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1、第四章第四章 补体系统补体系统(C Complement system)omplement system)定义定义:是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质,以及其调节蛋白组经活化后具有酶样活性的蛋白质,以及其调节蛋白和相关膜蛋白(受体)共同组成的系统。包括余和相关膜蛋白(受体)共同组成的系统。包括余种成分,故被称为种成分,故被称为补体系统(补体系统(complement system)十九世纪末十九世纪末,在发现体液免疫后不久在发现体液免疫后不久,Bordet即证明即证明,新鲜血清中存在一种不耐热的成分新鲜血清中存在一种不
2、耐热的成分,可辅助特异性抗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作用的必要补充条件,故被称为故被称为补体补体(complement,C)。补体的发现:补体的发现:霍乱弧菌霍乱弧菌+新鲜免疫新鲜免疫血清血清-细菌溶细菌溶解解霍乱弧菌霍乱弧菌+免疫血清免疫血清(加热加热)-细菌凝细菌凝集集,不溶解不溶解霍乱弧菌霍乱弧菌+免疫血清免疫血清(加热加热)+新鲜正常血清新鲜正常血清-细菌溶解细菌溶解 Ag Ab CAg Ab 由实验可知:由实验可知:1.补体补体(C)对抗体有辅助和补充作用对抗体有辅助和补充作用2.补体补
3、体(C)不稳定不稳定3.补体补体(C)不需要抗原诱导不需要抗原诱导Ag Ab C主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性一、补体系统的命名一、补体系统的命名二、补体系统的组成二、补体系统的组成三、补体系统的理化特性三、补体系统的理化特性一、补体系统的命名一、补体系统的命名1.1.参与经典激活途径的固有成分参与经典激活途径的固有成分 是是按按补补体体成成
4、分分发发现现的的先先后后次次序序命命名名以以“C”C”表示,如表示,如“C1C1,C2C2,C9”C9”。2.2.旁路激活途径的固有成分旁路激活途径的固有成分 以以因因子子命命名名,用用大大写写英英文文字字母母表表示示,如如B B、D D、P P、I I、H H因子等。因子等。3.补体调节蛋白补体调节蛋白 根根据据其其功功能能命命名名,如如C1q抑抑制制物物、C4结合蛋白等。结合蛋白等。4.补体受体补体受体 则则以以其其结结合合对对象象来来命命名名,如如C1qR、C5aR。5.补体活化的裂解片段补体活化的裂解片段 一一般般在在该该成成分分的的符符号号后后加加小小写写字字母母表表示示,如如小小片
5、段用片段用a表示表示,如如C3a;大片段用大片段用b表示表示,如如C3b。多多种种成成分分的的复复合合物物根根据据数数字字代代号号及及小小写写字字母母按按先后顺序排在先后顺序排在C C的后面,如的后面,如C4b3b。具有酶活性的成分或复合物在其符号上加一横具有酶活性的成分或复合物在其符号上加一横线表示,如线表示,如C1,C3bBb,已失活的补体成分已失活的补体成分则在其符号前冠以则在其符号前冠以“i”i”表示,如表示,如iC3b。二、补体系统的组成二、补体系统的组成1.1.补体系统的固有成分补体系统的固有成分 参与经典激活途径:参与经典激活途径:C1qC1q、C1rC1r、C1sC1s、C4C
6、4、C2C2甘露聚糖结合凝集素(甘露聚糖结合凝集素(MBLMBL)激活途径:)激活途径:MBLMBL(甘露聚糖结合凝集素甘露聚糖结合凝集素),MASP(MASP(丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶)参与旁路激活途径:参与旁路激活途径:P P、D D、B B因子因子 共同成分:共同成分:C3C3、C5C5C9C92.2.补体调节蛋白补体调节蛋白(1 1)可可溶溶性性血血清清蛋蛋白白:C1C1抑抑制制物物(C1INHC1INH)、H H因子、因子、I I因子、因子、P P因子、因子、C4C4结合蛋白、结合蛋白、S S蛋白。蛋白。(2 2)膜膜结结合合性性调调节节分分子子:促促衰衰变变因因子子(DAFDAF)
