。其在血清 中的含量高于其它补体分子，约为0.55-1.2mg/ml。 C5分子 C5是形成膜攻击复合体（MAC）的第1个补体分子。C5 由以二硫键相连接的 α 、 β 链组成，分子量 190kDa ，其 中α链为115kDa，β链为75kDa。C5与C3和C4的结构相 类似，但没有链内硫酯键。靠近N端的第74-75位精氨酸 —亮氨酸键为C5转化酶作用的部位。
这些都是固有免疫应答中的物质，都是属于补体。有 C1 ，C2，C3，C4，C5等，C3在作用过程中可以分解为二个片 段，小片段是小 a,大片段是小 b，合成 C3a。C3b，其他也是 一样的，各种分解的片段可以开成复合物，如 C4b2b3b是由 三个片段合成的复合物。补体可以帮助机体防御病原体，清 除一定的病原体。在人体中是很重要的成分，也是诊断病人 预后的一个指标，恢复期的指标。炎症的指标等。
C1分子
C1是经典激活途径中的起始成分。它是由1个分子的C1q 和2个分子的C1r及2个分子的Cls借Ca2+ 连接而成的大分 子复合物。分子量约为 750kDa。其中C1q为具有识别作 用 的 亚 单位 ， C1r 和 C1s 为 具 有 催 化作 用 的 亚单 位 。 ①C1q C1q 为各种补体分子中分子量最大（ 410kDa ）的 γ 球蛋 白。其分子结构较特殊和复杂，由 A、B、 C三种不同类 型的肽链所组成。其中A、B、C链各6条，共18条。 C1q同1个分子的 IgM 结合即可被活化，但至少需同两个 IgG分子结合才能被活化，而且两个IgG分子在细胞膜上 的距离不得少于700nm。
（2）活化阶段。C1s 将C4分解成小碎片的C4a 和大碎 片的C4b，C4b可与细胞膜结合；C1s 激活C4后，再 激活C2（分解成C2a和 C2b）；C2b与C4b结合，形 成有酶活性的C4b2b（C3转化酶）。C3被C4b2b裂解 在 C3a 和 C3b 两个片段， C3b 与 C4b2b 相结合产生的 C4b2b3b为经典途径的（C5转化酶）。
③补体调节蛋白 功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白等
④补体受体
以其结合对象命名，如C1qR、C5aR
⑤补体活化的裂解片段
小写字母表示，如 C3a、C3b
⑥具有酶活性的成分或复合物
加一横线表示，如 C1，C3bBb iC3b
⑦已失活的补体成分
符号前冠以“i”表示，如
补体系统两条激活途径中，涉及到14个补体蛋白 （ C1-9，及 B、 D、 P因子）的参与。 由于分子 遗传学和分子克隆技术的应用，已阐明许多补体 分子的结构、功能、生物合成及遗传特征，从而 大促进了人们对补体系统激活过程机理的认识和 对各个补体分子功能的深入了解。
(56℃、30分钟使多数补体失活)
D因子是启动替代途径激活的重要成分，为由222个氨基酸残基组 成的单链丝氨酸蛋白酶，分子量仅25kDa（道尔顿）。D因子在血 清中的浓度很低（1-2μg/ml），主要以活化形式而存在。
补体系统的命名
①参与经典激活途径的固有成分 “C”，如C1（q、r、s），C2，┄C9 ②补体系统的其他成分 “大写字母+因子”，如B因子、D因子等
C2分子
C2 的序号似是补体的第 2 个成分，但在经典激活途 径的激活顺序上却在C4以后被活化。C2分子的一级 结构已全部搞清楚，它是由723个氨基酸残基组成的 单肽链糖蛋白，分子量约 110kDa 。当 C2 与已固定 于细胞膜固相上的 C4b 结合为复合物时， C1s 丝氨 酸蛋白酶可从 C2 肽链的精氨酸和赖氨酸（ 223-234 ）间，将C2裂解为两个片段，即C2a和C2b。
（3）攻膜阶段。 C5在 C4b2b3b的作用下裂解为C5a和 C5b，C5b与细胞膜和 C6、C7结合，形成C5b67复合 物，进而与 C8、C9分子联结成 C5b6789复合体，即 为攻膜复合体，造成细胞膜溶解。
