1、（Complement System） 第第5 5章章 補體系統補體系統 主講主講: : 陳陳 列列 松松 微生物學與免疫學教研室微生物學與免疫學教研室教材頁碼教材頁碼: :人衛版第人衛版第5 5版版P49-59P49-59頁頁What can you conclude from this experiment?Fresh antiserum can cause the lysis of the corresponding bacteria.1.Heating can destroy bacteriolytic activity of the antiserum.實驗證明免疫血清中的熱敏實驗證

2、明免疫血清中的熱敏感物質具有溶解細胞的作用。感物質具有溶解細胞的作用。第一節第一節 補體概述補體概述Jules Bordet (1870-1961),Discoverer of complement一、補體的發現二、補體（二、補體（complementcomplement）的概念）的概念 是存在于血清、組織液和細胞膜表是存在于血清、組織液和細胞膜表面的一組經活化后面的一組經活化后具有調理吞噬、溶解具有調理吞噬、溶解細胞、介導炎癥、調節免疫應答等功能細胞、介導炎癥、調節免疫應答等功能的蛋白質，包括的蛋白質，包括3030余種可溶性蛋白和膜余種可溶性蛋白和膜結合蛋白，故又被稱為補體系統。結合蛋白，故

3、又被稱為補體系統。三、補體系統的組成三、補體系統的組成 1、補體的、補體的固有成分固有成分 v經典途徑：經典途徑：C1q/r/sC1q/r/s、C4C4、C2C2；vMBLMBL途徑：途徑：MBLMBL、MASPMASP；v旁路途徑：旁路途徑：B B因子、因子、D D因子因子；v共同組分：共同組分：C3C3、C59C59； 2、補體調節蛋白： P因子、C1抑制物、I因子、C4結合蛋白、H因子、S蛋白等。3、補體受體(CR): CR1CR1CR5CR5、C3aRC3aR、C2aRC2aR、C4aRC4aR等。等。四、補體系統的命名（了解）四、補體系統的命名（了解） 1、固有成分：、固有成分：v按

4、發現先后：按發現先后：C1(q/r/s)C1(q/r/s)、C2-C9C2-C9；v旁路途徑（大寫）：如旁路途徑（大寫）：如B B、D D、P P因子；因子；2、調節蛋白、調節蛋白： 用英文大寫字母命名，如用英文大寫字母命名，如I因子、因子、H因子、因子、S蛋白。蛋白。 以功能命名（多），如以功能命名（多），如C1抑制物、抑制物、C4結合蛋白、結合蛋白、C8結合蛋白等結合蛋白等3、裂解片段、裂解片段： 如如C3aC3a、C3bC3b4、有酶活性、有酶活性：如如C4b2aC4b2a5、滅活片段、滅活片段：如如iC3biC3b五、補體系統的性質及來源五、補體系統的性質及來源 1、性質、性質 均為糖

5、蛋白；均為糖蛋白； 多屬多屬 球蛋白；球蛋白； 含量相對穩定；含量不一；含量相對穩定；含量不一；（ 極不穩定：對溫度（極不穩定：對溫度（56C56C，30min30min失失 活活）、）、PhPh值、值、CaCa2+2+/Mg/Mg2+2+、震蕩等敏感；、震蕩等敏感； 活化后才有酶活性活化后才有酶活性2、來源：、來源： 主要為主要為肝細胞肝細胞和巨噬細胞和巨噬細胞 第二節第二節 補體激活補體激活當激活物質及某些特定反應表面出現時，血清中無活 性的補體成分將發生被依次被激活的級聯反應。* 補體激活過程依據起始順序不同可分為三條途徑： 經典途徑 MBL途徑 旁路途徑三條激活途徑具有共同的末端通路溶

6、解細胞效應* 在進化和抗感染中，先后依次是：旁路途徑、MBL途徑、經典途徑。啟動啟動擴增擴增效應效應調控ClassicalMBLAlternative（C3轉化酶）轉化酶）（C3、C5轉化酶）轉化酶）（MACs等）等）Terminal Pathway一、一、補體活化的經典途徑補體活化的經典途徑(Classical pathway) 激活物、參與組分與激活條件激活物、參與組分與激活條件1.參與成分參與成分(按激活順序）按激活順序）:C1/4/2/3/5-92.主要激活物主要激活物：Ag-Ab復合物復合物(immune complex，IC) Ab激活力：激活力： IgMIgG3IgG1IgG2由

