第四章-补体
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4补体系统
细菌
中和毒素 溶解细菌
动物
血清
不溶解细菌 加热 血清 中和毒素
第一节 补体组成及理化特性
一、补体成分的命名 固有成分：用C后加阿拉伯数字表示， 如：C1,C4,C2等； 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； 裂解片段：小片段用a表示 --- 如：C3a； 大片段用b表示 --- 如：C3b。 酶活性成分：符号上划一横线，如： C3bBb。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如：iC3b。
第二节
补体的活化
补体激活的三条途径（按照补体激活物质 及激活反映的顺序不同）
经典激活途径 MBL激活途径 旁路激活途径
一、补体活化的经典途径
是指免疫复合物经C1q、C1r、C1s、C4、C2、C3 成分，形成C3转化酶与C5转化酶的活化过程。 （一）激活条件 激活物： Ag-Ab复合物(immune complex, IC) １．IgG、 IgM ２．C1需同时与２个抗体单体分子结合 结合CH2，IgM结合CH3 ３．IC形成之后，才激活。 IgG
C2a 小片段 C3a 释放入液相
C4b+ C3
大片段为 C3b 大部分 C3b 与水分子作 用 , 不再参与补体级联反应； 10% 左右的 C3b 分子可与 细胞表面的C4b2a结合，形成复合物 , 后者即是经典途径 中活化 C5成分的 转化酶。
二、补体活化的凝集素途径
细菌和病毒表面的甘露糖蛋白与血清中 的ＭＢＬ结合，进而激活Ｃ4、Ｃ2、Ｃ3的 活化途径。 • 特点：起始成分为C4，无C1成分参与。 （一）活化物质：甘露糖蛋白
（4）P因子 又称备解素。在正常血清中有两种构象， 活化与非活化的P。 P因子能使C3b与Bb紧 密结合，起着稳定转化酶的作用。以水解 C3产生更多的新C3b分子。 （5）CVF 即蛇毒因子，能活化替换途径。其作 用类似于C3成分，能与Bb结合成CVFBb，具 有抗H和I因子的作用。 CVFBb可以连续活 化C3而产生C3b，因此，导致补体成分的大 量消耗。
《医学免疫学》第四章-补体系统PPT课件
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补体经典激活途径示意图
Ag+Ab AgAb复合物 C1qrs C1qrs
C4
C4b
C4b2 C4b2a C4b2a3b
C4a C2
C2b
C3
C3b
C3a
.
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二、旁路激活途径 （替代途径、第二途径）
该途径越过了C1、C4、C2，直接激活C3。 1.主要激活物质 细菌细胞壁成分即脂多糖、肽聚糖、磷
壁酸、酵母多糖等，凝聚的IgA和IgG4、 眼镜蛇毒素等。 2.参与的固有成分 C3，B、D、P、H、I等因子
.
15
3.激活过程 （1）生理情况下 C3b和C3转化酶的形成 （2）C5转化酶的形成 ①激活物 使替代途径从准备阶段过
渡到正式激活阶段，为C3b或C3Bb提供保 护性微环境
②过程
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16
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（3）补体激活的放大
形成C3b正反馈环或称C3. b正反馈途径。
18.Βιβλιοθήκη 19三、MBL途径
（甘露糖结合凝集素 mannose-binding lectin，MBL）
该激活途径与经典途径的激活过程相似， 但不依赖抗体、抗原抗体复合物（免疫
复合物）的形成和C1q的参加。
1.主要激活物
.
8
第二节 补体系统的激活
补体系统的激活是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，故亦称为补体级 联（complement cascade）反应。
.