识别阶段。抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上 的补体结合点，并与之结合。由于C1q的构型发生 改变，可激活C1r和C1s；在Ca+存在下，形成具 有酶活性的C1s
P因子 P因子又称备解素（properdin），是替代途径中除 C3以 外最先发现的一种血浆蛋白。P因子为由4条相同的肽链 （分子量各 55kDa ）组成的四聚体分子，链间以非共价 键相连接，分子量为 220kDa。 P因子的生物学活性是以 高亲和力与C3bBb(替代途径的C3转化酶)和C3bnBb(C5 转化酶)相结合，结合后通过发生构象改变而加固C3b与 Bb 间的结合力，从而可使其半衰期由 2 分钟延长至 26 分 钟。因此， P 因子实际上是替代途径中的一个重要的正 调节分子。
丝 氨 酸 蛋白 酶 是 一个 蛋 白 酶 家族 ， 它 们的 作 用 是 断裂 大 分 子蛋 白 质 中 的肽 键 ， 使之 成 为 小 分子 蛋 白 质 。 在 哺 乳 类动 物 里 面 ， 丝 氨 酸 蛋白 酶 扮 演着 很 重 要 的角 色 ， 特别 是 在 消 化， 凝 血 和补 体系统方面。 胰 分 泌 的酶 里 面 有三 种是丝氨酸蛋白酶： 糜 蛋 白 酶 、 胰 蛋 白酶 、弹性蛋白酶
C9分子
C9是形成膜攻击复合体（MAC）的最后个分子，为一 单链糖蛋白，分子量79kDa。
B因子 B 因子（ factorBBf ）替代激活途径中的重要成 分，由Blum于1959年首先发现。B因子为由733 个氨基酸残基组成的单链糖蛋白（糖含量约7% ），分子量93kDa。 B因子为C3激活剂前体， 主要由肝脏和巨噬细胞合成。它是参与补体旁 路活化的重要成分，参与机体防御，在组织和 细胞损伤和炎症过程中均起重要作用。
激活途径
经典途径
（classical pathway）
MBL途径(
MBL pathway）
旁路途径
（alternative pathway）
共同末端通路
膜攻击复合物(MAC)
溶细胞效应
★一、经典激活途径
2、激活物及激活条件。
（1）免疫复合物是主要激活物质。
（2）每一个 C1q 分子必须同时与两个以上 Ig的Fc 片段结合 才能被激活。 （3）游离的抗体不能通过经典途径激活补体
3、激活过程
（1）识别阶段。抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上 的补体结合点，并与之结合。由于 C1q的构型发生改 变，可激活C1r和C1s；在Ca+存在下，形成具有酶活 性的C1s。
C1抑制物（C1INH）是血清中高度糖基
化的一种蛋白质，含糖量高达35-49%。 最初由Ranoff和lepow(1957)所发现，称 其为C1酯酶抑制剂。
2. 理化特性 糖蛋白，多为β球蛋白 由肝细胞、巨噬细胞 小肠上皮细胞及脾细胞等产生 C3含量最高，D因子含量最低 性质极不稳定，易失活
I因子
I 因子为异源二聚体血清蛋白，呈双球状结构，分子全 长 13nm 。。 I 因子结构基因的突变，可导致先天性 I 因 子缺陷，此类患 C3 的过度消耗面引起反复感染和血管 性水肿。
第二节
概念
补体的激活
在某些激活物质的作用下，各补体 成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式 依次活化，并表现出各种生物学活性的过 程，亦称补体级联反应
H因子
H因子由Nilson等（1965）发现，根据电泳位将其命名 为 β1H，而Whaley和 Ruddy则将其命名为 C3b灭活剂 加速因子。现已确定其为由 1213 个氨基酸组成的单链 糖蛋白，分子量 155kDa，既有长杆状部分，也有球形 区域。H因子可加速C3转化酶的衰变，阻止替代途径中 初始和放大C3转化酶的形成。