7、,胞胞膜膜辅辅助助蛋蛋白白因因子子(MCPMCP),同同源源限限制制因因子子(HRFHRF)溶膜抑制剂(溶膜抑制剂(CD59,MIRL)CD59,MIRL)等等 。3.3.补体的受体分子补体的受体分子C3aRC3aR、C2aRC2aR、C4aRC4aR三、补体系统的理化特性三、补体系统的理化特性1.补补体体各各成成分分均均为为糖糖蛋蛋白白,多多数数为为球球蛋蛋白白。分分子子量量25kDa(D因子因子)560kDa(C4b结合蛋白结合蛋白)。)。2.血血清清中中含含量量相相对对稳稳定定,在在某某些些病病理理情情况况下下可可有有波波动动。各各成成分分中中以以C3含含量量最最高高,达达1200mg/
8、L,以以D因因子子含含量量最最低低,仅,仅12mg/L。3.补补体体系系统统各各固固有有成成分分均均分分别别由由肝肝细细胞胞、巨巨噬噬细细胞胞、小小肠肠上皮细胞及脾细胞等产生。上皮细胞及脾细胞等产生。4.补补体体成成分分性性质质极极不不稳稳定定,56加加热热30min即即可可灭灭活活,室室温温下下很很快快失失活活,010仅仅能能保保持持34天天,紫紫外外线线、机械振荡、某些添加剂均可使补体破坏。机械振荡、某些添加剂均可使补体破坏。5.在正常生理情况下,多以在正常生理情况下,多以非活化的酶前体形式非活化的酶前体形式存在。存在。主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二
9、节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第二节第二节 补体活化补体活化一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径二、补体活化的凝集素途径二、补体活化的凝集素途径三、补体活化的旁路途径三、补体活化的旁路途径四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成四、补体活化的后期阶段溶膜复合物的形成五、补体活化三条途径的比较五、补体活化三条途径的比较 第二节第二节 补体的激活补体的激活生理情况下血清中的补体成分大部分以无活性的前体形式存在,生理情况下血清中的补体成分大部分以无活性的前体形
10、式存在,在某些活化物作用下,或在特定的颗粒表面,补体各成分依次被在某些活化物作用下,或在特定的颗粒表面,补体各成分依次被激活,最终导致溶细胞效应;同时,产生多种水解片段,参与免激活,最终导致溶细胞效应;同时,产生多种水解片段,参与免疫调节及炎症反应等多种活动。疫调节及炎症反应等多种活动。激活过程依据起始顺序的不同,可分为激活过程依据起始顺序的不同,可分为三条途径三条途径:由抗原由抗原-抗体复合物结合抗体复合物结合C1q启动激活的途径,称为启动激活的途径,称为经典途径经典途径(classical pathway);由由甘露聚糖结合凝集素甘露聚糖结合凝集素结合至细菌启动激活的途径,称结合至细菌启动
11、激活的途径,称为为凝集素途径凝集素途径(mannan-binding lectin MBL pathway)。病原微生物等提供接触表面,从病原微生物等提供接触表面,从C3C3开始激活的途径,开始激活的途径,不依赖于抗体不依赖于抗体,称为称为旁路途径旁路途径(alternative pathway)alternative pathway);共同的末端通路(共同的末端通路(terminal pathway),),即即膜攻膜攻击复合物(击复合物(membrane attack complex,MAC)的形成及其溶解细胞效应。的形成及其溶解细胞效应。在发挥抗感染作用过程中,最先发挥作用的在发挥抗感染作
12、用过程中,最先发挥作用的是旁路途径和是旁路途径和MBL途径,最后才是经典途径。途径,最后才是经典途径。一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径(一一)活化物质活化物质1.1.主要激活物质主要激活物质 特异性抗体(特异性抗体(IgGIgG或或IgMIgM)与抗原结合形成的免疫复合物与抗原结合形成的免疫复合物 抗体必须带有抗体必须带有FcFc区段区段2.2.非免疫学物质非免疫学物质 核酸、酸性粘多糖、肝素和鱼精蛋白。核酸、酸性粘多糖、肝素和鱼精蛋白。纤溶酶及组织蛋白酶纤溶酶及组织蛋白酶 一些病原物一些病原物一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径(二二)参与的固有成分参与的固有成分 C1(