9
一、经典激活途径
（传统途径、第一途径）
1.主要激活物质 特异性抗体（IgG或IgM）与抗原结合
第四章补体系统课后答案
第四章补体系统第一节补体组成及理化性质一、补体成分的命名二、补体组成成分及理化特性第二节补体活化一、补体活化的经典途径1、活化物质2、活化的顺序（1）C1成分①C1q亚类②C1r亚类③C1s亚类（2）C4成分（3）C2成分（4）C3成分二、补体活化的凝集素途径1、活化物质2、活化顺序三、补体活化的旁路途径1、活化物质2、活化顺序（1）C3成分（2）B因子（3）D因子（4）P因子（5）CVF四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成1、溶膜复合物形成的开始2、溶膜复合物的装配（1）C5b（2）C6和C7成分（3）C8成分（4）C9成分3、溶胞的一击假说（one-hit theory）五、补体活化的三条途径的比较1、经典途径与凝集素途径和旁路途径的类似性2、三条活化途径的差异第三节补体反应的调控及补体的生物学效应一、血清中的补体活化调节蛋白1、C1INH2、S-蛋白（S-protein）3、I因子4、H因子（β1H）5、过敏毒素钝化因子（anaphylatoxin inactivator）6、C4bp二、细胞膜上的调节蛋白1、促衰变因子（decay-accelerating factor,DAF）2、膜辅助蛋白（membrane confactor protein，MCP）3、同源限制因子（homologous restriction factor，HRF）4、溶膜抑制剂（CD59，或membrane inhibitor of reactive lysis,MIRL）三、补体的受体1、补体受体Ⅰ型（CR1，CD35，又称C3b受体）2、补体受体2型（Cr2，CD21，C3d受体）3、补体受体3型（CR3，Mac-1，即CD11b和CD18）4、补体受体4型（CR4，即CD11c，CD18）5、其他补体受体四、补体蛋白的生物学功能1、补体的溶胞功能2、补体活化与炎症应答（1）过敏毒素与炎症应答（2）趋化性（chemotaxis）（3）免疫黏附与调理（adhesion and opsonization）（4）其他的炎症作用第四节补体的生物合成与补体缺陷一、补体基因二、补体的生物合成三、补体缺陷与补体缺陷病1、经典途径和旁路途径补体成分的遗传性缺陷2、后期补体成分的缺失3、调节成分的缺陷。
第四章补体系统
补体受体
CR1~CR5、C3aR、C4aR 、 C5aR等
三、补体的理化性质和来源
在正常生理条件下，补体固有成分通常均以酶原 或非活化形式存在于体液中，只有被某些物质激 活后，才能按一定顺序呈现酶促级联反应，并在 激活过程中产生多种具有不同生物学活性的片段 和复合物。 补体过度激活也能引发严重的过敏性炎症反应或 产生病理性免疫损伤。
MBL
+
病原体 甘露糖 残基
MASP MASP
C1
C4a C4 C4b
C2 C2b C2a
C3转化酶
C3
C4b2b
C3a C3b
C4b2b3b C5转化酶
三、旁路途径
不经C1、C4、C2，由C3、B、D因子参与 的激活过程。 激活物质为细菌、脂多糖、酵母多糖、葡 聚糖等。
经典途径
或自发产生
D因子 B因子
➢ 膜辅助因子蛋白（MCP）
作用方式： 辅助I因子裂解灭活细胞表面结合的C3b和C4b。
效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成。
➢ 衰变加速因子（DAF）
作用方式：
竞争性抑制C2与C4b结合、B因子与C3b的结合； 诱导C4b2b中的C2b和C3bBb中的Bb快速解离。 效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成；促进C3转
复习题