C4分子 C4是经典激活途径中第二个被活化的补体成分，分子量约为 210kDa，由α（90kDa）、β（78kDa）及γ（33kDa）三条 肽链借二硫键连接组成C4的分子结构较为特殊，其α链中含有 一个在半胱氨酸和谷氨酸残基形成的内硫酯键。C4可能与免
疫识别及维持免疫自稳功能也有关。分为：小片段C4a（
②Clr和Cls
Clr和Cls均为单一多肽链分子，又都是丝氨酸蛋白酶。 Clr和Cls多肽链均由接近700个氨基酸所组成。位于C末 端的约 250 个氨基酸为丝氨酸蛋白酶区，与胰蛋白酶和
糜蛋白酶同源。同大多数补体蛋白一样，它们都是镶嵌
（ 立的折叠功能区或结构功能 域（module）
第一节 补体系统的组成和理化性质
一、补体系统的组成
补体系统是由三组球蛋白大分子组成
第一组分：是由9种补体成分组成，分别命名为C1、C2、C3、 C4、C5、C6、C7、C8、C9。其中 C1是由三个亚单位组成， 命名为 Clq 、 Clr 、 Cls ，因此第一组分是由 11种球蛋白大分子 组成。 第二组分：发现一些新的血清因子参予补体活化，但它们不是 经过抗原抗体复合物的活化途径。而是通过旁路活化途径。这 此些因子包括B因子、D因P因子，它们构成补体的第二组分。 第三组分：其后又发现多种参与控制补体活化的抑制因子或灭 活因子，如CI抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、过敏毒素 灭活因子等。这些因子可控制补体分子的活化，对维持补体在 体内的平衡起调节作用，它们构成了补体的第三组分。
C8分子
C8是由α 、 β、 γ三条肽链组成的三聚体糖蛋白，分子 量为155kDa。其中α链和β链均为64kDa,γ链为22kDa 。α链和γ链间以二硫键共价结合，而α链与β链间则为 非共价键结合。C8的α链和β链在遗传上也呈高度多态 性，二者约有33%的氨基酸序列相同，而与C7和C9则 约25%相同。
C3分子 C3处于两条激活途径的汇合点，在补体系统活化过程中 起着枢纽作用，并为替代途径激活的关键分子。 C3的 α 、 β 两条肽链组成 ， 之间以二硫键相连结 ，分子量为 195kDa，其中α链为115kDa，β链为75kDa。其在血清 中的含量高于其它补体分子，约为0.55-1.2mg/ml。 C5分子 C5是形成膜攻击复合体（MAC）的第1个补体分子。C5 由以二硫键相连接的 α 、 β 链组成，分子量 190kDa ，其 中α链为115kDa，β链为75kDa。C5与C3和C4的结构相 类似，但没有链内硫酯键。靠近N端的第74-75位精氨酸 —亮氨酸键为C5转化酶作用的部位。
这些都是固有免疫应答中的物质，都是属于补体。有 C1 ，C2，C3，C4，C5等，C3在作用过程中可以分解为二个片 段，小片段是小 a,大片段是小 b，合成 C3a。C3b，其他也是 一样的，各种分解的片段可以开成复合物，如 C4b2b3b是由 三个片段合成的复合物。补体可以帮助机体防御病原体，清 除一定的病原体。在人体中是很重要的成分，也是诊断病人 预后的一个指标，恢复期的指标。炎症的指标等。
C1分子
C1是经典激活途径中的起始成分。它是由1个分子的C1q 和2个分子的C1r及2个分子的Cls借Ca2+ 连接而成的大分 子复合物。分子量约为 750kDa。其中C1q为具有识别作 用 的 亚 单位 ， C1r 和 C1s 为 具 有 催 化作 用 的 亚单 位 。 ①C1q C1q 为各种补体分子中分子量最大（ 410kDa ）的 γ 球蛋 白。其分子结构较特殊和复杂，由 A、B、 C三种不同类 型的肽链所组成。其中A、B、C链各6条，共18条。 C1q同1个分子的 IgM 结合即可被活化，但至少需同两个 IgG分子结合才能被活化，而且两个IgG分子在细胞膜上 的距离不得少于700nm。