13、C1q、C1r、C1s)C2、C3、C4、C5C9激活顺序激活顺序:C1,4,2,3C1,4,2,3,5,6,7,8,9,5,6,7,8,9激活条件:激活条件:*IgG1IgG1、G2G2、G3G3、IgMIgM才能活化才能活化C1C1;*一个一个C1C1分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活 IgGIgG分子需两个或两个以上分子需两个或两个以上,IgMIgM单体分子(五聚体);单体分子(五聚体);*游离的或可溶性抗体不能激活补体;游离的或可溶性抗体不能激活补体;一、补体活化的经典途径一、补体活化的经典途径(三三)活化的过程活化的过程1
14、.识别阶段:识别阶段:C12.活化阶段:活化阶段:C4、C2、C33.膜攻击阶段膜攻击阶段1.识别阶段识别阶段C1C1脂酶形成脂酶形成脂酶形成脂酶形成C1C1(C1qC1q)与抗原抗体复合物中与抗原抗体复合物中Ig的补体结的补体结合位点相结合至合位点相结合至C1酯酶形成。酯酶形成。识别单位:识别单位:C1由由1个个C1q、2个个C1r和和2个个C1s组成。组成。C1q:由:由6个相同的亚基组成,形状如花蕊;能与个相同的亚基组成,形状如花蕊;能与Ig分子的补体结合位结合,使分子的补体结合位结合,使C1r酶原活化酶原活化C1r:连接着:连接着C1q与与C1s,C1q活化后引起活化后引起C1r酶原活
15、酶原活化裂解为两个片段,其中具有丝氨酸酯酶活性的片段化裂解为两个片段,其中具有丝氨酸酯酶活性的片段即活化的即活化的C1r,活化,活化C1sC1s:C1s裂解的两个片段中,具丝蛋白酶活性的片裂解的两个片段中,具丝蛋白酶活性的片段催化段催化C4和和C2成分的活化成分的活化辅助因子:辅助因子:Ca2+C1复合物的稳定性依赖复合物的稳定性依赖Ca2+Ag-Ab复合物复合物 C1q C1r活化活化 C1s 活化活化AgAb复合物复合物C1qC1r、C1s活化活化C1s形成形成C1识别免疫复合物形成识别免疫复合物形成C1酯酶的阶段。酯酶的阶段。2.活化阶段活化阶段C4成分的活化:在活化的成分的活化:在活化
16、的C1s作用下水解成作用下水解成C4a和和C4b,C4b能与细胞膜相结合。需要能与细胞膜相结合。需要Mg2+C2成分的活化:在活化的成分的活化:在活化的C1s作用下水解成作用下水解成C2a和和C2b,形成,形成C3转化酶转化酶C4b2a,起催化作用的是,起催化作用的是C2aC3成分的活化:形成成分的活化:形成C5转化酶转化酶C4b2a3b。C3是经是经典和旁路途径共有的补体成分,是血清中含量最高典和旁路途径共有的补体成分,是血清中含量最高的补体成分。的补体成分。C1酯酶作用于后续酯酶作用于后续成分,至成分,至形成形成C3转化酶转化酶(C4b2b)和)和C5转化酶(转化酶(C4b2b3b)。)。
17、2 2 活活化化阶阶段段C1进一步活化进一步活化C4、C2C3转化酶的形成:转化酶的形成:C3C3转化酶转化酶aC4b2aC4b2aC5转化酶的形成:转化酶的形成:C3-C4b2a C3a+C3bC3b+C4b2a C4b2a3b C4b2a3b=C5转化酶转化酶 3.膜攻击阶段膜攻击阶段附着于胞膜的附着于胞膜的C5b678复合物与复合物与12-15个个C9分子联结分子联结成成C5b6789n,即形成攻膜复合体(,即形成攻膜复合体(membrane attack complex,MAC)。)。C5a C4b2a3b C5 C5b+C6+C7 C5b67+C8 C5b678+C9 C5b6789
18、n(膜攻击复合体膜攻击复合体)细胞裂解细胞裂解MACMAC的效应机制:的效应机制:细胞溶解细胞溶解MACMAC在胞膜上打孔(内径在胞膜上打孔(内径11nm11nm)胞内渗透压下降胞内渗透压下降1.识别阶段识别阶段2.活化阶段活化阶段3.3.膜攻击阶段膜攻击阶段二、补体活化的凝集素途径二、补体活化的凝集素途径1.1.活化物质活化物质MBLMBL激活途径的主要激活物为表面含有甘露糖基、激活途径的主要激活物为表面含有甘露糖基、岩藻糖和岩藻糖和N-N-氨基半乳糖的病原微生物。氨基半乳糖的病原微生物。大量细大量细菌感染后的急性应答期,会诱导巨噬细胞产生菌感染后的急性应答期,会诱导巨噬细胞产生IL-6IL
