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1、1,第四章 补体系统Complement System,补体存在的证实 补体概述 补体的激活 补体系统的调控 补体的生物学作用,2,实验结果提示：1.补体(C)是抗体发挥溶菌（溶细胞）作用的必要补充条件 2.补体(C)不稳定,实验证明补体的存在与作用,Complement(C):the activity of blood serum that completes the action of antibody.（Paul Ehrlich）,霍乱弧菌+新鲜免疫血清 细菌溶解,Ag Ab 补体,霍乱弧菌+加热免疫血清 细菌凝集，不溶解,Ag Ab 灭活补体,霍乱弧菌+加热免疫血清+新鲜正常血清 细菌
2、溶解,Ag Ab 灭活补体 补体,3,Jules Bordet received the Nobel Prize in 1919 for his discovery of immunity factors in blood serum,4,什么是补体系统？,补体（Complement,C）是存在于人和脊椎动物新鲜血清与组织液中一组不耐热的、经活化后具有酶活性的蛋白质.可参与机体的特异性与非特异性免疫应答的效应阶段,表现为抗微生物防御反应、免疫调节及介导免疫病理的损伤性反应。是体内一重要的生物学效应系统和效应放大系统.,一 补体系统概述,5,(一)补体系统的组成 补体的固有成分 C1 C9(C3
3、占全部成份的50%）B因子、D因子等 补体调节蛋白 C1抑制物、C4结合蛋白等 补体受体 CRICR、C5a受体等,6,（二）补体系统的命名 1.补体成份的命名参与补体经典激活途径的固有成分，按C1(q、r、s)C9;补体旁路激活途径的成分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子;2.补体片断的命名 如C3a、C3b等；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.3.补体调节蛋白的命名以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等,7,（三）补体的生物合成,（四）补体的理化性质 成分：球蛋白，以
4、球蛋白为主 性质：对热极不稳定，56，30min灭活；-20或冷冻干燥保存.,90血浆补体成份主要由肝细胞和巨噬细胞产生；炎性因子可促进补体表达（抗原不影响其表达）。,8,二 补体系统的激活 Activation of Complement,9,又称传统途径或第一途径1、识别分子 C1q 2、激活物:主要：抗原-抗体复合物(免疫复合物)其次，CRP、DNA、SAP、线粒体碎片、坏死或凋亡细胞等,（一）经典途径 Classical Pathway,10,激活条件：C1q仅与IgM的CH3区或IgG3、IgG1、IgG2的CH2区结合每一个C1q分子必须同时与二个以上Ig分子的Fc段结合游离或可溶
5、性抗体不能激活补体,11,AgAb（复合物）C1qrs C1 4a C4 C4b 2b C2 C4b2a（C3转化酶）3a C3 C4b2a3b(C5转化酶)5a C5C5b67 C567 C5678 C56789 细胞溶解,红细胞,膜攻击单位,3.激活过程,12,细菌表面,细菌Ag,膜攻击复合体,13,1、激活物与激活条件:某些细菌、革兰阴性菌的内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4以及其它哺 乳动物细胞.,(二)补体激活的旁路途径 Alternative Pathway,不经C1、C4、C2,而由C3、B因子、D因子参与的激活过程又 称第二途径或替代途径.,14,2、激活过程,H
6、因子I因子,旁路激活剂：细菌内毒素酵母多糖等,15,16,1.识别分子 甘露聚糖结合凝集素（Mannose Binding Lectin,MBL）或纤维胶原素（Ficolin,FCN）.2.激活物 病原体表面糖结构，甘露糖、岩藻糖等3.激活途径:MBL结合细菌的甘露糖残基结合丝氨酸蛋白酶形成具活化C1q活性的MBL相关丝氨酸蛋白酶MASP2 水解C4和C2.MASP1 水解C3.,(三)补体活化的MBL途径 MBL Pathway,17,补体活化的MBL途径,18,C5b C5b6789攻膜复合物,（四）补体活化的共同末端效应,MAC(membrane attack complex)的装配和效
7、应机制,19,20,21,三条途径的特点及比较,22,三 补体系统的调控-以抑制作用为主,(一)调控经典途径C3转化酶与C5转化酶1、C1抑制物（C1-INH）抑制C1r/C1s,阻断C4b2a形成 2、补体受体1（CRI，CD35）可结合C3b与C4b 3、C4结合蛋白 4、衰变加速因子（decay accelerating factor,DAF)抑制C4b2a的形成，并促进其分解,23,24,(二)经旁路途径对C3转化酶与C5转化酶的调控 I因子：裂解C3b、C4b H因子：辅助I因子，直接作用于C5转化酶 膜辅助蛋白（MCP，CD46)促进I因子裂解C3b(三)对激活终未过程的调控 S蛋