1. 试述补体经典激活途径。 2. 试比较补体三条激活途径的不同。 3. 简述补体的生物学功能。
调理作用
C1INH缺陷： C1INH↓→C1↑→C4、C2裂解↑→C2a↑ C2a（补体激肽）可增加血管通透性，患者出现皮肤、 粘膜水肿。此病称遗传性血管神经性水肿。 可用C1INH治疗。
遗传性血管神经性水肿
酵母多糖、葡聚糖、凝聚
的 IgA 和 IgG4
CR1~CR5、C3aR、C4aR 、 C5aR等
三、补体的理化性质和来源
在正常生理条件下，补体固有成分通常均以酶原 或非活化形式存在于体液中，只有被某些物质激 活后，才能按一定顺序呈现酶促级联反应，并在 激活过程中产生多种具有不同生物学活性的片段 和复合物。 补体过度激活也能引发严重的过敏性炎症反应或 产生病理性免疫损伤。
MBL
+
病原体 甘露糖 残基
MASP MASP
C1
C4a C4 C4b
C2 C2b C2a
C3转化酶
C3
C4b2b
C3a C3b
C4b2b3b C5转化酶
三、旁路途径
不经C1、C4、C2，由C3、B、D因子参与 的激活过程。 激活物质为细菌、脂多糖、酵母多糖、葡 聚糖等。
经典途径
或自发产生
D因子 B因子
➢ 膜辅助因子蛋白（MCP）
作用方式： 辅助I因子裂解灭活细胞表面结合的C3b和C4b。
效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成。
➢ 衰变加速因子（DAF）
作用方式：
竞争性抑制C2与C4b结合、B因子与C3b的结合； 诱导C4b2b中的C2b和C3bBb中的Bb快速解离。 效应：抑制C3转化酶在细胞膜上形成；促进C3转
复习题
1. 试述补体经典激活途径。 2. 试比较补体三条激活途径的不同。 3. 简述补体的生物学功能。
调理作用
C1INH缺陷： C1INH↓→C1↑→C4、C2裂解↑→C2a↑ C2a（补体激肽）可增加血管通透性，患者出现皮肤、 粘膜水肿。此病称遗传性血管神经性水肿。 可用C1INH治疗。
遗传性血管神经性水肿
酵母多糖、葡聚糖、凝聚
的 IgA 和 IgG4
第四章 补体系统
3.理化特征：
本质为糖蛋白，以酶前体的形式存在。 性质极不稳定，易灭活（56C,30min)。 C1分子量最大，血清中C3含量最高， D因子含量最低。 豚鼠血清中补体含量最高。
4.几种重要补体固有成分的 结构和功能
C1 C3 C9
(1) C1分子的结构和功能
N端
C1q C1r
旁路途径可以识别自己与非己. 旁路途径是补体系统重要的放大机制.
正常状态 C3 C3b
I因子
替代途径
B，Mg2+ Ba
C3bB
C3bBb
H、I因子 灭活
灭活
激活状态
激活物质
攻膜复合体
C3
C3bBb3b
C5转化酶
C3b
C3bBb
C3转化酶
C3b
三、MBL（甘露糖结合凝集素）激活 途径
判断题
1.血清补体成分是抗原刺激机体产生的
2.补体性质很不稳定，多种理化因子及 微生物污染均可使其灭活
3.血清各补体成分中以C3含量最高，且 结构最为复杂
4.补体激活从起始到末端的全过程都是 酶的级联反应
5.补体激活的三条途径所产生的C3b均 能形成C3b正反馈环路
6.革兰氏阴性菌感染机体后，最先激活 的是补体经典途径
3、攻膜阶段—形成攻膜复合体
(MACs,membrane attack complexes)
C1 C4、C2———C4b2b （C3转化酶）
C4a/C2a
C3———C4b2b3b（ C5转化酶 ） C3a C5 ———— C5b C5a C6 C7 C8 C9 —— C56789
04 补体
组
固有成分:
成
• 经典途径： C1q、C1r、C1s、C4、C2 • MBL途径：MBL、丝氨酸蛋白酶 • 旁路途径： B因子、D因子 • 共同末端通路：C3、C5、C6、C7、C8、C9
调节蛋白: P因子、I因子、H因子、C4结合
蛋白、C1抑制物、膜辅蛋白……