7、由IgM和和Ig G與抗原形成的復合物結合與抗原形成的復合物結合C1q啟動激活的途徑，依次活化啟動激活的途徑，依次活化C1q、C1r、C1s、C4、C2、C3，形成，形成C3與與C5轉化酶，稱為經典轉化酶，稱為經典途徑，它是抗體介導的體液免疫應答的主要效應方式之一。途徑，它是抗體介導的體液免疫應答的主要效應方式之一。 （二）活化過程（二）活化過程1. 識別階段識別階段Fab段Fc段暴露的C1q結合位點IgGIgG 分 子 結 合 抗 原 前 后 的 構 象 變 化C1q 結合位點被屏障結合抗原之前結合抗原之后 CH1 CH2IgM CH3區，IgG CH2區C1qIgG補體結合補體結合位點位點

8、CH2IgG經典途徑經典途徑識別識別階段階段2.活化階段活化階段3、膜攻擊階段膜攻擊階段(共同末端效應）共同末端效應） C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) C5a C6 7 8 9n(n=12-15)C5 C5b C5b6789n (MAC)C4b2a3b(C3bBb3b) MACMAC的效應機制的效應機制1 1、胞內滲透壓降低，細胞溶解；、胞內滲透壓降低，細胞溶解；2 2、鈣離子被動向胞內彌

9、散，細胞死亡。、鈣離子被動向胞內彌散，細胞死亡。經典途徑的激活過程經典途徑的激活過程 二、二、旁路活化途徑旁路活化途徑 激活物與參與成分激活物與參與成分1、激活物、激活物： LPS、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和和IgG4v激活物的作用激活物的作用?2、參與成分、參與成分 B/D/P因子，因子，C3,5-9 激活過程激活過程1.生理準備：生理準備：正常情況正常情況 C3微量水解的微量水解的C3b及及形成的形成的C3轉化酶轉化酶迅速迅速被滅活被滅活2.正式激活：正式激活：病原體提供級聯病原體提供級聯反應場所反應場所病原體表面病原體表面缺乏滅活蛋白缺乏滅活蛋白C3bC3

10、bBb Alternative pathway旁路途徑的激活過程 旁路途徑激活與調節特點旁路途徑激活與調節特點v 可識別自己與非己可識別自己與非己自身細胞自身細胞表面表面分布分布調節蛋白調節蛋白 終止終止級聯反應級聯反應病原體病原體的表面的表面缺乏缺乏調節蛋白調節蛋白 激活激活旁路途徑旁路途徑v 是補體系統重要放大機制是補體系統重要放大機制 C3b正反饋正反饋(四四)旁路途徑的醫學意義旁路途徑的醫學意義（1）在感染早期發揮重要抗感染作用。）在感染早期發揮重要抗感染作用。（2）為無免疫力（無）為無免疫力（無Ab）的個體提供一種高）的個體提供一種高效能抗感染能力。效能抗感染能力。 C3bC3bBC

11、3C3 與與 C3b 正正 反反 饋饋 環環 路路D因子因子 C3bBbB因子因子三、三、補體活化的補體活化的MBL途徑途徑參與成分與激活物參與成分與激活物1、參與成分參與成分: MBL、MASP、C2-92、激活物激活物：病原體甘露糖殘基：病原體甘露糖殘基 微生物感染微生物感染 急性期蛋白急性期蛋白IL-1,6; TNF-M、PMNMBLC反應蛋白反應蛋白 激活過程激活過程MBL +病原體甘露糖殘基病原體甘露糖殘基 MASP活化活化 MASP1：激活：激活C3 途徑途徑 MASP2：激活：激活C4+C2 途徑途徑 （）SPMBL途徑的激活過程途徑的激活過程C2aC2b四、三條補體活化途徑的比

12、較四、三條補體活化途徑的比較補體三條激活途徑的比較補體三條激活途徑的比較 1.共同點共同點： 均需要激活物質激活，激活物質不同，作用不同。 均為級聯反應 激活過程產生活性裂解片段，介導重要的生物學功能。 有共同的末端效應靶細胞溶解；某些共同的調節機制。 項項 目目 經典途徑經典途徑 MBL途徑途徑 旁路途徑旁路途徑主要激活物主要激活物 Ag-Ab(IC) Ag-Ab(IC) 病原體甘露糖病原體甘露糖 細菌脂多糖細菌脂多糖 （Ab:IgM/IgG123Ab:IgM/IgG123） 聚合聚合IgA,IgG4IgA,IgG4等等參參 與與 C1-9 MBL MASP B D PC1-9 MBL MA