（2）活化阶段。C1s 将C4分解成小碎片的C4a 和大碎 片的C4b，C4b可与细胞膜结合；C1s 激活C4后，再 激活C2（分解成C2a和 C2b）；C2b与C4b结合，形 成有酶活性的C4b2b（C3转化酶）。C3被C4b2b裂解 在 C3a 和 C3b 两个片段， C3b 与 C4b2b 相结合产生的 C4b2b3b为经典途径的（C5转化酶）。
③补体调节蛋白 功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白等
④补体受体
以其结合对象命名，如C1qR、C5aR
⑤补体活化的裂解片段
小写字母表示，如 C3a、C3b
⑥具有酶活性的成分或复合物
加一横线表示，如 C1，C3bBb iC3b
⑦已失活的补体成分
符号前冠以“i”表示，如
补体系统两条激活途径中，涉及到14个补体蛋白 （ C1-9，及 B、 D、 P因子）的参与。 由于分子 遗传学和分子克隆技术的应用，已阐明许多补体 分子的结构、功能、生物合成及遗传特征，从而 大促进了人们对补体系统激活过程机理的认识和 对各个补体分子功能的深入了解。
(56℃、30分钟使多数补体失活)
D因子是启动替代途径激活的重要成分，为由222个氨基酸残基组 成的单链丝氨酸蛋白酶，分子量仅25kDa（道尔顿）。D因子在血 清中的浓度很低（1-2μg/ml），主要以活化形式而存在。
补体系统的命名
①参与经典激活途径的固有成分 “C”，如C1（q、r、s），C2，┄C9 ②补体系统的其他成分 “大写字母+因子”，如B因子、D因子等
C2分子
C2 的序号似是补体的第 2 个成分，但在经典激活途 径的激活顺序上却在C4以后被活化。C2分子的一级 结构已全部搞清楚，它是由723个氨基酸残基组成的 单肽链糖蛋白，分子量约 110kDa 。当 C2 与已固定 于细胞膜固相上的 C4b 结合为复合物时， C1s 丝氨 酸蛋白酶可从 C2 肽链的精氨酸和赖氨酸（ 223-234 ）间，将C2裂解为两个片段，即C2a和C2b。
（3）攻膜阶段。 C5在 C4b2b3b的作用下裂解为C5a和 C5b，C5b与细胞膜和 C6、C7结合，形成C5b67复合 物，进而与 C8、C9分子联结成 C5b6789复合体，即 为攻膜复合体，造成细胞膜溶解。
识别阶段。抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上 的补体结合点，并与之结合。由于C1q的构型发生 改变，可激活C1r和C1s；在Ca+存在下，形成具 有酶活性的C1s
P因子 P因子又称备解素（properdin），是替代途径中除 C3以 外最先发现的一种血浆蛋白。P因子为由4条相同的肽链 （分子量各 55kDa ）组成的四聚体分子，链间以非共价 键相连接，分子量为 220kDa。 P因子的生物学活性是以 高亲和力与C3bBb(替代途径的C3转化酶)和C3bnBb(C5 转化酶)相结合，结合后通过发生构象改变而加固C3b与 Bb 间的结合力，从而可使其半衰期由 2 分钟延长至 26 分 钟。因此， P 因子实际上是替代途径中的一个重要的正 调节分子。
丝 氨 酸 蛋白 酶 是 一个 蛋 白 酶 家族 ， 它 们的 作 用 是 断裂 大 分 子蛋 白 质 中 的肽 键 ， 使之 成 为 小 分子 蛋 白 质 。 在 哺 乳 类动 物 里 面 ， 丝 氨 酸 蛋白 酶 扮 演着 很 重 要 的角 色 ， 特别 是 在 消 化， 凝 血 和补 体系统方面。 胰 分 泌 的酶 里 面 有三 种是丝氨酸蛋白酶： 糜 蛋 白 酶 、 胰 蛋 白酶 、弹性蛋白酶
C9分子
C9是形成膜攻击复合体（MAC）的最后个分子，为一 单链糖蛋白，分子量79kDa。
