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补体系统. 补体:是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的蛋白质. Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of complement. 第一节 补体的组成和理化性质. 补体的由三部分组成 : 补体的固有成分:参与经典激活途径的成分( C1 、 C4 、 C2 );甘露聚糖结合凝集素激活途径的 MBL ;丝氨酸蛋白酶;参与旁路激活途径的成分( P 、 D 、 B 因子);共同: C3 、 C5~C9 。 参与调节的成分( C1 抑制物、 I 因子、 H 因子、 C4 结合蛋白等)
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补体系统 补体:是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的蛋白质
Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of complement
第一节 补体的组成和理化性质 • 补体的由三部分组成: • 补体的固有成分:参与经典激活途径的成分(C1、C4、C2);甘露聚糖结合凝集素激活途径的MBL;丝氨酸蛋白酶;参与旁路激活途径的成分(P、D、B因子);共同:C3、C5~C9。 • 参与调节的成分(C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等) • 补体受体:CR1~5、C3aR、C2aR、C4aR
理化性质 • 1.化学组成均为糖蛋白,多数为β球蛋白,少数几种为α或γ球蛋白。 • 2.补体各成分中以C3含量最高,D因子含量最低。
3.补体系统各固有成分均分别由肝细胞、巨噬细胞、小肠上皮细胞及脾细胞等产生。3.补体系统各固有成分均分别由肝细胞、巨噬细胞、小肠上皮细胞及脾细胞等产生。 • 4.某些补体成分性质极不稳定,许多理化因素等均可使补体失活。
补体系统的命名 (P50) • 参与补体经典途径的固有成分:按发现先后命名C1-C9 • 补体系统的其他成分以英文大写字母表示:如B、D、P、H、MBL等。 • 参与调节的成分以功能命名:如C1抑制物、C4结合蛋白等 • 补体活化后的裂解片段以该成分符号后附加小写英文字母:如C3a。
第二节 补体的激活 • 在生理情况下,大多数血清补体成分以酶前体的形式存在。 • 补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。 • 由抗原抗体复合物结合C1q启动激活的途径为经典途径;由MBL结合至细菌启动激活的途径,为MBL途径;由病原微生物等提供接触表面,而从C3开始激活的途径称为旁路途径。
生 化 级 联 反 应 I Ia Ib II IIb IIa III IIIa IIIb 发挥生物学效应 补体反应实际上是一系列酶促反应,其最终结果是在靶细胞膜表面形成MACs,同时产生具有生物学活性的补体小分段。
一、补体活化的经典途径 • 激活物及激活条件 免疫复合物是经典激活途径的主要激活物质。 C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化; 每一个C1分子必须同时与两个以上Ig的Fc段结合才能被激活; 游离或可溶性抗体不能通过经典途径激活补体
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
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。
补体攻膜单位 细胞膜表面的C3b5b与C6、C7、C8依次结合形成C5b678复和物。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。
补 体 杀 伤 寄 生 虫 MACs 的效应
三、旁路途径 • 激活物质 细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝集的IgA和IgG4等 • 旁路途径可以识别自己与非己(沉积自身Cell表面迅速灭活、而微生物表面缺乏调节蛋白) • 旁路途径是补体系统重要的放大机制(反馈性放大机制)
C3 与 C3b 正 反 馈 环 路 C3b Bb D因子 C3 C3bB C3b B因子
第三节 补体活化的调节 • 补体激活过程中的一些中间产物极不稳定,成为级联反应的重要自限因素。 一、补体的自身调控
二、调节因子的作用 • 按其作用特点可分为三类:①防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂,②抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂,③保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂。
(一)经典途径的调节 • C1抑制物 • 抑制经典途径C3转化酶的形成 C4b与CR1、I因子(裂解C4b)、膜辅助蛋白(MCP,促进I因子裂解C4b )、衰变加速因子(DAF,与C2竞争结合C4b ) (二)旁路途径的调节 • 抑制C3转化酶的组装和形成(H因子竞争Bb结合C3b、促进I因子裂解C3b,CR1与DAF也如此)、促进C3转化酶的解离(CR1与DAF促进C3转化酶解离) • 对旁路途径的正性调节作用(备解素P延长C3转化酶半衰期10倍)
(三)膜攻击复合物形成的调节 • 抑制MAC的形成 C8bp、CD59 • 阻止末端补体成分插入细胞脂质双层膜 S蛋白 • 调节MAC的溶细胞能力 SP40/40
第四节 补体的生物学作用 • 补体系统的功能可分为两大方面:补体在细胞表面激活并形成MAC,介导溶细胞效应;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。
补体介导的细胞溶解 • 补体活性片段介导的生物学效应 调理作用、引起炎症反应、清除免疫复合物、免疫调节作用
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 补体的生物学功能
Terminal Pathway Classical 扩增 效应 启动 MBP (C3转化酶) (C3、C5转化酶) (MACs等) Alternative 调控