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第 3 章 补 体 系 统

第 3 章 补 体 系 统. The Complement System. 内 容 与 要 求. 1、概述（掌握） 2、补体系统的组成（熟悉） 3、补体激活途径（熟悉） 4、补体系统的调节机制（了解补体调节， 熟悉同源限制） 5、补体受体（了解） 6、补体系统的生物学功能（掌握）. 补体. ( Complement).

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第 3 章 补 体 系 统

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Presentation Transcript

  1. 第 3 章 补 体 系 统 The Complement System

  2. 内 容 与 要 求 1、概述（掌握） 2、补体系统的组成（熟悉） 3、补体激活途径（熟悉） 4、补体系统的调节机制（了解补体调节， 熟悉同源限制） 5、补体受体（了解） 6、补体系统的生物学功能（掌握）

  3. 补体 (Complement) 补体----是存在与人和脊椎动物的血清和组织液中的中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。组成生物级联反应系统，具有持续紧张、随时可发、精密调控等特点。 Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of complement

  4. 补体系统正常处于不活化状态，须经激活才能发挥效应补体系统正常处于不活化状态，须经激活才能发挥效应 生物级联反应体系：由生物大分子组成的连续而又分级地激活反应系统，其本质是功能上相互关联的蛋白质分子之间的连续酶促反应。 血浆中的生物级联反应系统： 补体系统：溶解靶细胞，杀伤病原微生物。 凝血系统：形成血栓。 纤维蛋白酶溶解系统：溶解血栓。 缓激肽系统：扩张血管，增加毛细血管通透性。

  5. 一、补体系统的组成Components of the Complement System 补体固有成分 补体调节蛋白 补体受体

  6. 补体固有成分： 参与经典途径的成分：C1q，C1r，C1s， C4，C2和C3。 参与替代途径的成分：D因子和B因子。 参与甘露糖结合蛋白途径的成分：MBP， MASP-1和MASP-2 参与终末途径的成分：C5，C6，C7，C8，C9。 补体调节蛋白： C1INH，C4bp，H因子，I因子，P因子，C55（DAF），CD46和CD59。 补体受体：CR1，CR2，CR3/CR4及CR5a。

  7. 二、补体激活途径 Pathway of Complement Activation （一）经典途径 Classical Pathway of Complement Activation （二）替代途径 Alternative Pathway of Complement Activation （三）甘露糖结合蛋白途径 MBP Pathway of Complement Activation （四）终末途径 Terminal Pathway of Complement Activation

  8. （一）补体激活经典途径 由Ag-Ab复合物激活的途径。从C1q激活开始，继而依次激活C4、C2、C3，最终形成C5转化酶。 激活过程： 1、C1q激活 2、C3转化酶（C4b2b）形成 3、C5转化酶（C4b2b3b）形成 激活物质：抗原抗体复合物（Ag-Ab）

  9. IgG分 子 结 合 抗 原 前 后 的 构 象 变 化 结合抗原之前 结合抗原之后 Fab段 CH1 暴露的C1q结合位点 C1q 结合位点被屏障 CH2 Fc段 IgM CH3区，IgG CH2区

  10. 补 体 活 化 的 经 典 途 径 C1q C1r C1s C1qr2s2 抗体 抗 原 抗 原 <40nm C1分子的结构与功能 C1由 一个C1q、两个C1r 和两个C1s分子的共同组成。一个C1q分子如果同时与两个以上的Fc段结合将造成其构象的变化，继之使C1r和C1s活化，启动补体活化的经典途径。

  11. C4b2b—— C3转化酶（C3 convertase）形成 C4 C4a，C4b C1qrs C4b2b C2 C2a，C2b C4b2b3b —— C5转化酶（C5 convertase）形成 C3 C3a，C3b C4b2b C4b2b3b

  12. 补 体 活 化 的 经 典 途 径 IgM/IgG 复合物 C1q : r : s Ca++ Ca++ Mg++ C4b + C2（C4b2） C4 C4b2b （C3转化酶） C4b2b3b C4a C2a （C5转化酶） C3 C3b C3a

