补-体系统学习.pptx
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1、Jules Bodet(1870-1961),Discoverer of Complement1894 Bordet 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱发现绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌,加热血清能够溶解霍乱弧菌,加热56 C 30 min 56 C 30 min 阻止其活性;阻止其活性;加入新鲜非免疫血清可恢复其加入新鲜非免疫血清可恢复其活性。活性。Ehrlich Ehrlich 在同时独立发现了类在同时独立发现了类似现象,将其命名为似现象,将其命名为补体补体(ComplementComplement)第1页/共61页补体的分类:补体的分类:补体固有成份补体固有成份 补体调节蛋白补体调节
2、蛋白 补体受补体受体体C1C9,B、D、P因子因子C1INH、C4BP、H、I、S蛋白蛋白和血清羧肽酶和血清羧肽酶等等,MCP,DAF,HRP C1qR、C3b/C4bR(CRI)、3dR(CRII)、H因子受体、因子受体、C3a和和C5a受体等受体等第2页/共61页第二节 补体固有成份一、补体固有成份的组成、命名、生成部位和理补体固有成份的组成、命名、生成部位和理 化特征化特征1 参与经典途径活化的补体固有成份按其发现的先后分别参与经典途径活化的补体固有成份按其发现的先后分别命名为命名为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8和和C9,其中其中C1由由C1q、C1r和和C1s三个亚基组
3、成。三个亚基组成。2 参与旁路途径活化的补体固有成份由参与旁路途径活化的补体固有成份由B、D、P因子和因子和C3、C5C9组成。组成。3 MBL途径成份:途径成份:MBL(mannose-binding lectin,MBL),MASP(MBL-Associated serum proteinase),C4,C2,C3,C5-C9第3页/共61页4 补体固有成份是由肝细胞、巨噬细胞、补体固有成份是由肝细胞、巨噬细胞、肠肠 粘膜上皮细胞和脾细胞等合成的糖蛋白,含量约占血清球蛋白总量的粘膜上皮细胞和脾细胞等合成的糖蛋白,含量约占血清球蛋白总量的10%,其,其中中C3含量最高、含量最高、D因子含量最
4、低。因子含量最低。5 固有成份间的分子量差异较大,其中固有成份间的分子量差异较大,其中C1q 最大、最大、D因子最小。因子最小。6 对热不稳定,对热不稳定,56C、30min即被灭活,即被灭活,010 C条件下活性只能保持条件下活性只能保持34d。7 多种理化因素如射线、机械振荡、酒精、胆汁和某些添加剂等均可破坏补体多种理化因素如射线、机械振荡、酒精、胆汁和某些添加剂等均可破坏补体第4页/共61页二、补体的结构和功能二、补体的结构和功能1、C1分子的结构和功能分子的结构和功能C1q为为18条肽链组成的胶原蛋白样分子,条肽链组成的胶原蛋白样分子,3条条肽链一组形成肽链一组形成6个亚单位。个亚单位
5、。C1r,C1s均为单链均为单链血清蛋白酶。在钙镁离子参与下,一分子血清蛋白酶。在钙镁离子参与下,一分子C1q与与2分子分子C1r和和2分子分子C1s形成复合物。形成复合物。C1是经是经典途径活化的始动分子。典途径活化的始动分子。第5页/共61页C1q分子的分子的C端球形结构是与端球形结构是与Ig上的补体上的补体结合位点相结合的部位,它的启动可使结合位点相结合的部位,它的启动可使C1r构型改变,成为具有活性的构型改变,成为具有活性的C1r并诱并诱导导C1s的活化,成为具有酯酶活性的的活化,成为具有酯酶活性的C1s,在在 Mg+存在下可启动补体活化的经典途径。存在下可启动补体活化的经典途径。第6