补体受体: CR1~CR5、C2aR、C3aR、C4aR
激活物质 参与的补 体成分
C3转化酶 C5转化酶 作 用
抗原抗体（IgM、 MBL、细菌甘露 病原体 IgG1~3）复合物 聚糖残基
C1~C9 C4b2a C4b2a3b 参与特异性体液 免疫的效应阶段
细菌脂多糖、凝 聚的IgG4、IgA
C3,C5~C9, B因 子，D因子，P 因子等 C3bBb (C3bBbP) C3bBb3b
第四章 补体系统
COMPLEMENT SYSTEM
张国俊
目的与要求
掌握补体的概念、激活途径
掌握补体生物学作用 熟悉补体的组成和理化性质
补体的发现 ------1894年，cherles bordet
细菌免疫动物 抗血清 加入该菌 细菌凝集 细菌裂解 （溶菌作用） 56℃加热30分钟 56℃加热30分钟 加入该菌 加入该菌和
二、旁路激活途径
不经C1、C4、C2途径，而由C3、B因
子、D因子参与的活化过程称为补体活
化的旁路途径（alternative
pathway）,又称第二途径或替代途径
二、旁路激活途径
激活物：细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖、
凝聚的 IgA 和 IgG4
启动成分：C3、 B因子、D因子
参与成分： C5、C6、C7、C8、C9 激活过程：
第四章 补体
球蛋白
（二）活化阶段
C3转化酶和C5转化酶形成
1、CT酯酶首先裂解C4 C4→C4a+C4b 继而 裂解C2 C2 → C2a+C2b C4b与C2b 结合 C4b+C2b → C4b2b （C3 convertase, C3转化酶） 2、C3转化酶使C3 裂解成 C3 → C3a + C3b C3a和C3b，C3b与C4b2b C3b+C4b2b → C4b2b3b 结合 （C5 convertase, C5转化酶）
肝细胞
M
血液
内皮细胞
合成
代谢
肝脏
肠道上皮细胞
肾小球细胞
第二节 补体系统的激活
三条激活途径
一、经典途径激活(classical pathway)
激活物质 抗原抗体复合物（Ag - Ab）、
聚合IgG、SPA、dDNA
识别阶段
活化阶段
识别单位：C1q、C1r、C1s
活化单位：C4、C2、C3
膜攻击阶段
2、H因子，又称C3b灭活促进因子 ①促进Ⅰ因子灭活C3b的速度 ②竞争性抑制B因子和C3b的结合 ③从C3bBb中置换出C3b ，加速C3b的灭活 3、CT抑制物（CT INH）与CT发生不可逆结合 →抑制CT酯酶活性 遗传性CT INH缺陷患者表现为遗传性血管神 经性水肿。 4、C4结合蛋白（C4 bp）竞争性抑制C4b和C2b 的结合，抑制C3转化酶形成。 5、S蛋白：干扰C5b67与细胞膜的结合 6、C8结合蛋白（C8 bp）阻碍攻膜复合体形成
补体系统 是存在于人和动物 正常血 清 中的 一组与免疫有关 的并具有 酶 活性而不耐热的球蛋白
正常情况下，补体在体内以无活性酶 原形式存在，须经激活后才能发挥其 功能
（二）活化阶段
C3转化酶和C5转化酶形成
1、CT酯酶首先裂解C4 C4→C4a+C4b 继而 裂解C2 C2 → C2a+C2b C4b与C2b 结合 C4b+C2b → C4b2b （C3 convertase, C3转化酶） 2、C3转化酶使C3 裂解成 C3 → C3a + C3b C3a和C3b，C3b与C4b2b C3b+C4b2b → C4b2b3b 结合 （C5 convertase, C5转化酶）
肝细胞
M
血液
内皮细胞
合成
代谢
肝脏
肠道上皮细胞
肾小球细胞
第二节 补体系统的激活
三条激活途径
一、经典途径激活(classical pathway)
激活物质 抗原抗体复合物（Ag - Ab）、
聚合IgG、SPA、dDNA
识别阶段
活化阶段
识别单位：C1q、C1r、C1s
活化单位：C4、C2、C3
膜攻击阶段