  13. （二）补体激活替代途径 替代途径从C3激活开始，经B因子和D因子依次激活，最终形成C5转化酶。 激活过程： 1、C3激活 2、C3转化酶（C3bBb）形成 3、C5转化酶（C3bnBb）形成 4、C3b正反馈环路 激活物质：病原生物（内毒素，酵母多糖）

  14. C3 分子组成及其各种结合位 a 链 C- b 链 C R1 N- P N- C- CR3 -S-S- -S-S- C3是由一条120 kDa的 a链和一条70 kDa的 b链共价组成的异二聚体型 b球蛋白。深黑线段代表C3b与CR1，CR2和CR3等补体受体的结合位点。 CR2

  15. C3bBbP — C3转化酶（C3 convertase）形成 B D P C3b C3bB C3bBb C3bBbP C3bnBb — C5转化酶（C5 convertase）形成 3b 3b C3bBb C3bBb3b C3bnBb

  16. C3bBb 的 双 重 作 用 C3b C3b C3b C3b C5 C5b C5 C3b C5a Bb C3 C3 C3a C3b C3bnBb C3bBbP

  17. C3 与 C3b 正 反 馈 环 路 C3b Bb D因子 C3 C3bB C3b B因子

  18. （三）补体激活甘露糖结合蛋白途径 甘露糖结合蛋白（MBP）途径从MBP激活丝氨酸蛋白酶原（MASP）开始，经C4、C2、C3依次激活过程，最终形成C5转化酶。 激活过程： 1、 MASP激活 2、C3转化酶（C4b2b）形成 3、C5转化酶（C4b2b3b）形成 激活物质：病原生物。

  19. MBP的立体结构 （类似C1q） MBP——是脊椎动物血清中一种能与甘露糖苷特异结合的钙离子依赖性凝集素分子，与C1q分子结构相似。 甘露糖苷主要存在于病原生物的表面

  20. C4 C4a + C4b 甘露糖苷 甘露糖苷 + MASP C4b2b MBP MBP （C3转化酶） MASP C2 C2a + C2b

  21. （四）补体激活终末效应 终末效应是前三条激活途径的后续阶段。 激活过程： 1、C5b形成： C5转化酶裂解C5成为C5a和C5b， C5b和C3b结合形成C3b5b 2、C5b678形成 3、C5b6789（MAC）形成 从C5转化酶裂解C5成为C5a和C5b开始，经C6、C7、C8、C9的依次激活，最终形成C5b6789大分子复合物即攻膜单位（MAC），导致细胞溶解。

  22. 补体膜攻击单位结构MACs造成的细胞膜损伤 C7 C6 C8 C9多聚体 C5b C5b+C6+C7+C8+C9 = MACs

  23. 补体攻膜单位 细胞膜表面的C3b5b与C6、C7、C8依次结合形成C5b678复合物。该复和物诱发C9在细胞膜表面共聚，形成膜表面的通道结构MACs，造成胞膜的穿孔损伤。

  24. 补 体 杀 伤 寄 生 虫 MACs 的效应

  25. 终末通路 Terminal Pathway 经典途径Classical 扩增 效应 启动 MBP （C3转化酶） （C3、C5转化酶） （MACs等） 替代途径Alternative 调控

  26. 三、补体系统的调节机制 Regulation of the Complement System 1、补体的自身调控 C3转化酶极易衰变 2、补体调节因子的作用

  27. （一）经典途径和MBP途径的调节 1、C1抑制因子（C1-INH）：与C1r，1s 结合，阻碍C1qrs形成 2、I 因子：裂解C3b，C4b。阻碍C3转化酶形成。 3、其他： C4bp：与C4b 结合，阻碍C3转化酶（C4b2b）形成 DAF （衰变加速因子） CD46、CD55） 与C3b、C4b结合，并使之被因子灭活 补体受体（CR1）

  28. 经 典 途 径 的 调 节 IgM/IgG 的复合物 C1-INH C1q : r : s C1q C1r : s Ca++ Ca++ C4bp + I因子 Mg++ C4 C4b + C2 C4b2b C4c +C4d C2b C4a C2a C3 C3b C3a

