補體系統(tǒng)-免疫學教學課件

湖北理工學院精品課程醫(yī)學免疫學1第五章補體系統(tǒng)第一節(jié)補體概述第二節(jié)補體激活第三節(jié)補體系統(tǒng)的調節(jié)第四節(jié)補體的生物學意義第五節(jié)補體與疾病的關系2定義:存在于人和動物血清、組織液和某些細胞膜表面的一組經活化后具有酶活性的蛋白質。補體并非單一成分，是由30多種可溶性蛋白質與膜結合蛋白組成的，有C1(q、r、s)，C2-C9等,故稱為補體系統(tǒng)。什么是補體？第一節(jié)補體概述31.補體固有成份：指存在于血漿和體液中，構成補體基本組成的蛋白質；C1-C9,B、D因子

2.補體受體(CR)：指存在于某些細胞膜表面，能與補體激活過程所形成的活性片段相結合，介導多種生物學效應的受體分子。CR1、CR2、CR3、CR4、C3aR3.補體調節(jié)蛋白：指存在于血漿中和細胞膜表面，通過調節(jié)補體激活途徑中關鍵酶而控制補體活性強度和范圍的蛋白分子。H因子、I因子、S蛋白和血清羧肽酶等

（一）補體系統(tǒng)的組成4（二）補體的命名1.參與補體經典激活途徑的固有成分，按發(fā)現(xiàn)的先后命名：C1（qrs）、C2…C92.補體系統(tǒng)的其他成分以英文大寫字母表示：如B因子、D因子、H因子等3.調節(jié)蛋白以功能命名：C1抑制物,C4結合蛋白4.活化裂解片段加小寫字母：如C3a、C3b等5.具有酶活性的成分加橫線；如C3bBb6.滅活的補體片段，在其符號前加i：如iC3b5（三）補體的理化性質與生物合成1.補體的理化性質A、補體含量相對穩(wěn)定，占血清總蛋白的10％B、補體性質很不穩(wěn)定，56℃30min即可滅活C、補體有非特異性和兩面性

D、補體的連鎖反應性

F、補體是糖蛋白，多數(shù)為β球蛋白G、在生理情況下，補體多以酶原形式存在。62.補體的生物合成多種組織細胞均能合成補體蛋白，如肝細胞、巨噬細胞、腎小球細胞、腸道上皮細胞、骨髓細胞等。但肝細胞和巨噬細胞是補體的主要產生細胞。約90%血漿補體成分由肝臟合成，在血漿中的補體主要來自肝細胞，炎性病灶中的補體主要由巨噬細胞合成。7第二節(jié)補體的激活補體系統(tǒng)有三條不同的激活途徑，根據(jù)其發(fā)現(xiàn)的先后順序

由抗原-抗體復合物結合C1q啟動激活的途徑，稱為經典途徑；

由MBL結合至細菌啟動激活的途徑，稱為MBL途徑；病原微生物等提供接觸表面，而從C3開始激活的途徑，稱為旁路途徑。8(一)補體活化的經典途徑1.激活物：抗原-抗體復合物（IC）2.參與成分：C1-C93.激活條件：*IgG1、G2、G3、IgM才能活化C1；*IgG分子需兩個或兩個以上,IgM單個分子；*游離的或可溶性抗體不能激活補體；*

激活順序:C1,4,2,3,5,6,7,8,9。94.活化過程：

1)識別階段：C1（C1q）(圖)與抗原抗體復合物中的補體結合位點相結合至C1酯酶形成。

2)活化階段：

C1酯酶作用于后續(xù)成分,至形成C3轉化酶（C4b2b）和C5轉化酶（C4b2b3b）。

3)攻膜階段：附著于胞膜的C5b678復合物與12-15個C9分子聯(lián)結成C5b-9，即形成攻膜復合體（MAC）。(一)補體活化的經典途徑MAC的效應機制：MAC在胞膜上打孔（內徑11nm）胞內滲透壓下降細胞溶解1011補體活化的經典途徑IgM/IgG-Ag復合物C1q:r:sC4C4b+C2bC4aC2aC4b2bC3C3bC3a（C3轉化酶）C4b2b3b（C5轉化酶）識別活化C5C5b-C6,7,8,9C5a細胞溶解攻擊12旁路激活途徑：C3首先被激活，然后完成C5-C9活化的級聯(lián)反應，該途徑補體系統(tǒng)不經C1、C4、C2而直接活化C3，稱為旁路途徑或C3途徑。1、激活物：LPS、酵母多糖、凝聚的IgA和IgG4。(二)旁路激活途徑2、參與成分：C1,C4和C2不參與，B因子、D因子、P因子參與3、最早出現(xiàn)的補體活化途徑，在感染早期為機體提供有效的防御機制。4、激活過程：13Mg2+正常狀態(tài)下，C3不會大量裂解14Mg2+C3轉化酶C5轉化酶細菌、內毒素、酵母多糖等激活物主要為C3b和C3bBb提供不易被H因子和I因子滅活的微環(huán)境和接觸表面D因子正反饋放大效應15進入液相穩(wěn)定結構附于顆粒性表面補體激活的旁路途徑161.病原微生物感染早期，TNF-α，IL-1，IL-6，導致機體發(fā)生急性期反應，所分泌的急性期蛋白—甘露聚糖結合凝集素（MBL）。2.MBL先與細菌的甘露糖殘基結合，后與絲氨酸蛋白酶結合，形成MBL相關的絲氨酸蛋白酶（MASP-1、MASP-2）。MASP具有與活化的C1q同樣的生物學活性，即裂解C4和C2，形成C3轉化酶，后繼反應與經典途徑相同。(三)MBL激活途徑：無C1的參與1718(四)三條途徑的特點與比較激活物參與成分