2、H因子，又称C3b灭活促进因子 ①促进Ⅰ因子灭活C3b的速度 ②竞争性抑制B因子和C3b的结合 ③从C3bBb中置换出C3b ，加速C3b的灭活 3、CT抑制物（CT INH）与CT发生不可逆结合 →抑制CT酯酶活性 遗传性CT INH缺陷患者表现为遗传性血管神 经性水肿。 4、C4结合蛋白（C4 bp）竞争性抑制C4b和C2b 的结合，抑制C3转化酶形成。 5、S蛋白：干扰C5b67与细胞膜的结合 6、C8结合蛋白（C8 bp）阻碍攻膜复合体形成
补体系统 是存在于人和动物 正常血 清 中的 一组与免疫有关 的并具有 酶 活性而不耐热的球蛋白
正常情况下，补体在体内以无活性酶 原形式存在，须经激活后才能发挥其 功能
第四章 补体系统(complement system)
第四章补体系统（complement system）19世纪末，在发现体液免疫不久，Bordet即证明，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。
由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被称为补体。
补体并非单一分子，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故称为补体系统。
第一节概述一、补体的概念补体（complement，C）：是存在于动物血清中，具有类似酶活性的一组蛋白质。
二、补体系统的组成与命名1、30余种，比较复杂；2、参与补体经典激活途径的成分，按其发现先后分别命名为C1（q、r、s）、C2、C9；三、补体的性质1、C1—C9 为球蛋白，约占血清球蛋白总量的10%；2、性质不稳定；温度（书68）3、没有特异性。
补体可以和任何抗原抗体复合物结合第二节补体的激活血清的补体是无活性的，需要激活后才能发挥免疫效应。
主要有经典途径（最先被人们认识）、MBL途径、旁路途径等三个途径。
一、补体激活的经典途径又称第一途径，C1激活途径（一）、激活物及激活条件1、免疫复合物是经典激活途径的主要激活物质2、C1仅有IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化；3、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；4、游离或可溶性抗体不能通过经典途径激活补体。
只有在抗体与抗原结合后，Fc段发生构像改变，C1q才可能与抗体Fc段的补体结合点接近，从而触发补体激活过程。
（二）、激活顺序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。
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；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）。
C4b2b 使C3裂解为小碎片C3a和大碎片的C3b，C3b与C4b2b结合成C4b2b3b复合物（C5转化酶）；C3a游离于液相，呈现过敏毒素和趋化因子的作用。
4 补体.ppt
含量约占血清总球蛋白的10%，病理状态时可升高或降低。
C3含量最高
第二节 补体系统的激活
三条激活途径: 经典途径 旁路途径 MBL途径
激活特点
（1）补体的激活过程，相继依次激活的连锁反 应，类似多米诺现象,可在液相或固相上进行。 活化的成分以：C3b ，C1 ，B，D 表示， 灭活的成分则用： i表示， i C3b 表示。
C1抑制物 I因子（C3b灭活因子）：对C3b具强大而迅 速的灭活作用 H因子：C3b灭活因子促进因子 C4bp，C8bp
补体受体（CR）
介导补体活性片段或调节蛋白生物学效应 CR1------CR5
二．补体的理化性质