13、SP B D P因子因子補體成分補體成分 C2-9 C3,5-9C2-9 C3,5-9C3C3轉化酶轉化酶 C4b2a C4b2a 左左+ +右右 C3bBbC3bBbC5C5轉化酶轉化酶 C4b2a3b C4b2a3b 左左+ +右右 C3bBb3bC3bBb3b所需離子所需離子 CaCa2+2+、MgMg2+ Ca2+ Mg2+Ca2+ Mg2+作作 用用 參與特異性免疫參與特異性免疫 參與非特異性免疫參與非特異性免疫 同同MBL 的抗體效應階段的抗體效應階段 早期即起作用早期即起作用 途徑途徑 補體三條激活途徑的比較補體三條激活途徑的比較2.不同點第第三三節節 補體補體活化活化的的調控調

14、控(了解了解） 補體激活過程是高度有序的級聯反應，產生廣泛的生物學效應。補體激活過程是高度有序的級聯反應，產生廣泛的生物學效應。 機體有一套嚴密精細的調節機制機體有一套嚴密精細的調節機制保證補體激活反應適度而無害。保證補體激活反應適度而無害。一、補體的自身調控一、補體的自身調控vC4b、C3b及及C5b只有結合于固相才能觸發只有結合于固相才能觸發 經典途徑；即使與細胞膜結合也易衰變；經典途徑；即使與細胞膜結合也易衰變； vC3、C5轉化酶轉化酶極易衰變；極易衰變； v旁路旁路途徑的途徑的C3轉化酶轉化酶僅在僅在特定特定的細胞或顆的細胞或顆 粒表面才具有穩定性。粒表面才具有穩定性。二、補體調節因

15、子的作用二、補體調節因子的作用第四節第四節 補體的補體的生物學意義生物學意義1 、溶解微生物、寄生蟲（、溶解微生物、寄生蟲（cell type）等）等 抗感染抗感染 2 、溶解紅細胞、白細胞等組織細胞、溶解紅細胞、白細胞等組織細胞 組織損傷與疾病組織損傷與疾病（輸血反應、（輸血反應、 新生兒溶血等）新生兒溶血等）溶血反應是指是指IgG或或IgA抗體的抗體的Fc段與中性粒細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞等段與中性粒細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞等的相應的相應 Fc受體結合，從而增強吞噬細胞的吞受體結合，從而增強吞噬細胞的吞噬作用噬作用 補體的調理作用補體的調理作用： 指指C3b、C4b和和iC3b結合

16、結合中性粒細中性粒細 胞胞或或巨噬細胞表面相應的補體受體巨噬細胞表面相應的補體受體而而加強加強吞噬細胞對細菌等顆粒物質的吞噬細胞對細菌等顆粒物質的吞吞噬噬。1）抑制免疫復合物的形成并促進其溶解：）抑制免疫復合物的形成并促進其溶解：補體補體C3b等與等與Ig結合，抑制新的結合，抑制新的IC形成或使形成或使已形成的已形成的IC解離；解離；2）通過免疫黏附作用，促進吞噬細胞吞噬通過免疫黏附作用，促進吞噬細胞吞噬清除清除IC1）過敏毒素作用：）過敏毒素作用： C3a、C4a、C5a能與肥大細胞、嗜堿性細能與肥大細胞、嗜堿性細胞表面相應受體結合，引起后者脫顆粒，釋放胞表面相應受體結合，引起后者脫顆粒，釋

17、放組胺等血管活性介質而組胺等血管活性介質而 增強血管通透性、平滑增強血管通透性、平滑肌收縮等。肌收縮等。2）趨化因子作用：）趨化因子作用： C3a 、C5a、C567均均能吸引吞噬細胞到達感能吸引吞噬細胞到達感染部位，發揮吞噬作用，促進中性粒細胞等浸染部位，發揮吞噬作用，促進中性粒細胞等浸潤。潤。3）激肽樣作用：）激肽樣作用： C2a 、C4a能增加血管通透性，引起炎癥。能增加血管通透性，引起炎癥。4RBCMC3bRv參與免疫應答的誘導；參與免疫應答的誘導； C3b等通過調理捕捉、固定抗原等通過調理捕捉、固定抗原,使抗原易被使抗原易被 APC處理與提呈；處理與提呈；v參與免疫細胞增殖分化；參與免疫細胞增殖分化；v參與調節多種免疫細胞效應功能；參與調節多種免疫細胞效應功能；v參與免疫記憶。參與免疫記憶。第五節第五節 補體與疾病補體與疾病一、遺傳性補體缺乏相關疾病一、遺傳性補體缺乏相關疾病多為常染色體隱性遺傳多為常染色體隱性遺傳如如CINHCINH缺乏：血管遺傳性水腫缺乏：血管遺傳性水腫二、補體缺乏與感染性疾病二、補體缺乏與感染性疾病主要為細菌感染主要為細菌