C3、C5轉化酶

所需離子生物學作用1920

第三節(jié)補體系統(tǒng)的調節(jié)

補體系統(tǒng)的激活必需在適度調節(jié)的情況下進行，才能發(fā)揮正常的生理學作用。補體激活失控，則大量補體消耗，導致機體防御能力下降，而且會使機體發(fā)生劇烈炎癥反應或造成自身組織細胞的損傷。補體活化途徑的調節(jié)主要包括：（一）控制補體活化的啟動；（二）補體活性片段發(fā)生自發(fā)性衰變；（三）血漿和細胞膜表面存在多種補體調節(jié)蛋白，通過控制級聯(lián)酶促反應中酶活性和MAC組裝等關鍵步驟發(fā)揮調節(jié)作用。21

第三節(jié)補體系統(tǒng)的調節(jié)（一）調控經典途徑C3轉化酶和C5轉化酶1.C1抑制物（C1inhibitor,C1INH)2.補體受體1（CR1）----(CD35)3.C4結合蛋白（C4bp）4.衰變加速因子（DAF）----(CD55)5.膜輔助蛋白（MCP）----(CD46)6.I因子（二）調控旁路途徑C3轉化酶和C5轉化酶（三）針對MAC的調節(jié)1.CD592.C8結合蛋白（C8bp）3.S蛋白（SP）4.群集素22

第四節(jié)補體的生物學作用（一）補體的生物功能1.溶菌、溶解病毒和細胞的細胞毒作用補體被激活以后，通過在靶細胞表面形成MAC，導致靶細胞溶解。補體的這一功能在機體的免疫系統(tǒng)中起重要的防御和免疫監(jiān)視作用，可以抵抗病原微生物的感染，消滅病變衰老的細胞。232.調理作用C3b、C4b與顆粒性抗原結合，可促進吞噬細胞的吞噬作用。最終使機體的抗感染能力增強。243.免疫黏附

免疫粘附作用是指c3b或c4b一端與抗原抗體復合物結合，另一端與血細胞、血小板等結合，形成較大聚合物，有利于吞噬細胞的吞噬清除。254.炎癥介質作用26C5a的炎癥介質作用27

（二）補體的病理生理學意義1.機體抗感染防御的主要機制

病原微生物侵入機體后，在特異性抗體前數(shù)天內，機體有賴于固有免疫機制發(fā)揮抗感染效應。補體旁路途徑和MBL途徑通過識別微生物表面或其糖鏈組分而觸發(fā)級聯(lián)反應，所產生的裂解片段和復合物通過調理吞噬、炎癥反應和溶解細菌而發(fā)揮抗感染作用。在特異性抗體產生之后，可通過經典途徑觸發(fā)C3活化，與旁路途徑中C3正反饋環(huán)路協(xié)同作用，形成更為有效的抗感染防御機制。282.參與適應性免疫應答（見十四章)3.補體系統(tǒng)與血液中其他級聯(lián)反應系統(tǒng)的相互作用29

第五節(jié)補體與疾病的關系（一）遺傳性補體缺損相關的疾病

在臨床上偶爾可以見到一些補體先天性缺陷的病人，除了C2缺陷和C1INH缺陷相對較常見外，其它補體成分的缺陷均非常罕見。補體先天性缺陷患者的兩大臨床表現(xiàn)是反復感染和自身免疫病，這也從反面證實了補體在抗感染免疫和免疫調節(jié)方面的重要意義。下表列舉了一些補體缺陷的臨床表現(xiàn)。30補體缺陷的臨床表現(xiàn)31

第五節(jié)補體與疾病的關系（二）補體與感染性疾病某些情況下，病原生物可借助補體受體入侵細胞，機制有：（1）微生物表面與C3b、iC3b、C4b等補體片段結合，通過CR1、CR2進入細胞，使感染播散；（2）某些微生物可以補體受體或補體調節(jié)蛋白作為其受體而入侵細胞。在臨床上，可考慮應用補體受體的阻斷劑治療某系某些病毒感染。（3）微生物感染細胞后，可產生類似MCP、CD59、DAF樣的調節(jié)蛋白，有效抑制補體的活化及溶解效應。32

第五節(jié)補體與疾病的關系（三）補體與炎癥性疾病

補體在活化過程中產生的片段具有一些新的生物學活性，其中C5a，C3a，C4a具有過敏毒素效應，C5a具有趨化活性，這些片段在促進炎癥反應中起重要作用，因而在一些炎癥相關的疾病中，補體起重要的病理作用，包括自身免疫病、心血管疾病、感染過程中的炎癥性組織損傷、超急性移植排斥等。在這些情況下，通過抑制補體有可能受到治療疾病的效果。33

第五節(jié)補體與疾病的關系（四）補體與異種器官移植3435