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第五章 补 体 系 统 Complement Sestem

第五章 补 体 系 统 Complement Sestem. 第一节 概述. Complement: history. 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌，加热阻止其活性；加入新鲜非免疫血清可恢复其活性。 Ehrlich 在同时独立发现了类似现象，将其命名为补体（ Complement ）. 1894 年 Bordet 首次报道补体的溶菌效应. 羊抗血清 + 霍乱弧菌. 细菌裂解. 加热的羊抗血清 + 霍乱弧菌. destroyed. 细菌裂解. 无抗体的新鲜血清. +. restored. unable. 细菌裂解.

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第五章 补 体 系 统 Complement Sestem

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  1. 第五章 补 体 系 统 Complement Sestem

  2. 第一节 概述 Complement:history • 1894 Bordet 发现绵羊抗霍乱血清能够溶解霍乱弧菌，加热阻止其活性；加入新鲜非免疫血清可恢复其活性。 • Ehrlich 在同时独立发现了类似现象，将其命名为补体（Complement） 1894年Bordet首次报道补体的溶菌效应

  3. 羊抗血清 +霍乱弧菌 细菌裂解 加热的羊抗血清+霍乱弧菌 destroyed 细菌裂解 无抗体的新鲜血清 + restored unable 细菌裂解

  4. 热敏感 的成分 对热不敏感的 特异性抗体 将其命名为补体 （ complement）, 即补充抗体活性的血清成分. 补体：存在于人或脊椎动物血清和组织液中一组不耐热、经活化后具有酶活性的蛋白质。

  5. 补体系统的组成 1.补体固有成分： C1 （C1q 、 C1r 、 C1s）、 C2 ~ C9 。 B 因子、 D 因子和 P 因子 MBL 、MASP(MBL-associated serine protease,MBL 相关的丝氨酸蛋白酶) 。 2. 补体调节蛋白：⑴　可溶性调节蛋白： C1 抑制物、 I 因子、 C4 结合蛋白 (C4bp) 、 H 因子、⑵细胞膜 上的调节蛋白 : 促衰变因子 (DAF) 、膜辅助蛋白 (MCP) 、同源限制因子（ HRF ）、膜反应性溶解抑制 物（ MIRL ）。 3.补体受体（CR）CR1-CR5、C3aR、C5aR、等

  6. 补体成分命名： 固有成分：用C后加阿拉伯数字表示， 如：C1,C4,C2等； 其他成分：用英文大写字母表示, 如：B因子、D因子、P因子、 H因子等； 补体调节蛋白：多以功能命名，如C1抑制物 酶活性成分：符号上划一横线，如： C3bBb。 裂解片段：小片段用a表示 --- 如：C3a； 大片段用b表示 --- 如：C3b。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如：iC3b。

  7. 补体理化性质： • 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； • 糖蛋白； • 血清中各成分含量不等，C3含量最多，D 因子最少； • 正常生理情况下，以非活化形式存在； • 性质不稳定：加热56℃， 30min 失活。

  8. 第二节 补体系统的激活 三条途径： 经典途径（classical pathway） MBL途径（MBL pathway） 旁路途径（alternative pathway）

  9. 一、经典（传统）激活途径： • 激活剂：Ag-Ab复合物( IgG、IgM ) • 参与成分：C1~C9 • 激活过程（三个阶段）： 识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段

  10. 1. 识别阶段 Ag-Ab复合物  C1q  C1r活化  C1s 活化

  11. Ag-Ab复合物 C1q  C1r活化 C1s 活化

  12. 2.活化阶段 • C3转化酶形成：C4b2b • C5转化酶形成:C4b2b3b

  13. 3. 膜攻击阶段 --- 膜攻击复合体(MAC) （C5b6789n）形成 C5a C4b2b3b  C5 C5b + C6 + C7  C5b67+C8 C5b678 + C9  C5b6789n (膜攻击复合体)细胞裂解

  14. 二、MBL（甘露聚糖结合凝集素）激活途径 激活剂：MBL(mannose-binding lectin) MBL复合物： MBL MASP-1 （MBL-associated serine protease-1） MASP-2