8、白：阻碍C567与膜的结合，CD59：阻碍MAC 的形成(四)激活的同源限制现象同一种属细胞膜上存在同源限制因子（HRF）,25,补体受体I型（CD35）：与C3b/C4b结合，85存在于RBC表面。补体受体II型（CD21）：与i C3b/C3b/C4b结合，存在于B细胞、活化T细胞、上皮细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等表面。C5aR，C3aR：与C5a/C3a结合C1q受体：与C1q结合,补体受体 介导补体与细胞的作用,26,在有抗体与无抗体存在的情况下,通过不同途径介导抗细菌及其它微生物和寄生虫感染.参与输血反应、介导自身免疫病：在某些病理情况下,补体系统可引起机体自身细胞溶解.补体对肿瘤细
9、胞的溶解作用十分微弱,四 补体的生物学意义,补体可参与非特异性防御反应和特异性免疫应答.,（一）补体的功能,1、溶菌、溶病毒及溶细胞的细胞毒作用,27,Scanning electron micrographs of E.coli showing(a)intact cells and(b,c)cells killed by complement-mediated lysis.Note membrane blebbing on lysed cells.From R.D.Schreiber etal.,1979,J.Exp.Med.149:870.,28,补体中和病毒：抑制病毒吸附易感细胞，促进被
10、吞噬,病毒颗粒,抗体-病毒颗粒,抗体-病毒颗补体,29,2、调理作用-促进吞噬 补体激活过程中产生的C3b、C4b和iC3b均是重要的调理素(opsonin),效果:促进微生物与吞噬细胞粘附,并被吞噬及杀伤.,病原微生物 C3b、C4b 补体受体,30,3、免疫黏附作用,-机体清除循环免疫复合物的重要机制.有助于减少IC产生，并使已形成的免疫复合物解离或溶解，避免IC过度生成和沉积所致的组织损伤,可溶性抗原 抗体复合物 补体 红细胞或血小板 大的免疫复合物 巨噬细胞吞噬,31,过敏毒素样作用 C3a、C5a可使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺等生物活性介质，引起毛细血管扩张、血管通透性增
11、加、平滑肌痉挛等。,趋化作用 C5a有趋化作用，故又称为趋化因子。它们能吸引中性粒细胞和单核/巨噬细胞等向炎症部位聚集，发挥吞噬作用，增强炎症反应。,4、炎症介质作用 通过炎性片段C3a、C5a,32,溶菌、溶细胞 C1C9 调理吞噬C3b、C4b 免疫黏附、清除免疫复合物 C3b 与补体受体 引起炎症 通过炎症介质 C3a、C5a,补体生物学活性,33,1、抗感染防御机制 感染早期：旁路途径与MBL途径发挥作用 感染中晚期：3条途径均发挥作用，经典途径起重要作用。2、参与特异性免疫应答 参与特异性免疫应答的效应阶段 促进抗原摄取与提呈 可与多种免疫细胞相互作用，调节细胞的增殖和分化。处理免疫
12、复合物3、补体系统和凝血、纤溶及激肽系统相互作用,（二）补体的生物学意义,34,Nature immunology；11（9）：785-797.2010,新进展举例,35,Figure 3 Integrative role of complement in host defense and homeostasis.The traditional functions of complement(in oval)and its orchestrating role in immunity and homeostasis are shown.Complement regulates TLr sign
13、aling to coordinate innate defenses and potentiates coagulation to provide a mechanical barrier against the spread of invading bacteria.It also facilitates IgG-mediated phagocytic killing of microbes by reducing the threshold for Fcr activation and promotes specific IgG antibody responses through B
14、cell activation.Complement regulation of APC TLrs influences the differentiation of T cells,which can also be affected directly by complement.,36,补体系统由补体固有成分（C1C9,MBL及B因子、D因子等）、补体调节蛋白和补体受体组成.补体激活途径包括经典途径、MBL途径或旁路途径，经共同的末端通路，最终形成具有溶细胞作用的膜攻击复合物.补体系统的功能包括：溶菌溶细胞、调理吞噬、引起炎症反应、清除免疫复合物.其病理生理学意义体现在：参与特异性与非特异性免疫应答，在抵御感染，介导炎症、参与启动调节免疫应答等方面 补体的激活处于严格的调控之下.,小 结,37,思考题1.何谓补体系统？2.比较补体三条激活途径的异同.3.补体系统的功能是什么？具体是哪些成份发挥作用？4.在补体各成分中，你认为哪一种最重要，为什么？5.补体在特异性和非特异性免疫应答中有何作用？6.补体在感染早期和晚期是如何发挥作用的?7.补体是如何参与炎症反应的？名词解释：C1INH C3a C5a C3b C3正反馈 免疫粘附 补体受体 MBL MAC 旁路激活剂 I因子与H因子,思考题.,38,The end,