19、-6而促使肝细胞合成与分泌急性期蛋白包括甘而促使肝细胞合成与分泌急性期蛋白包括甘露聚糖结合凝集素(露聚糖结合凝集素(MBLMBL)为激活物。)为激活物。2.2.参与的固有成分参与的固有成分甘露糖结合凝集素甘露糖结合凝集素(MBL)(MBL)、C4C4、C2C2、C3C3MBLMBL:类似于:类似于C1q,C1q,呈花蕊状;感染呈花蕊状;感染最早期肝细胞最早期肝细胞合成的急性反应蛋白合成的急性反应蛋白MBLMBL先与细菌的甘露糖残基结合,后与丝氨酸蛋白酶先与细菌的甘露糖残基结合,后与丝氨酸蛋白酶结合,形成结合,形成MBLMBL相关的丝氨酸蛋白酶(相关的丝氨酸蛋白酶(MBL-MBL-associa
20、ted serine protease,MASP-1associated serine protease,MASP-1、MASP-2MASP-2)。)。MASPMASP具有与活化的具有与活化的C1C1同样的生物学活性,即裂解同样的生物学活性,即裂解C4C4和和C2C2,形成,形成C3C3转化酶,后继反应与经典途径相同。转化酶,后继反应与经典途径相同。MBL+病原体甘露糖残基+丝氨酸蛋白酶C4C2MASPC4a +C4bC2b +C2a+C4b2aC3转化酶3.活化过程活化过程补体激活的补体激活的MBLMBL途径途径C4MBLC4bC4aC4bC2C2bC2bC2aC2aC4b2aC4b2a是是
21、C3C3转化酶转化酶(convertaseconvertase)MASPMASP2 三、补体活化的旁路途径三、补体活化的旁路途径也称为替换途径、第二途径也称为替换途径、第二途径1.1.活化物质活化物质各种多糖,特别是菌多糖:各种多糖,特别是菌多糖:脂多糖脂多糖(LPSLPS)、酵)、酵母多糖、磷壁酸母多糖、磷壁酸各种革兰氏阳性和阴性细菌各种革兰氏阳性和阴性细菌寄生物寄生物经典途径中不能作为激活经典途径中不能作为激活C1C1的免疫球蛋白分子的免疫球蛋白分子三、补体活化的旁路途径三、补体活化的旁路途径2.参与的固有成分参与的固有成分C3C3、B B、D D、P P 、H H、I IC3C3:识别作
22、用,启动替换途径活化:识别作用,启动替换途径活化B B:表面束缚分子,:表面束缚分子,C3C3保护活化因子保护活化因子,能与能与C3bC3b结合成结合成C3bBC3bB。也是酶原。也是酶原D D:B B因子转化酶,因子转化酶,C3C3转化酶转化酶C3bBbC3bBbP P:备解素,稳定:备解素,稳定C3C3转化酶转化酶H H:当无激活物质时,能与:当无激活物质时,能与C3bC3b结合结合I:C3bI:C3b钝化因子钝化因子CVF:蛇毒因子,作用类似于:蛇毒因子,作用类似于C3,能与,能与Bb结结合成合成CVFBb,具有抗,具有抗H和和I因子的作用因子的作用3.3.替代途径激活过程替代途径激活过
23、程 启动阶段启动阶段-C3转化酶转化酶 激活阶段激活阶段-C5转化酶转化酶 效应阶段效应阶段-共同末端通路共同末端通路四、补体活化的溶膜途径四、补体活化的溶膜途径 上上述述三三途途径径均均产产生生C5转转化化酶酶,启启动动补补体体系系统统的的终终末末成成分分(C5、C6、C7、C8、C9)的的活活化化,并并形形成成具具有有溶溶细细胞胞效效应应的的膜膜攻攻击击复复合合物物(membrane membrane attack attack complex complex,MACMAC),导导致致靶细胞的溶解。靶细胞的溶解。C5转化酶转化酶C5C6C7C8C9C5bC5b6C5b67C5b6789(M
24、AC)C5a MACMAC插入细胞膜插入细胞膜C5b C6C7C8 C9C9C9C9C9C9C9C9C9MACMACMAC的电镜结果补体诱导的RBC膜的破裂五、五、三条途径的特点与比较三条途径的特点与比较:激活物激活物 参与成分参与成分 C3、C5转化酶转化酶 所需离子所需离子 生物学作用生物学作用比较项目比较项目经典途径经典途径旁路途径旁路途径激活物激活物补体固有成份补体固有成份所需离子所需离子C3转化酶转化酶C5转化酶转化酶生物学作用生物学作用IgM/IgG13与抗原与抗原形成的免疫复合物形成的免疫复合物细菌脂多糖、肽聚细菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝糖、酵母多糖和凝聚的聚的IgG4/Ig
