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1、Complement,补体的发现过程补体系统的组成及理化性质补体系统的激活补体激活过程的调节补体反应的特性The multiple activities of the complement system,一、补体的发现过程,Bordet的免疫血清溶破红细胞实验证明免疫血清中的热敏感物质具溶细胞的作用。,1899年，Ehrlich在他的侧链理论中提出了补体的概念，用于解释免疫性的细菌溶破作用。他认为，补体是一群相互依赖的因子，后来又明确了补体的蛋白质性质。20世纪40至50年代，又发现了补体活化的替代途径，使人们对补体的认识又向前推进了一大步。,二、补体系统的组成及理化性质,在血液或体液内除了免
2、疫球蛋白外，还有另外一族参与免疫效应的大分子，它是免疫球蛋白发挥作用的必要补充，称为补体分子(complement)。补体的性质补体的成分与命名,补体的性质,所有补体成分均为球蛋白，含糖，但不含脂质。补体在血清中含量稳定。电泳中，补体大多属于球蛋白。补体各成分的分子量变化范围很大。补体在56摄氏度时30分钟可以灭活。补体固有成分被激活后才能发挥作用。,补体成分通常以非活化状态的前体分子存在于血清中，当补体系统被激活时，补体的各种成分就会严格地按顺序呈现连续的酶促反应。补体分子是分别由肝细胞、巨噬细胞以及肠粘膜上皮细胞等多种细胞产生的，其理化性质及其在血清中的含量差异很大。人类的某些疾病可影响到
3、总补体含量或单一成分的变化，因而对补体水平的测定，对一些疾病的诊断具有一定意义。,补体的成分与命名,补体的成分补体的固有成分补体调节蛋白补体受体补体各成分的命名,补体的固有成分,指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分，包括经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2，旁路激活途径的B因子、D因子、P因子及两条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9等共12种蛋白分子。,补体调节蛋白,以可溶性或膜结合形式存在，具有调节和控制补体活化作用的蛋白分子，包括C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40血清羧肽酸酶N、促衰变因子、膜辅因子蛋白、同种限制因子等
4、。,补体受体,存在于细胞表面，介导补体活性片段或调节蛋白发挥生物效应的各种受体（CR），如CR1CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。,参与补体经典激活途径的固有成分（按其被发现的先后进行命名）如C1(q、r、s)、C2、C9。,补体系统的其他成分（以英文大写字母表示）如B因子、D因子、P因子、H因子。,补体调节蛋白（多以其功能命名）如C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等。,补体活化后的裂解片段（该成分的符号后面附加小写英文字母表示）如C3a、C3b等。,具有酶活性的成分或复合物（在其符号上划一横线表示）如C1、C3bBb。,灭活的补体片段(在其符号前加英文字母i表示)如iC3b。,三 补
5、体系统的激活,补体系统各成分通常多以非活化状态存在于血浆当中，当其被激活物质激活之后，才表现出各种生物学活性。补体的激活途径有两条，按其发现时间分别称为经典途径和替代途径。The two complement pathways converge at the membrane-attack complex.经典途径与替代途径的比较,The Classical Pathway,经典活化途径的启动C1复合物经典途径的活化过程,The Classical Pathway Begins withAntigen-Antibody Binding,Complement activation by the
6、classical pathway commonly begins with the formation of soluble antigen-antibody complexes(immune complexes)or with the binding of antibody to antigen on a suitable target,such as a bacterial cell.The formation of an antigen-antibody complex induces conformational changes in the Fc portion of the Ig
7、M molecule that expose a binding site for the C1 component of the complement system.,Structure of the C1 macromolecular complex,C1 in serum is a macromolecular complex consisting of C1q and two molecules each of C1r and C1s.The C1q molecule is composed of 18 polypeptide chains that associate to form
8、 six collagen-like triple helical arms,the tips of which bind to exposed C1q-binding sites in the CH2 domain of the antibody molecule.Each C1r and C1s monomer contains a catalytic domain and an interaction domain;the latter facilitates interaction with C1q or with each other.Binding of C1q to Fc bin
9、ding sites induces a conformational change in C1r that converts C1r to an active serine protease enzyme,C1r,which then cleaves C1s to a similar active enzyme,C1s C1s has two substrates,C4 and C2.,The alternative pathway generates bound C5b,the same product that the classical pathway generates,but it
10、 does so without the need for antigen-antibody complexes for initiation.Because no antibody is required,the alternative pathway is a component of the innate immune system.This pathway is initiated in most cases by cell-surface constituents that are foreign to the host.替代途径的过程,The Alternative Pathway
11、,替代激活途径,C1分子由三种亚基构成,C1分子与抗原抗体复合物的结合,经典激活途径,经典途径同替代途径的比较,所谓的“经典”和“替代”仅是根据其发现的前后，并不代表它们在体内起作用的主次；从种系发生角度看，替代途径出现的要比经典途径要早。,五 补体反应的特性,连锁反应性：补体反应是一个连锁的酶促反应体系；不稳定性：补体成分常温下短时间内就会发生失活，C3b的半衰期只有1秒；产生部位具广泛性：肝脏、脾脏、肾、肺、骨髓、淋巴结和肠上皮都能产生补体；,非特异性：补体反应实际上是对抗原抗体特异性反应的非特异性放大；虽然抗体只能对一种抗原起反应，但是补体却能被各种各样的抗原抗体复合物所激活，补体反应是
12、非特异性免疫的一个重要组成部分；反应过程中产生多种具有生物活性的中间产物：C5a可以起到趋化因子的作用，它可以吸引白细胞向补体活化部位的迁移。,六、The multiple activities of the complement system,Lysis of cells,bacteria,and viruses;opsonization which promotes phagocytosis of particulate antigens;Binding to specific complement receptors on cells of the immune system,trigg
13、ering specific cell functions,inflammation,and secretion of immunoregulatory molecules;clearance of circulating immune complexes by cells in the liver and spleen.,对病菌的调理作用和趋化作用 C3b可将靶细胞同具有补体受体的吞噬细胞连接起来，促进吞噬细胞对靶细胞的吞噬作用；同时C3b和C5a具有趋化因子的作用，它可以吸引具有相应受体的白细胞游走到补体激活部位。,补体活化后形成的膜攻击复合体,四、补体激活过程的调节,补体成分自身衰变的调节 补体激活过程中产生的中间产物极不稳定，这是级联反应过程中最重要的内限因素；C3转化酶在体内极易衰变，所以体内一般不会发生过强的补体反应；,体液中灭活物质的调节：a、C1抑制物 它可以与C1结合，使活化的C1不能酶解C4，使补体活化不能继续进行；b、C4结合蛋白 这类物质可以与C4结合，从而抑制C4和C2结合，使补体活化不能继续进行；,c、I因子 它可以使C3b灭活，它可以将C3b裂解为无活性的成分，使C5转化酶不能形成；但I因子不能使C3bBb灭活。d、H因子 H因子不仅能促进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，从而加速C3bBb的灭活。,