对热不稳定，60℃ 30分钟灭活 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
经典途径
旁路途径
C3 C3b C3a
C5
调理作用 活化巨噬细胞
C5b-9
C5a
直接杀伤靶细胞 MAC
活化肥大细胞
第五节 补体异常与疾病
1.补体缺陷 2.低补体血症 大量消耗:自身免疫性疾病,失血; 合成不足:肝病 3.高补体血症 急性炎症,恶性肿瘤 4.补体与病毒感染 补体受体可促进某些病毒感染 5.补体与器官移植 可引起超急性排斥反应
第四章 补体系统
补体概述 补体系统的活化 补体系统活化的调节 补体系统的生物学功能
第一节 补体概述
1895年Bordet发现：
霍乱菌+新鲜霍乱抗血清------霍乱菌凝集-----霍乱菌溶解 霍乱菌+霍乱抗血清（ 经56OC,30分钟处理）------霍乱菌凝集-----霍 乱菌不溶解
4-补体
膜攻击阶段
C5转化酶裂解C5后， 作用于后续的其他补 体成分，最终导致细 胞膜受损，细胞裂解 的阶段。
穿膜复合物的形成和细菌的溶解
二、旁路激活途径
旁路激活途径的激活物质为非抗原抗体复合物， 如细菌的细胞壁成分(脂多糖，肽聚糖，磷壁 酸和凝聚的IgA和IgG等物质)。旁路激活途径 在细菌性感染早期，尚无产生特异性抗体时， 发挥重要作用。
体液中灭活物质的调节
H因子（factor H） H因子不仅能加快I因子灭活C3b的速度，更能 竞争性地抑制 B因子与C3b 的结合，还能使 C3b从C3bBb中臵换出来，加速其灭活。 S蛋白（S protein） S蛋白能干扰C5b67与细胞膜结合。 C8结合蛋白（C8 binding protein，C8bp又称同 源性限制因子，homologous restriction factor， HRF） C8bp可阻止C5678中的C8与C9的结合，从而 避免危及自身细胞膜的损伤作用。
一、经典激活途径
按其在激活过程中的作用，分为三组：识别 单位(recognition unit) 包括C1q，C1r，C1S； 活化单位 (activation unit) 包括C4，C2，C3； 膜攻击单位(membrane attack unit) 包括C5~9。
（一）识别阶段
C1 是 由 三 个 亚 单 位 C1q ， C1r ， C1s 依 赖 于 Ca2+ 结合成牢固的非活性大分子，C1与抗原 抗体复合物中免疫球蛋白的补体结合点结合 至C1酯酶形成。 C1q：有6个Ig结合点。 C1r：起着连接C1q和 C1s的作用。
（一）自行衰变的调节
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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
补 体 活 化 的 经 典 途 径
C1
IgG
一个C1q分子如果 同时与两个以上的 Fc段结合将造成其 构象的变化，继之 使C1r和C1s活化， 启动补体活化的经 典途径。
抗原
<40nm
抗原
C1q 与 IgM 的结合
IgM
因IgG为单体，IgM为5聚体， IgM活化补体能力>IgG
C5转化酶，能裂解C5
四、三条途径的特点及比较
补体三条激活途径比较
经典（传统） 凝集素 替代（旁路）
途径
抗体依赖
途径
非抗体依赖
途径
激活C3形成C3转化酶 激活C5 细胞裂解
三条激活途径的主要不同点
比较项目 经典途径
抗原抗体（IgM、 IgG1~3）复合物
凝集素途径
旁路途径
某些细菌、内毒 素、酵母多糖、 葡聚糖
（3）激活条件：
①C1仅与IgM的CH3或IgG1~3的CH2 结合才能活化 ②每一个C1分子必须同时与两个以上 Ig分子Fc段结合
③游离或可溶性抗体不能激活补体
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
CH1
CH2
C1q 结合 位点被屏 障