25、A等等C1C9B、D、P因子因子和和C3、C5C9Ca+、Mg+Mg+C4b2aC3bBb(P)C4b2a3bC3bnBb(P)在特异性体液免疫在特异性体液免疫的效应阶段起作用的效应阶段起作用参与非特异性免疫,参与非特异性免疫,在感染早期起作用在感染早期起作用补体活化补体活化3条途径的比较条途径的比较凝集素途径凝集素途径凝集素凝集素(MBL)C4,C2C9Ca+参与非特异参与非特异性体液免疫性体液免疫C4b2aC4b2a3b主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效
26、应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第三节第三节 补体反应的调控及补体的生补体反应的调控及补体的生物学效应物学效应一、补体系统激活的调节一、补体系统激活的调节 1.血清中的补体活化调节蛋白血清中的补体活化调节蛋白 2.细胞膜上的调节蛋白细胞膜上的调节蛋白二、补体的受体二、补体的受体三、补体蛋白的生物学功能三、补体蛋白的生物学功能 一、补体系统激活的调节一、补体系统激活的调节 补体系统的激活必需在适度调节的情况下进行,才能发补体系统的激活必需在适度调节的情况下进行,才能发挥正常的生理学作用。补体激活失控,则大量补体消耗,导挥正常的生理学作用。补体激活失控,则大量补体消
27、耗,导致机体抗感染能力下降,而且会使机体发生剧烈炎症反应或致机体抗感染能力下降,而且会使机体发生剧烈炎症反应或造成自身组织细胞的损伤。造成自身组织细胞的损伤。补体活化途径的调节补体活化途径的调节主要包括:主要包括:(一)控制补体活化的启动;(一)控制补体活化的启动;(二)补体活性片段发生自发性衰变;(二)补体活性片段发生自发性衰变;(三)血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白,通过控制(三)血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白,通过控制 级联酶促反应中酶活性和级联酶促反应中酶活性和MACMAC组装等关键步骤发挥调节作用。组装等关键步骤发挥调节作用。(一)调控经典途径(一)调控经典途径C3C3转化
28、酶和转化酶和C5C5转化酶转化酶 1.C11.C1抑制物(抑制物(C1 inhibitor,C1INH)C1 inhibitor,C1INH)2.2.补体受体补体受体1 1(CR1CR1,CD35CD35,C3bC3b受体受体)3.C43.C4结合蛋白(结合蛋白(C4 binding protein,C4bpC4 binding protein,C4bp)4.4.衰变加速因子(衰变加速因子(decay accelerating decay accelerating factor,DAFfactor,DAF)-(CD55)-(CD55)5.5.膜辅助蛋白(膜辅助蛋白(membrane cofac
29、tor membrane cofactor protein,MCPprotein,MCP)-(CD46)-(CD46)6.I6.I因子(因子(CbCb抑制因子)抑制因子)(二)调控旁路途径(二)调控旁路途径C3C3转化酶和转化酶和C5C5转化酶转化酶(三)针对(三)针对MACMAC的调节的调节1.1.溶膜抑制剂(溶膜抑制剂(MIRL,MIRL,CD59)2.2.C8结合蛋白(结合蛋白(C8bp)3.3.S蛋白(溶膜复合物抑制因子,蛋白(溶膜复合物抑制因子,SP)4.4.群集素:抑制群集素:抑制MAC组装组装,并促进并促进MAC从细胞膜解离从细胞膜解离1.血清中的补体活化调节蛋白血清中的补体活化
30、调节蛋白血清中的补体活化调节蛋白又叫液相调节蛋白,在溶液中起血清中的补体活化调节蛋白又叫液相调节蛋白,在溶液中起到初步的钝化或抑制补体的作用。到初步的钝化或抑制补体的作用。1.C1INH(C11.C1INH(C1抑制因子抑制因子)能能抑抑制制液液相相中中C1C1的的活活化化。在在C1C1与与抗抗原原抗抗体体复复合合物物结结合合之之前前,就能与就能与C1C1结合。结合。可可与与活活化化的的C1rC1r和和C1sC1s结结合合,使使其其失失去去酶酶解解正正常常底底物物(C4(C4、C2)C2)的能力。的能力。2.S2.S蛋白蛋白(溶膜复合物抑制因子溶膜复合物抑制因子,MAC-INH),MAC-IN