6、页/共61页C1qNC蛋白酶活性区蛋白酶活性区SSC1rC1rNCSSC1sC1r、C1s分子结构分子结构第7页/共61页(二)(二)C4的分子结构、裂解片段和功能的分子结构、裂解片段和功能,C4为为3肽链结构肽链结构,分别为,分别为、链。链。C4是是C1(C1S)的作用底物之一的作用底物之一 C4C4a C4b第8页/共61页 结构图结构图 chain chain参与参与C3和和C5转化酶的形成转化酶的形成过敏毒素过敏毒素第9页/共61页(三)(三)C3 C3为为2肽链结构,分别为肽链结构,分别为、链链。三条激活途径的汇合点,起枢纽作用三条激活途径的汇合点,起枢纽作用 C3为血清中含量最高的
7、补体成分为血清中含量最高的补体成分 C3 C3aC3b第10页/共61页结构图结构图参与C3和C5转化酶的形成过敏毒素第11页/共61页C3C3结构以及活化和降解结构以及活化和降解factorfactorCR1proteases第12页/共61页(四)(四)B因子及其功能因子及其功能 B因子为存在于血清的单链糖蛋白因子为存在于血清的单链糖蛋白。D因子因子Ba(234aa)Bb(505aa)NC蛋白酶活性区蛋白酶活性区C3bC3bBb(C3转化酶)第13页/共61页(五)(五)C5 C5为为2肽链结构,分别为肽链结构,分别为、链链。SSC5转换酶转换酶 C5aC5b过敏毒素参与攻膜复合体的形成第
8、14页/共61页(六)(六)C9,穿孔素穿孔素(Perforin)C9和穿孔素结构类似,均为和穿孔素结构类似,均为单链结构单链结构,N端以亲端以亲水性氨基酸为主,水性氨基酸为主,C端均以疏水性氨基酸为主。端均以疏水性氨基酸为主。被活化后形成管状结构的多聚体,由被活化后形成管状结构的多聚体,由10个以上个以上的单体分子组成,可通过其疏水性的的单体分子组成,可通过其疏水性的C末端插末端插入细胞膜,导致细胞溶解。入细胞膜,导致细胞溶解。NC凝血酶凝血酶亲水区亲水区疏水区疏水区第15页/共61页第16页/共61页三三 补体系统的激活途径补体系统的激活途径(一)(一)经典途径经典途径:几个特点:几个特点
9、:1 1 抗原抗体特异结合活化抗原抗体特异结合活化 2 2 反应顺序为反应顺序为C1qrs-C4-C2-C1qrs-C4-C2-C3-C3-C5-C6-C7-C5-C6-C7-C8-C9C8-C9 3 3 产生产生3 3个转化酶:个转化酶:C1C1酶酶,C3,C3转化酶,转化酶,C5C5转化转化酶酶 4 4 产生产生3 3个过敏毒素(个过敏毒素(AnaphylatoxinAnaphylatoxin),),C3a,C3a,C4a,C5a C4a,C5a 第17页/共61页补补 体体 活活 化化 的的 经经 典典 途途 径径IgM/IgG-Ag复合物复合物C1q:r:sC4C4b+C2C4aC2a
10、C4b2bC3C3bC3a Ca+Mg+Ca+(C3C3转化酶)转化酶)C4b2b3b(C5C5转化酶转化酶)识别识别活化活化C5C5b-C6,7,8,9C5a细胞溶解细胞溶解攻击攻击第18页/共61页FabFab段段FcFc段段暴露的暴露的C1qC1q结合结合位点位点IgG IgG 分分 子子 结结 合合 抗抗 原原 前前 后后 的的 构构 象象 变变 化化C1q C1q 结合结合位点被屏位点被屏障障结合抗原之前结合抗原之前结合抗原之后结合抗原之后 C CH1H1 C CH2H2IgM CH3IgM CH3区,区,IgG CH2IgG CH2区区T TY Y第19页/共61页C1qC1qr2
11、s2 C1r C1s 40nm 抗抗 原原抗抗体体 抗抗 原原 补体活补体活 化的经典化的经典 途径途径C1C1由由 一个一个C1qC1q、两个、两个C1r C1r 和两个和两个C1sC1s分子的共同组分子的共同组成。一个成。一个C1qC1q分子如果同分子如果同时与两个以上的时与两个以上的FcFc段结段结合将造成其构象的变化,合将造成其构象的变化,继之使继之使C1rC1r和和C1sC1s活化,活化,启动补体活化的经典途启动补体活化的经典途径径。第20页/共61页第21页/共61页第22页/共61页(二)(二)旁路途径旁路途径的激活的激活 几个特点:几个特点:1 天然活化天然活化,LPS等等多糖