暴露的 C1q结合 位点
第 五 节 补体系统异常与疾病
1.补体缺陷
补体先天性缺陷患者的两
大临床表现是反复感染和自身
免疫病。
• C1IHN缺陷引起血管神经性水肿
2.补体与感染性疾病
微生物结合补体片段后，通过CR1/CR2 侵入细胞 某些微生物以补体受体或调节蛋白作为 受体入侵细胞 EB病毒——CR2 麻疹病毒——MCP 柯萨奇病毒和大肠杆菌——DAF
补体活化的“级联反应”特征
生 化 级 联 反 应
级联反应 是由生物大分 子组成的连续 而又分级的激 活反应从而形 成一系列扩大 的连锁反应。
I Ia III IIIa IIIb
发挥生物学效应
Ib
II
IIb IIa
补体系统的激活—三条途径
1. 经典途径（classical pathway） 由抗原抗体复合物结合C1q启动激活 2. 凝集素途径（lectin pathway） 由MBL/FCN结合细菌启动激活 3. 旁路途径（alternative pathway） 由病原微生物等提供接触表面，从C3开始 激活
识别阶段
Ag-Ab复合物 C1q C1r活化 C1s 活化
（2）级联酶促反应阶段
活化的C1s依次酶解C4、C2，形
成具有酶活性的C3转化酶，后 者进一步酶解C3并形成C5转化
酶，此即经典途径的活化阶段。
（3）攻膜复合物形成阶段
• 三条补体活化途径形成的C5转化酶，
均可裂解C5，这是补体级联反应中 最后一个酶促步骤 • C5b-9：膜攻击复合物（MAC）
三、补体的来源及其理化性质
•
血浆补体固有成分由肝细胞合成，均为 球蛋白；
• •
C3含量最高、D因子含量最低；
C1q分子量最大、D因子分子量最小；
•
补体性质不稳定，56℃ 30min即失去活性
第二节 补体激活
在生理情况下，血清中大多数补体成 分均以无活性的酶前体形式存在。只 有在某些活化物的作用下或在特定的 反应表面上，补体各成分才依次被激 活，形成一系列放大的级联反应，最 终导致溶细胞效应。
补 体 杀 伤 寄 生 虫
二、凝集素激活途径 lectin pathway
指由血浆中MBL/FCN与病原体表面甘
露糖、岩藻糖残基或N-乙酰葡糖胺、N-氨
基半乳糖等糖类物质结合后，依次活化
MASP、C4、C2形成C3转化酶 ， 引 发 级 联酶促反应过程。
1.启动活化的主要物质和组分
甘露糖、岩藻糖残基、N-乙酰葡糖胺、
Fc段
IgM CH3区，IgG CH2区
2. 经典激活途径
（1)识别启动活化阶段
• 抗原和抗体结合后，抗体发生构象改 变，使Fc段的补体结合部位暴露，补 体 C1 与之结合并被激活，这一过程
被称为补体激活的启动或识别。
C1分子的结构
C1q
柄
C1s C1r
C1q 1个
C1r 2个
C1s 2个
头 C1qr2s2
3.补体与器官移植
超急性移植排斥的主要原因是补体系 统的全身性激活，导致对机体自身的广泛 性组织损伤，产生致命的后果。
目前的解决方案是：
（1）利用补体抑制剂进行药物治疗
（2）应用转基因技术
第一节
概
述
补体的发现
Jules Bodet (1870-1961)
通过血清溶菌实 验发现了补体
血清溶菌实验发现补体
霍乱 弧菌
正常血 清 无抗菌 抗体
补体
患者血清
患者血清
56℃，30min
细菌溶解
细菌不溶解
抗体失活 × ？
细菌溶解
什么成一种不耐热的成分， 可辅助特异性抗体介导的溶菌作用，称为 补体（complement，C）;
2、调理作用
调理吞噬（C3b、C4b、iC3b）， 可能是机体抵抗全身性感染的主 要防御机制
巨噬细胞
3、免疫黏附
Ag-Ab复合物（可溶性） C3b或 C4b与IC结合 C3b或C4b与血细 胞（如红细胞、血小板）CR1粘附 肝脏局部表达C3b受体的巨噬细 胞吞噬清除
4、参与炎症反应
N-氨基半乳糖
MBL、FCN是启动活化的第一个组分
2.凝集素途径激活过程
活化的MASP2可裂解C4、C2，形成