B因子 B 因子（ factorBBf ）替代激活途径中的重要成 分，由Blum于1959年首先发现。B因子为由733 个氨基酸残基组成的单链糖蛋白（糖含量约7% ），分子量93kDa。 B因子为C3激活剂前体， 主要由肝脏和巨噬细胞合成。它是参与补体旁 路活化的重要成分，参与机体防御，在组织和 细胞损伤和炎症过程中均起重要作用。
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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。
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。
补体系统
Mg++ C3bBb C3bBb3b
参与非特异性免疫，可 被直接活化，自身放大，在 感染早期起重要作用。
二、补体活化过程的调节
经典途径 C1 C1INH C4+C2 C4b2b 自身细胞 HRF（同源限制因子；C8dp） MIRL（膜反应性溶解抑制物） S蛋白（攻膜复合体抑制因子） C4bp.I因子.DAF
第二节 补体系统的活化与调节
一、补体系统的活化——经典途经(1)
C4a C2a C2 C4 C3 C5 C5a C3a C1 C3转化酶 转化酶 IgG
C4b2b C4b2b3b
?
C5转化酶 转化酶 C5b
抗原 识别阶段
细胞膜 活化阶段
第二节 补体系统的活化与调节
一、补体系统的活化——经典途经(2)
C3
H因子.I因子.MCP C3+B C3Bb
C3b
B D C3b正反馈环
C5b—C9 攻膜复合体
D 旁路途径
异体细胞
二、补体活化过程的调节—C1INH作用
C1r C1s C1抑制物 （C1INH） ） C1失活 失活
已活化C1 已活化 IgG 抗原 结合 细胞膜
二、补体活化过程的调节—H因子和I因子 对C3b的作用
第三节 补体系统的生物学功能
一、溶细胞作用：
+
靶细胞 抗体 抗原抗体 复合物
+C
C1--C9 靶细胞 溶 解
第三节 补体系统的生物学功能
二、调理作用：
细菌 没有补体参与 下的吞噬作用
有补体参与下 的调理作用
C
C
C3b或C4b 与细菌结合
第三节 补体系统的生物学功能
三、：免疫粘附与清除免疫复合物
补体系统课件
补体系统
补体的固有成分：
• 补体成分C1--C9，其中C1由C1q，C1r，C1s 三个亚单位组成
• MBL：甘露聚糖结合凝结素 • 丝氨酸蛋白酶 • B因子：C3激活剂前体 • D因子：C3激活剂前体转化酶原 • P因子：备解素
补体系统
补体系统
补体调节蛋白
以可溶性或膜结合形式存在：
• C1抑制物 • I因子（C3b灭活因子）：对C3b具强
第三章 补体系统
补体系统的概述 补体系统的激活 补体系统的调控 补体系统的生物学功能
补体系统
补体的概述 • 概念 •补体系统的组成 •补体的理化性质
补体系统
补体 （Complement，C）
正常人或动物体液中存在的一 组与免疫有关，并具有酶活性 的球蛋白。
补体系统
补体系统的组成
• 补体的固有成分 • 补体调节蛋白 • 补体受体（CR）
C4b2b3b
C3bnBb
参与特异性体液补的调节
1． 补体自身衰变的调节 C3转化酶，C3b，C5b极易衰变 限制连锁反应的进行。
2． 调节因子的调节
补体系统
2． 调节因子的调节：
• C1抑制物（C1INH）：可与C1r，C1s结合，使之失 去酶的活性。
• C4bp：可与C4b结合，抑制C4b与C2b的结合，抑制 C3转化酶的形成。
-- C3bBb
I因子
Mg++
补体系统
H、I 因子
激活过程
• 激活物存在情况下：
C3----------C3b B Mg++
激活物 C3bB D，P
C3bBb（C3 转化酶）
C3bn Bb （C5转化酶）
C5-C9
补体的固有成分：