31、H)能结合能结合C5bC5b,6 6,7 7复合物,阻止复合物,阻止C9C9分子多聚体的形成。分子多聚体的形成。C1INHS蛋白蛋白1.血清中的补体活化调节蛋白血清中的补体活化调节蛋白3.I3.I因子因子(C3bINH(C3bINH,C3bC3b抑制因子抑制因子)能降解能降解C3bC3b,C4bC4b,变为,变为iC3biC3b,不能与,不能与C4b2aC4b2a,C3bBbC3bBb结合成为结合成为C5C5转化酶转化酶需要需要H H因子、因子、C4bpC4bp(C4C4结合蛋白结合蛋白)、)、MCPMCP(膜辅助蛋(膜辅助蛋白)、白)、CR1CR1(补体受体(补体受体1 1)帮助)帮助4.H
32、4.H因子因子(I(I因子的加速因子因子的加速因子)能与能与C3bC3b结合,阻断替换途径结合,阻断替换途径加速加速I I因子降解因子降解C3bC3b能使能使BbBb从从C3bBbC3bBb中解脱下来中解脱下来1.血清中的补体活化调节蛋白血清中的补体活化调节蛋白5.5.过敏毒素钝化因子过敏毒素钝化因子能使过敏毒素能使过敏毒素C3aC3a、C4aC4a、C5aC5a失活失活6.C4bp(C4b6.C4bp(C4b结合蛋白结合蛋白)是补体系统中最大的蛋白分子是补体系统中最大的蛋白分子能抑制能抑制C4bC4b与与C2C2结合,抑制结合,抑制C4b2aC4b2a的形成的形成I I因子的辅助因子,介导因
33、子的辅助因子,介导C4bC4b的降解的降解2.细胞膜上的调节蛋白细胞膜上的调节蛋白1.1.促衰变因子促衰变因子(DAF)(DAF)阻断来自两条途径阻断来自两条途径C3C3转化酶的装配,使转化酶的装配,使C2aC2a和和BbBb解离失去解离失去C3C3转化酶的作用。转化酶的作用。2.细胞膜上的调节蛋白细胞膜上的调节蛋白2.2.膜辅助蛋白膜辅助蛋白(MCP)(MCP)与与H H、I I、CRICRI共同作用,使共同作用,使C3bC3b变为变为iC3biC3b和水解片段和水解片段(C3f(C3f、C3cC3c、C3dg)C3dg)3.3.同源限制因子同源限制因子(HRF)(HRF)在细胞膜上干扰在细
34、胞膜上干扰C5b,6,7C5b,6,7与与C8C8结合,从而干扰溶胞(液相:结合,从而干扰溶胞(液相:S S蛋蛋白)白)4.4.溶膜抑制剂溶膜抑制剂(CD59(CD59,MIRL)MIRL)溶膜复合物形成时,通过与溶膜复合物形成时,通过与C8C8或或C9C9结合抑制了结合抑制了C9C9聚合成膜孔聚合成膜孔保护病原菌附近正常细胞的最重要因子保护病原菌附近正常细胞的最重要因子二、补体的受体二、补体的受体补体受体(补体受体(complement recepter,CR):是指是指表达于细胞表面能与某些补体成分或补表达于细胞表面能与某些补体成分或补体片段特异性结合的糖蛋白分子体片段特异性结合的糖蛋白分
35、子。补体系统被激活后可产生一系列的具有重要补体系统被激活后可产生一系列的具有重要生物活性的片段,这些片段可与不同细胞上的特生物活性的片段,这些片段可与不同细胞上的特异性补体受体结合而发挥作用异性补体受体结合而发挥作用。二、补体的受体二、补体的受体1.CR1(1.CR1(补体受体补体受体1 1型型)位于血细胞位于血细胞配体配体 C3bC3b、C4bC4b功能:功能:抑制补体激活:与抑制补体激活:与C3bC3b、C4bC4b结合,通过抑制结合,通过抑制C3C3转转化酶活性调控补体的活化化酶活性调控补体的活化;I;I因子的辅助因子因子的辅助因子扩大吞噬性白细胞的胞饮作用扩大吞噬性白细胞的胞饮作用是循
36、环系统中免疫复合物的清除剂:免疫粘连是循环系统中免疫复合物的清除剂:免疫粘连二、补体的受体二、补体的受体2.2.补体受体补体受体2 2型(型(CR2CR2,C3dRC3dR,CD21CD21)位于位于B B细胞、滤泡性树突细胞、上皮细胞细胞、滤泡性树突细胞、上皮细胞是是C3dC3d、iC3biC3b、C3dgC3dg、C3bC3b、EBEB病毒的受体病毒的受体生物学功能生物学功能(1)调节)调节B细胞增殖、分化、记忆和抗体的产生细胞增殖、分化、记忆和抗体的产生(2)作为)作为EB病毒受体,与某些疾病相关病毒受体,与某些疾病相关 3.3.补体受体补体受体3 3型(型(CR3CR3、Mac-1Ma