类似经典途径的 C3 转化酶，再依次 激活补体的其他成分
活化的 MASP1直接裂解 C3，形成旁
路途径的 C3 转化酶，参与并加强旁 路途径的正反馈环路
MBL FCN
三、旁路激活途径 alternative pathway
补体是存在于血清、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；
补体及其调节蛋白和相关膜蛋白（受体）
共同组成的系统，称为补体系统 （complement system）。
一、补体系统的命名
• 参与补体经典激活途径的固有成分，按其被 发现的先后分别命名； C1（q、r、s）、C2、……C9 • 补体系统的其他成分以英文大写字母表示； B 、D、P、H因子、MBL、MASP • 补体调节蛋白多以其功能命名；
激活 识别 经典 活化 凝集素 旁路
C3转化酶，C5转化酶
末端通路
（MACs等）
效应
补体活化的阶段
•三 条 途 径 有 共 同 的 末 端 通 路 (terminal pathway) ，即攻膜复合 物（membrane attack complex， MAC）的形成及其溶解细胞效应。 • 在进化和发挥抗感染作用的过程中， 最先出现或发挥作用的依次是不依 赖抗体的旁路途径和凝集素途径， 最后才是依赖抗体的经典途径。
一、补体激活的经典途径
• 又称第一途径
• 是抗体介导的体液免疫应答的主 要效应方式
1.启动经典途径活化的 主要物质和补体组分
（1）参与的补体组分： • 依次为C1、C4、C2和C3 • C2血浆浓度很低，为补体活化级联 酶促反应的限速步骤 • C3血浆浓度最高，是三条激活途径 中的共同组分
（2）激活物 经典途径从C1激活开始。抗原抗体 复合物是经典途径的主要激活物。 C1与复合物中Ab分子的Fc段结合 是经典途径的始动环节。
激活物质
半乳糖或甘露糖基
参与的补体 成分
C3转化酶
C1~C9 C4b2a
MBL/FCN、MASP、 C3,C5~C9, B因子， C2-C9 D因子，P因子等
C4b2a C3bBbP
C5转化酶
作 用
C4b2a3b
感染中晚期
C4b2a3b
感染早期
C3bBb3b
感染后即可发挥 作用
凝集素途径
MASP2 MASP1
2. 补体调节蛋白
以可溶性或膜结合形式存在，包 括备解素、C1抑制物、I因子、C4 结合蛋白、H因子、S蛋白、 Sp40/40、促衰变因子、膜辅助因 子蛋白、同种限制因子、膜反应溶 解抑制因子。
3.补体受体
（completment receptor, CR）
与补体激活过程所形成的活性片段 相结合，介导多种生物学效应的受体 分子。 包括CR1～CR5、C3aR、 C4aR、 C5aR、C1qR等。
医 学 免 疫 学
新乡医学院免疫学教研室
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解博红
第 四 章 补体系统
complement system
本 章 要 点
掌握补体系统的概念；补体系统的组成； 补体三条激活途径 熟悉补体系统的命名；补体系统的生物学作用
了解补体激活的调节；补体系统缺陷与疾病
大多数C3b在液相中失活
结合于自身组织细胞表面的C3b
，
可被调节蛋白降解灭活； 结合于激活物表面的C3b，不能被有 效灭活，就可与B因子形成稳定的 C3bB，启动活化
2. 激活物引发的级联酶促反应
旁路途径C3转化酶水解C3生
成C3a、C3b， C3b与C3bBb结合 形成C3bBb3b，即为旁路途径的
• 过敏毒素（C3a、C5a）：激发细 胞脱颗粒，释放生物活性介质，介 导局部炎症反应 • 趋化作用（C5a）：诱导中性粒细 胞表达黏附分子和生物活性介质， 引起血管扩张、毛细血管通透性增 高、平滑肌收缩等
5、 参与特异性免疫应答
补体活化产物、补体受体蛋白以 及补体调节蛋白可通过不同机制 参与特异性免疫应答。