• 补体成分C1--C9，其中C1由C1q，C1r，C1s 三个亚单位组成
• MBL：甘露聚糖结合凝结素 • 丝氨酸蛋白酶 • B因子：C3激活剂前体 • D因子：C3激活剂前体转化酶原 • P因子：备解素
补体系统
补体系统
补体调节蛋白
以可溶性或膜结合形式存在：
• C1抑制物 • I因子（C3b灭活因子）：对C3b具强
第三章 补体系统
补体系统的概述 补体系统的激活 补体系统的调控 补体系统的生物学功能
补体系统
补体的概述 • 概念 •补体系统的组成 •补体的理化性质
补体系统
补体 （Complement，C）
正常人或动物体液中存在的一 组与免疫有关，并具有酶活性 的球蛋白。
补体系统
补体系统的组成
• 补体的固有成分 • 补体调节蛋白 • 补体受体（CR）
C4b2b3b
C3bnBb
参与特异性体液补的调节
1． 补体自身衰变的调节 C3转化酶，C3b，C5b极易衰变 限制连锁反应的进行。
2． 调节因子的调节
补体系统
2． 调节因子的调节：
• C1抑制物（C1INH）：可与C1r，C1s结合，使之失 去酶的活性。
• C4bp：可与C4b结合，抑制C4b与C2b的结合，抑制 C3转化酶的形成。
-- C3bBb
I因子
Mg++
补体系统
H、I 因子
激活过程
• 激活物存在情况下：
C3----------C3b B Mg++
激活物 C3bB D，P
C3bBb（C3 转化酶）
C3bn Bb （C5转化酶）
C5-C9
第三章 补体
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
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
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。
补体系统-(8)ppt课件
在机体的免疫系统 ， 免 疫 系 统 担负抗 感染和免疫调节作用, 并参与免疫病理反应
清除免疫复合物
调理反应
炎症反应
LYSIS
MAC
补体 补体受体
补体系统的组成
补体系统组成按功能分三组：
1. 固有成分：
C1(C1q，C1r，C1s)－C9、B、D、 P因子、 MBL、丝氨酸蛋白酶。
2. 调节分子：
表 3-1 血清补体成分
名称
经典途径 C1q C1r C1s C4 C2 C3
替代途径 D因子 B因子
凝集素途径
MBP
终端成分 C5 C6 C7 C8 C9
调节因子 C1-INH C4-bp H I P
分子量（kDa）
460 83 83 200 102 185
24 90
血清浓度 （mg/ml）
80 50 50 600 20 1300
一般性质
✓ 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； ✓ 多数组分为糖蛋白； ✓ 血清中各成分含量不等，C3含量最多，
D因子最少； ✓ 正常生理情况下，以非活化形式存在；
第二节 补体系统的激活途径
经典途径 Classical 旁路途径 Alternative MBL途径 MBL
补体反应的一般特点
C3bBb的C3和C5转化酶活性
补体活化表面的C3bBbP作用于C3，产 生大量的C3b。C3bnBb还能将与C3b结合的 C5 裂 解 为 C5a 和 C5b 两 个 分 段 。 所 产 生 的 C3b5b复和物启动补体活化的终末途径。
(四) 补体活化的终末途径
三条途径 C5转化酶
C5
C5a+C5b
N
C
亲水区
疏水区
清除免疫复合物
调理反应
炎症反应
LYSIS
MAC
补体 补体受体
补体系统的组成
补体系统组成按功能分三组：
1. 固有成分：
C1(C1q，C1r，C1s)－C9、B、D、 P因子、 MBL、丝氨酸蛋白酶。
2. 调节分子：
表 3-1 血清补体成分