37、c-1、CD11b/CD18CD11b/CD18)位于巨噬细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、位于巨噬细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、肥大细胞和肥大细胞和NKNK细胞细胞是是iC3biC3b的受体、的受体、C3dC3d的受体的受体能结合糖类能结合糖类功能:功能:功能:功能:参与吞噬细胞生物学作用:调理、诱导呼吸爆发、参与吞噬细胞生物学作用:调理、诱导呼吸爆发、参与吞噬细胞生物学作用:调理、诱导呼吸爆发、参与吞噬细胞生物学作用:调理、诱导呼吸爆发、促进趋化作用促进趋化作用促进趋化作用促进趋化作用 凝集素活性:与某些特异糖类结合,介导补体非依凝集素活性:与某些特异糖类结合,介导补体非依凝集素活性:与某些特
38、异糖类结合,介导补体非依凝集素活性:与某些特异糖类结合,介导补体非依 赖方式与吞噬细胞结合赖方式与吞噬细胞结合赖方式与吞噬细胞结合赖方式与吞噬细胞结合 参与粘附作用:促与内皮细胞结合参与粘附作用:促与内皮细胞结合参与粘附作用:促与内皮细胞结合参与粘附作用:促与内皮细胞结合二、补体的受体二、补体的受体4.4.补体受体补体受体4 4型型(CR4(CR4即即CD11cCD11c,CD18)CD18)iC3biC3b与与C3dgC3dg受体:功能与受体:功能与CR3CR3有相似有相似5.5.其他补体受体其他补体受体C5aC5a受体:分布于肥大细胞、粒细胞、单核受体:分布于肥大细胞、粒细胞、单核及巨噬细
39、胞、血小板和内皮细胞上,介导吞及巨噬细胞、血小板和内皮细胞上,介导吞噬作用,增加血管通透性及趋化性,导致炎噬作用,增加血管通透性及趋化性,导致炎症反应症反应C3aC3a受体:分布肥大细胞、嗜碱性粒细胞,受体:分布肥大细胞、嗜碱性粒细胞,结合结合C3aC3a和和C4aC4aC3eC3e受体、受体、C1qC1q受体受体补体系统的功能可分为两大方面:补体系统的功能可分为两大方面:一、补体在细胞表面激活并形成一、补体在细胞表面激活并形成MAC介导溶细胞效应介导溶细胞效应二、补体激活过程中产生不同的蛋白二、补体激活过程中产生不同的蛋白水解片段,从而介导各种生物学效应水解片段,从而介导各种生物学效应三、补
40、体蛋白的生物学功能三、补体蛋白的生物学功能补体活性片段介导的生物学效应补体活性片段介导的生物学效应 1.免疫黏附免疫黏附 2.清除凋亡细胞清除凋亡细胞 3.炎症介质作用炎症介质作用 4.免疫调节免疫调节三、补体蛋白的生物学功能三、补体蛋白的生物学功能补体的溶胞功能补体的溶胞功能补体介导是机体抵抗微生物感染的重要防御机制补体介导是机体抵抗微生物感染的重要防御机制 补补体体系系统统激激活活后后,通通过过级级联联反反应应可可在在靶靶细细胞胞表表面面形形成成许许多多MACMAC,导导致致靶靶细细胞胞溶溶解解。补补体体的的这这一一功功能能在在机机体体的的免免疫疫系系统统中中起起重重要要的的防防御御和和免
41、免疫疫监监视视作作用用,可可以以抵抵抗抗病病原原微微生生物物的的感感染染,消消灭灭病病变变衰衰老老的的细细胞胞。由由于于补补体体的的溶溶细细胞胞效效应应具具有有重重要要生生理理意意义义,因因而而,当当某某些些病病人人出出现现先先天天性性或或后后天天性性的的补补体体缺缺陷陷时时,出出现现的的最最重重要要表表现现是是容容易易遭遭受受病病原原微微生生物物的侵袭而出现反复性感染。的侵袭而出现反复性感染。在在感感染染早早期期,主主要要通通过过旁旁路路途途径径和和MBLMBL途途径径,待待特特异异性性抗抗体体产产生生后后,主要靠经典途径来完成。主要靠经典途径来完成。在某些病理情况下,溶细胞作用参与组织损伤
42、,如引起自身免疫病。在某些病理情况下,溶细胞作用参与组织损伤,如引起自身免疫病。三、补体蛋白的生物学功能三、补体蛋白的生物学功能 补体活性片段介导的生物学效应补体活性片段介导的生物学效应(1)(1)免疫黏附免疫黏附 细菌或免疫复合物激活补体、结合细菌或免疫复合物激活补体、结合C3b/C4b后,若与后,若与表面具有相应补体受体(表面具有相应补体受体(CR1)的红细胞和血小板结)的红细胞和血小板结合,则可形成较大的聚合物,通过血液循环到达肝脏合,则可形成较大的聚合物,通过血液循环到达肝脏和脾脏,被巨噬细胞吞噬。和脾脏,被巨噬细胞吞噬。Ag-Ab复合物(可溶性)复合物(可溶性)C3b或或C4b与血细