12、类物质可促进其活化。多糖类物质可促进其活化。2 含有一个含有一个C3活化的正反馈调节环路活化的正反馈调节环路。3 产生产生C3转化酶和转化酶和C5转化酶转化酶 4 C1,C4 和和C2不参与,不参与,B因子、因子、D因子、因子、P因子参与因子参与 5 机体早期抗感染免疫中起作用机体早期抗感染免疫中起作用第23页/共61页C3C3C3b+BC3b+B因子因子C3bBb(P)C3bBb(P)C3bnBb(P)C3bnBb(P)D DC3aC3aBaBaC5b-C6,7,8,9 C5C5a正反馈调节环路正反馈调节环路LPSLPS,多糖,凝聚,多糖,凝聚IgIg等等活化活化旁路旁路活化活化途径途径P
13、P因子因子细胞溶解细胞溶解(C3C3转化酶)转化酶)(C5C5转化酶)转化酶)第24页/共61页 补体膜攻击单位结构补体膜攻击单位结构 MACs 造成的细胞膜损伤造成的细胞膜损伤 C7C6C8 C5bC9多聚体C5b+C6+C7+C8+C9=MACs终末途径终末途径第25页/共61页经典和旁路途径的主要区别比较项目经典途径旁路途径激活物补体固有成份所需离子C3转化酶C5转化酶生物学作用IgM/IgG13与抗原形成的免疫复合物细菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等C1C9C3、B、D、P因子和C5C9Ca+、Mg+Mg+C4b2bC3bBb(P)C4b2b3bC3bnBb(P)在
14、特异性体液免疫的效应阶段起作用参与非特异性免疫,在感染早期起作用第26页/共61页 细菌多糖经细菌多糖经MBL(Mannose binding lectin)和)和MASP(MBL associated serum protease)活化)活化C4和和C2 无无C1的参与的参与(三)MBL途径途径第27页/共61页第28页/共61页第29页/共61页第三节第三节 补体激活过程的调节补体激活过程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,则大量补体无益消挥正常的生理学作用。补体激活失控,则大量补体无益消耗
15、,导致机体感染能力下降,而且会使机体发生剧烈炎症耗,导致机体感染能力下降,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。反应或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)(一)补体自身衰变的调节补体自身衰变的调节(二)(二)可溶性补体调节因子的作用可溶性补体调节因子的作用(三)膜补体调节蛋白和补体受体的作用(三)膜补体调节蛋白和补体受体的作用第30页/共61页1 C1 1 C1 抑制分子(抑制分子(C1 inhibitor,C1INH)C1 inhibitor,C1INH)结合活化的结合活化的C1rC1sC1rC1s,使其失去正常酶解底物,使其失去
16、正常酶解底物C4 C4 和和 C2C2的功能的功能 (二)可溶性调节分子的作用(二)可溶性调节分子的作用第31页/共61页C1IHN缺陷引起血管神经性水肿缺陷引起血管神经性水肿第32页/共61页2 C4bp2 C4bp的抑制作用(的抑制作用(C4 Binding Protein)C4 Binding Protein)结合结合C4bC4b,抑制,抑制C4bC4b与与C2C2的结合,防止的结合,防止C3C3转化酶的组装。转化酶的组装。促进促进I I因子对因子对C4bC4b的蛋白水解的蛋白水解第33页/共61页3 H3 H因子因子的作用的作用 (factor H)factor H)能与能与C3bC3
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- 关 键 词:
- 体系 学习
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