名称
经典途径 C1q C1r C1s C4 C2 C3
替代途径 D因子 B因子
凝集素途径
MBP
终端成分 C5 C6 C7 C8 C9
调节因子 C1-INH C4-bp H I P
分子量（kDa）
460 83 83 200 102 185
24 90
血清浓度 （mg/ml）
80 50 50 600 20 1300
一般性质
✓ 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； ✓ 多数组分为糖蛋白； ✓ 血清中各成分含量不等，C3含量最多，
D因子最少； ✓ 正常生理情况下，以非活化形式存在；
第二节 补体系统的激活途径
经典途径 Classical 旁路途径 Alternative MBL途径 MBL
补体反应的一般特点
C3bBb的C3和C5转化酶活性
补体活化表面的C3bBbP作用于C3，产 生大量的C3b。C3bnBb还能将与C3b结合的 C5 裂 解 为 C5a 和 C5b 两 个 分 段 。 所 产 生 的 C3b5b复和物启动补体活化的终末途径。
(四) 补体活化的终末途径
三条途径 C5转化酶
C5
C5a+C5b
N
C
亲水区
疏水区
微生物学与免疫学课件3：补体系统
补体在机体中参与非特异性免疫和特异性免疫，具有多种生物学功能，如溶解细胞、调理吞噬、介导炎症、免疫调节和清除 免疫复合物等。
补体系统组成成分
补体系统由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成，是一个具有精密调控机制的蛋白质反 应系统。其固有成分以非活化形式存在于体液中，通过级联酶促反应而被激活，产生具有生物学活性 的产物。
在器官移植中，补体参与移植排斥反应的过 程，通过监测患者血清中补体的变化可以及 时了解移植排斥反应的情况。
05
补体研究前沿与展望
补体新型治疗靶点发现及药物研发
补体激活途径的调控
研究补体激活途径中的关键分子，如C3、C5等，寻找新的治疗靶 点。
补体受体介导的信号转导
探索补体受体在细胞信号转导中的作用，为药物研发提供新思路。
02 03
酶联免疫吸附试验（ELISA）
将抗原或抗体包被在固相载体上，加入待测样本后，补体会与抗原抗体 复合物结合并激活，通过酶标记的二抗与复合物结合，最终通过底物显 色来反映补体的活性。
化学发光法
利用补体激活后能产生化学发光的原理，通过测定发光强度来反映补体 的活性。
补体检测在临床诊断中的应用
感染性疾病的诊断
织损伤。
补体调节在自身免疫性疾病治疗中的应用
03
介绍补体调节在自身免疫性疾病治疗中的潜在应用，
如补体抑制剂、补体受体拮抗剂等。
补体在肿瘤免疫治疗中的应用前景
补体介导的肿瘤免疫应答
阐述补体如何参与肿瘤免疫应答，激活免疫细胞对肿瘤的杀伤作用。
补体在肿瘤免疫治疗中的联合应用
探讨补体与其他免疫治疗手段（如免疫检查点抑制剂、CAR-T细胞疗法等）的联合应用 ，提高肿瘤治疗效果。
补体调节在肿瘤免疫治疗中的挑战与前景
补体系统组成成分
补体系统由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成，是一个具有精密调控机制的蛋白质反 应系统。其固有成分以非活化形式存在于体液中，通过级联酶促反应而被激活，产生具有生物学活性 的产物。
在器官移植中，补体参与移植排斥反应的过 程，通过监测患者血清中补体的变化可以及 时了解移植排斥反应的情况。
05
补体研究前沿与展望
补体新型治疗靶点发现及药物研发
补体激活途径的调控
研究补体激活途径中的关键分子，如C3、C5等，寻找新的治疗靶 点。
补体受体介导的信号转导
探索补体受体在细胞信号转导中的作用，为药物研发提供新思路。
02 03
酶联免疫吸附试验（ELISA）