  15. 三、旁路（替代）激活途径 激活剂：酵母多糖、LPS、葡聚糖， 凝聚的 IgA、IgG4等。 参与成分：B、 D、 P因子、C3、C5~C9

  16. 旁路途径激活与调节具有两个重要特点： 1.旁路途径可识别“自己”与“非己”。 2.旁路途径是补体系统重要的放大机制。

  17. 三种途径的比较 经典途径 MBL途径 旁路途径 激活物质 Ag-Ab复合物 MBL,CRP LPS, 葡聚糖,凝聚的IgA 参与的 C1~C9 C2~C9 C3,C5~C9,B因子, 补体成分 D因子, P因子 所需离子 Ca2+, Mg2+ Ca2+ , Mg2+ Mg2+ C3转化酶 C4b2b C4b2b C3bBb C5转化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bBb3b 作用 参与非特异性免疫在感染早期发挥作用 参与非特异性免疫在感染早期发挥作用 参与特异性体液免疫应答的效应阶段

  18. 第三节 补体系统激活的调节 包括两个方面： 自身衰变调节 调节因子作用 （一） 补体的自身调节 未结合的C4b、C3b易被水解失活；与 细胞膜结合的C4b、C3b易衰变；与病原体 结合的C4b、C3b稳定。 （二）调节因子的作用

  19. 第五节 补体的生物学功能 主要包括：MAC的生物效应； 活化补体片段的生物效应。 (一) MAC介导的生物学效应 --- 细胞裂解作用 补体系统活化  膜攻击复合物  溶解靶细胞（如：革兰阴性菌，异型红细胞等）。 实际意义：A. 抗感染； B. 自身免疫病。

  20. (二) 补体活化片段介导的生物学作用 1. 调理作用 Ag（颗粒性）-Ab 复合物 C3b、C4b、iC3b 结合于吞噬细胞CR吞噬免疫复合物。 实际意义：抗感染。

  21. 2. 免疫复合物清除作用 Ag-Ab复合物C3b或C4b 与血细胞（如红细胞、血小板）CR结合  在肝中被吞噬清除。 实际意义： a. 清除免疫复合物，如抗病毒感染； b. 引起免疫性疾病，如免疫复合物沉 积，引起肾小球肾炎。

  22. 3. 炎症介质作用 A. 过敏毒素作用： 过敏毒素（anaphylatoxin）： C5a、C3a和C4a C5a、C3a 肥大细胞和嗜碱性粒 细胞（C5aR、C3aR) 释放活性介 质(如；组胺、白三烯及前列腺素等) 过敏反应性病理变化。

  23. B. 趋化作用： 趋化因子（chemotaxin）： C5a、C3a和 C5b67 C5a、C3a 吞噬细胞向感染部位聚 集  炎症反应。 C. 激肽样作用： C2a能增强血管的通透性  炎性渗出、水肿。 实际意义： a. 抗感染及清除异物； b. 引起变态反应性疾病及炎性损伤。

  24. 4. 免疫调节作用 A. C3b 促吞噬细胞； B. C3b 与B细胞表面CR1结合  促B细胞增殖分化。

  25. 血清补体水平与疾病 • 1.补体缺陷 • 2.补体参与自身免疫性疾病 • 3.补体参与休克, DIC，ARDS，中风，心肌梗塞 • 4.补体与病毒感染相关 • 5.补体是器官移植的超急性排斥的主要原因

  26. 补体缺陷 Complement Deficiencies **活化成分 –反复的细菌感染, SLE ** 终端成分 –反复的细菌感染 ** 调节成分 –HANE (C1-INH), PNH (DAF, CD59) ** Receptors - SLE (低CR1 表达), 严重的细菌感染 (CR3, CR4) 遗传性血管神经性水肿 阵发性夜间血红蛋白尿

  27. 补体缺陷 补体成分 临床表现 补体调节成分 C1q-INH 遗传性粘膜下水肿（补体持续活化与消耗） DAF（CD55） 阵发性血尿（溶血） 补体固有成分 C1、C2、C4 免疫复和物病，C2缺陷与SLE相关 C3反复化脓性细菌感染 MACs（C5-8） 脑膜炎球菌感染