43、胞与血细胞(如红细胞、血小板)(如红细胞、血小板)CR结合结合吞噬清除。吞噬清除。(2)(2)清除凋亡细胞清除凋亡细胞 生理条件下经常产生凋亡细胞生理条件下经常产生凋亡细胞表面表达多种自身抗表面表达多种自身抗原原被某些补体活化片段(被某些补体活化片段(C1q、C3b、iC3b等)识别等)识别并结合并结合通过与吞噬细胞表面的相应的受体相互作用通过与吞噬细胞表面的相应的受体相互作用而参与对这些细胞的清除。而参与对这些细胞的清除。(3)(3)炎症介质作用炎症介质作用(1)过敏毒素作用过敏毒素作用 C3a,C4a,C5a,具有过敏毒素作用,具有过敏毒素作用,以以C5a的作的作用最强。用最强。可使表面具
44、有相应受体的肥大细胞和嗜碱性可使表面具有相应受体的肥大细胞和嗜碱性粒细胞等脱颗粒,释放组胺等血管活性物质,引起血粒细胞等脱颗粒,释放组胺等血管活性物质,引起血管扩张、通透性增强、平滑肌收缩和支器官痉挛等的管扩张、通透性增强、平滑肌收缩和支器官痉挛等的作用;作用;C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性粒细胞(肥大细胞和嗜碱性粒细胞(C5aR、C3aR)释放活性介质释放活性介质(如组胺、白三烯及前列腺素如组胺、白三烯及前列腺素等等)过敏反应性病理变化。过敏反应性病理变化。(2)趋化作用趋化作用 趋化因子趋化因子C5a、C3a、C4a 和和 C5b67 C3a和和C5a对中性粒细胞具有趋化作用对中性粒细胞
45、具有趋化作用,吸引具,吸引具有相应受体的中性粒细胞和单核吞噬细胞向补体有相应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。激活的炎症区域游走和聚集,增强炎症反应。C5a、C3a 吞噬细胞向感染部位聚集吞噬细胞向感染部位聚集炎症反应。炎症反应。(3)激肽样作用激肽样作用 C2a具有激肽样作用具有激肽样作用:使小血管扩张、通透:使小血管扩张、通透性增强、引起炎症性充血和水肿作用,性增强、引起炎症性充血和水肿作用,激激肽样作用(肽样作用(C2a)C2a、C4a能增强血管的通透性能增强血管的通透性炎性渗出、炎性渗出、水肿。水肿。(4 4)免疫调节作用)免疫调节作用(1)捕
46、捉、固定抗原捕捉、固定抗原捕捉、固定抗原捕捉、固定抗原 C3促吞噬细胞作用;促吞噬细胞作用;(2)促细胞增殖分化促细胞增殖分化促细胞增殖分化促细胞增殖分化 C3b+CR1(B细胞)细胞)促进促进B增殖分化。增殖分化。(3)调节免疫细胞效应功能调节免疫细胞效应功能调节免疫细胞效应功能调节免疫细胞效应功能 C3b可增强对靶细胞的可增强对靶细胞的ADCC作用。作用。主要内容主要内容第一节第一节 补体组成及理化特性补体组成及理化特性第二节第二节 补体活化补体活化第三节第三节 补体反应的调控及补体的生物学效应补体反应的调控及补体的生物学效应第四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷第
47、四节第四节 补体的生物合成与补体缺陷补体的生物合成与补体缺陷一、补体的生物合成一、补体的生物合成二、补体缺陷与补体缺陷病二、补体缺陷与补体缺陷病一、补体的生物合成一、补体的生物合成1.补体合成的细胞补体合成的细胞 单核细胞、巨噬细胞、肝细胞等单核细胞、巨噬细胞、肝细胞等2.急性期反应产物急性期反应产物3.激活因子:激活因子:IL、TNF、r-IFN等等二、补体缺陷与补体缺陷病二、补体缺陷与补体缺陷病1.经典途径和替换途径补体成分的遗传性缺陷经典途径和替换途径补体成分的遗传性缺陷缺失成为:缺失成为:C1q、C1r、C4、C2、C3、P因子、因子、D因子因子引起的病症:多脓菌感染频率增加、免疫复合物引起的病症:多脓菌感染频率增加、免疫复合物病、遗传性血管水肿病病、遗传性血管水肿病二、补体缺陷与补体缺陷病二、补体缺陷与补体缺陷病2.2.后期补体成为的缺失后期补体成为的缺失缺失成分:缺失成分:C5C5、C6C6、C7C7、C8C8、C9C9病症:溺散性奈瑟菌感染病症:溺散性奈瑟菌感染3.3.调节成分的缺陷调节成分的缺陷 病症:皮肤与粘膜急性水肿、系统性红斑狼疮、病症:皮肤与粘膜急性水肿、系统性红斑狼疮、多脓菌感染等。多脓菌感染等。作业作业简答题:简答题:1.简述补体活化的经典途径。简述补体活化的经典途径。2.简述补体蛋白的生物学功能。简述补体蛋白的生物学功能。
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