将抗原或抗体包被在固相载体上，加入待测样本后，补体会与抗原抗体 复合物结合并激活，通过酶标记的二抗与复合物结合，最终通过底物显 色来反映补体的活性。
化学发光法
利用补体激活后能产生化学发光的原理，通过测定发光强度来反映补体 的活性。
补体检测在临床诊断中的应用
感染性疾病的诊断
织损伤。
补体调节在自身免疫性疾病治疗中的应用
03
介绍补体调节在自身免疫性疾病治疗中的潜在应用，
如补体抑制剂、补体受体拮抗剂等。
补体在肿瘤免疫治疗中的应用前景
补体介导的肿瘤免疫应答
阐述补体如何参与肿瘤免疫应答，激活免疫细胞对肿瘤的杀伤作用。
补体在肿瘤免疫治疗中的联合应用
探讨补体与其他免疫治疗手段（如免疫检查点抑制剂、CAR-T细胞疗法等）的联合应用 ，提高肿瘤治疗效果。
补体调节在肿瘤免疫治疗中的挑战与前景
第三章 补体
C4b2b3b
C5转化酶的形成
C567 C6 C5b C7
C567复合体的形成
C8
C9
攻膜复合体的形成
36
The Complement System kills microbes via the Membrane Attack Complex (MAC)膜攻击复合物
37
免疫复合物 C1 C1
21
Complement activation
A system of plasma proteins that interact with Activation of complement results in
---Antigen/antibody complexes ---Pathogen surface motifs (alternative and lectin pathways )
Pfeiffer,1894
羊抗血清 +霍乱弧菌
细菌裂解 加热的羊抗血清+霍乱弧菌 destroyed 细菌凝集，不裂解
无抗体的新鲜血清 + unable
restored
细菌裂解
Paul Ehrlich 将其命名为补体（complement）, 即补 充抗体活性的血清成分。
热敏 对热不敏感的 感 特异性抗体 的成 分 补体，存在于新鲜血清中，能够裂解抗体包被的 细胞。 这种活性可以经加热56℃，30分而灭活 (失活)。
2. 各补体成分的分子量及血清含量不一,C3含量最高； 3. 性质很不稳定；一般保存于零下20摄氏度； 4 均对热敏感，56℃ 30分钟可灭活； 5. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生
（二）补体系统的组成
1．补体的固有成分
医学免疫学-03补体系统
血 清 浓 度 （ g/m l）
80 50 50 600 20 1300
1 210
1
70 65 55 55 60
200 250 480 35 20
Classical
MBP
启动 （C3转化酶）
Terminal Pathway
扩增 （C3、C5转化酶）
效应 （MACs等）
Alternative
调控
替代途径 D因子 B因子
凝集素途径 MBP
终端成分 C5 C6 C7 C8 C9
调节因子 C1-INH C4-bp H I P
表 3-1 血 清 补 体 成 分 分 子 量 （ kDa）
460 83 83 200 102 185
24 90
30 x 3
204 120 120 160 70
105 550 150 88 4 x 56
补体抑制因子
CD55
NH2
CL
CD46
NH2
CL
CL
CL
CL
CL
CL
CL
GPI锚固
胞膜 胞浆区
经 典途径的调节
IgM/IgG 的复合物
C1q : r : s
C1-INH
C1q
Ca++
Ca++
C1r : s
C4
C4b + C2
Mg++ C4b2b
C4BP + I C4c +C4d
C4a
C2a
C2b
4
COOH
补体的其它 生物学功能
补体系统的效应
MBP途径
经典途径 调理作用
C3
C3b