  28. C1抑制因子（C1INH）与C1结合后，抑制C1活性。 • C1IHN缺陷引起遗传性血管神经性水肿

  29. Anaphylaxis - laryngeal oedema

  30. 本章提要 • 补体系统包括30余种可溶性和膜蛋白，是体内重要效应系统和效应放大系统； • 补体各固有成分可分别经经典、旁路、MBL途径活化，通过共同的末端途径，最终形成MAC参与特异性和非特异性免疫； • 补体活化过程中还产生多种活性片段，发挥广泛的生物学作用； • 可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化； • 补体活化也可导致病理性免疫损伤。

  31. 思考题 1. 补体系统的概念及其组成。 2. 试比较补体三条激活途径的主要异同。 3. 试述补体激活的调节机制。 4. 补体系统具有哪些生物学作用？ 5. 列出参与经典途径的补体调节因子名称并简述其作用。

  32. 3．灭活C3b的补体调节因子是 A．I因子 B．C4bP C．C8bP D．S蛋白 E．DAF 4．构成膜攻击复合物(MAC)的补体成分是 A．C5b~9 B．C6b~9 C．C5b~7 D．C5b~8 E．C6b~8 DEAA 1．补体系统是 A．正常血清中的单一组分，可被抗原一抗体复合物激活 B．存在正常血清中，是一组对热稳定的组分 C．正常血清中的单一组分，随抗原刺激而血清含量升高 D．由30多种蛋白质组成的多分子系统，具有酶的活性和自我调节作用 E．正常血清中的单一组分，其含量很不稳定 2．三条补体激活途径的共同点是 A．参与的补体成分相同 B．所需离子相同 C．C3转化酶的组成相同 D．激活物质相同 E．膜攻击复合物的形成及其溶解细胞效应相同

  33. 7．在经典激活途径中，补体的识别单位是 A．C1 B．C2 C．C3 D．C5 E．C9 8．补体系统三种激活途径均必须有哪种成分参加? A．C1q B．C4和C2 C．C3 D．B因子 E．D因子 DDAC 5．关于补体经典激活途径的叙述，下列哪项是错误的? A．抗原抗体复合物是其主要激活物 B．Clq分子有六个结合部位，必须与Ig结合后才能激活后续的补体成分 C．C4是C1的底物，C4b很不稳定 D．激活顺序为C123456789 E．分为识别和活化两个阶段 6．下列哪种成分是C5转化酶? A．C3bBbp B．C4b2b C．C 3bBb D．C3bBb3b E．C5b~9

  34. 9．具有刺激肥大细胞脱颗粒、释放组胺的补体裂解产物是9．具有刺激肥大细胞脱颗粒、释放组胺的补体裂解产物是 • A．C3a B．C3b C．C5b • D．C4b E．C2a • 10．参与旁路激活途径的补体成分不包括 • A．C3 B．I因子 C．D因子 • D．B因子 E．P因子 • AB

  35. 14．与免疫球蛋白Fc段补体结合点相结合的补体分子是14．与免疫球蛋白Fc段补体结合点相结合的补体分子是 • A．C3 B．Clq C．C1r • D．C1s E．以上都不是 • 15．下列哪种补体成分在激活效应的放大作用中起重要作用? • A．C1 B．C2 C．C3 • D．C4 E．C5 • BC

  36. 名词解释 • 1．补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组不耐热的经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故被称为补体系统。 • 2．补体的激活：在生理情况下，血清中大多数补体成分均以无活性的酶前体形式存在。只有在某些激活物的作用下，或在特定的固相表面上，补体各成分才依次被激活。每当前一组分被激活，即具备了裂解下一组分的活性，由此形成一系列放大级联反应，最终导致溶细胞效应。同时，在补体活化过程中可产生多种水解片段，它们具有不同的生物学效应，广泛参与机体免疫调节与炎症反应。

  37. 1．试述补体系统的组成。 • (1)补体的固有成分：包括经典激活途径的Clq、C1r、Cls、C4、C2；MBL激活途径的MBL(甘露聚糖结合凝集素)、丝氨酸蛋白酶；旁路激活途径的B因子、D因子；三条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。 • (2)以可溶性或膜结合形式存在的补体调节蛋白：包括备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40／40、衰变加速因子、膜辅助蛋白、同源限制因子、膜反应溶解抑制物等。 • (3)介导补体活性片段或调节蛋白生物学效应的受体：包括CRl～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。

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