  29. 补 体 抑 制 因 子 CD55 CD46 NH2 NH2 CL CL CL CL CL CL CL CL 胞膜 GPI锚固 胞浆区 CD46和 CD55 CD55（DAF）是经GPI锚固于胞膜表面的75 kDa 糖蛋白，能够与C3b结合并且降解C3/C5转化酶。CD46是一个分子量为56-66 kDa的共二聚体膜蛋白，与CD55、CR1和CR2等具有同源性。能够与C3b和C4b结合并使之被I因子降解。

  30. （二）替代途径的调节：H 因子 、I 因子 哺乳动物细胞表面 微生物细胞表面 H因子必须与膜表面唾液酸结合才能发挥效应 C3b C3b 唾液酸 Bb H 灭活 H H因子：1、与B 因子竞争结合C3b，阻碍C3转化酶形成。 2、竞争性抑制C3b和C5b的结合，抑制C5转化酶的效应 3、协助I 因子灭活C3b（必须与膜表面唾液酸结合才能发挥效应） I 因子：裂解C3b，阻碍C3转化酶（C3bBb）形成

  31. H和I因子降解C3b

  32. （三）终末途径的调节 CD59（C8bp） 干扰C5b67与C8结合的结合，阻碍MAC的形成。

  33. （四）补体调节的同源限制 当靶细胞与补体均来自同一种属时，补体溶细胞效应受到抑制。 导致同源限制的调节蛋白称为同源限制因子（homologous restriction factors， HRF）： HRF：CD46、CD55、CD59和CR1等。

  34. 四、  补 体 受 体Complement Receptors （一）、补体受体1（CR1）：又称C3b/C4b受体 （二）、补体受体2（CR2）:又称CD21 （三）、补体受体3和4（CR3和CR4） （四）、C5a受体

  35. CR1 和 CR2 CR1 NH2 C4b C C C C A B C D C C C C3b C C C C C CR2 C NH2 C C3d EBV C C C3b C C A B C D C C C C C C C C COOH COOH C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 3-7 补体受体及其它 CR1（CD35）—— C4b；C3b CR2（CD21）—— C3d；iC3b CR3（Mac-1）—— iC3b CR4（CD11c/CD18）——iC3b C5aR（CD88）—— C5a 长同源重复序列（LHR）：A、B、C、D

  36. CR3、 CR4 和 C5aR CR3 / CR4 C5aR Mg2+ a b Mg2+ Mg2+ NH2 NH2 C5a NH2 6 5 7 1 TM 2 4 3 CY COOH COOH COOH

  37. 五 、补体系统的生物学功能Biological functions of complement system （一）补体激活最终导致细胞溶解 （二）补体裂解片段的作用 1、调理作用（C3b、C4b、iC3b） 2、清除免疫复合物 （） 3、启动体液免疫应答（FDC通过CR1捕获Ag，递呈Ag B细胞） 4、介导炎症反应（过敏毒素作用，趋化因子作用）

  38. 补 体 系 统 的 效 应 MBP途径 经典途径 旁路途径 C3 C3b C3a C5 活化巨噬细胞 调理作用 C5b-9 C5a 直接杀伤靶细胞 活化肥大细胞 MAC C3转化酶 C5转化酶 MAC

  39. 小 结 1、补体系统：是存在与人和脊椎动物的血清和组织液中的中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。组成生物级联反应系统，具有持续紧张、随时可发、精密调控等特点。 补体系统组成：补体固有成分，调控蛋白，补体受体。 2、补体的激活途径：经典途径，替代途径，MBP途径， 3、补体系统的调节机制：C1INH， I 因子 H 因子、DAF、同源限制因子等的作用。 4、补体受体：CR1，CR2，CR3/CR4，CR5a。

  40. 复 习 名词解释：补体（系统）、MAC、同源性限制 问答：1、试比较补体激活的三条途径的异同。 2、参与补体激活的调节因子有有哪些？ 3、补体的生物学作用？

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