1、補體系統補體系統2022-4-2721. 掌握：掌握：補體系統的概念；補體系統的概念；三條激活途徑的激活物質、激活過程及不同點。三條激活途徑的激活物質、激活過程及不同點。補體的生物學功能。補體的生物學功能。2. 熟悉：熟悉：補體的命名、性質和合成部位。補體的命名、性質和合成部位。3. 了解：了解：補體激活過程的調節補體激活過程的調節; 病理生理意義及與病理生理意義及與臨床的關系。臨床的關系。學學 習習 要要 求求2022-4-273第一節第一節 補體概述補體概述Jules Bodet (1870-1961)Discoverer of Complement 1894 綿羊抗霍亂血清能夠溶解霍亂弧

2、菌綿羊抗霍亂血清能夠溶解霍亂弧菌 加熱加熱56C 30min可阻止其活性可阻止其活性 加入新鮮非免疫血清可恢復其活性加入新鮮非免疫血清可恢復其活性補體發現 - 引自華中醫科大學同濟醫學院2022-4-274存在于新鮮血清與組織液中一組經活化后具有酶存在于新鮮血清與組織液中一組經活化后具有酶活性的不耐熱的蛋白質，活性的不耐熱的蛋白質，包括包括30余種可溶性蛋白余種可溶性蛋白和膜結合蛋白，故稱和膜結合蛋白，故稱補體系統補體系統。廣泛參與機體抗微生物防御反應及免疫調節，也廣泛參與機體抗微生物防御反應及免疫調節，也可介導免疫病理的損傷性反應，是機體重要的生可介導免疫病理的損傷性反應，是機體重要的生物學

3、效應系統和效應放大系統。物學效應系統和效應放大系統。補體（補體（complement, C）2022-4-275 補體系統的組成補體系統的組成按生物學功能分三類：按生物學功能分三類：3、補體受體：、補體受體： 參與參與經典激活途徑經典激活途徑的成分：的成分：C1、C4、C2、 C3 甘露聚糖結合凝集素激活途徑甘露聚糖結合凝集素激活途徑：MBL、MASP； 參與參與旁路激活途徑旁路激活途徑的成分：的成分：C3、B因子、因子、D因子；因子； 共同末端通路：共同末端通路：C5-C9。2、補體調節蛋白：、補體調節蛋白：C1INH、I因子、因子、H因子、因子、C4bpCR1-5、C3aR、C2aR、C4

4、aR 1、補體固有成分、補體固有成分2022-4-276 補體的命名補體的命名1、補體成分的命名：、補體成分的命名：按發現先后分別命名為C1、C2C9；旁路途徑成分以英文大寫字母表示，如B、D因子；補體調節蛋白以功能命名，如C1INH，C4bp。2、補體片段的命名：、補體片段的命名：活化后的裂解片段，如C3a、C3b等；有酶活性的成分或復合物，符號上劃一橫線如C1、C4b2a；滅活片段在符號前加i表示，如iC3b。2022-4-277 補體的生物合成補體的生物合成約約90%的血漿補體成分由的血漿補體成分由肝細胞合成；肝細胞合成；多種促炎的細胞因子（多種促炎的細胞因子（IL-1，IL-6等）；等

5、）；感染、組織損傷急性期及炎癥狀態下，血清補感染、組織損傷急性期及炎癥狀態下，血清補體升高。體升高。2022-4-278糖蛋白，多屬于糖蛋白，多屬于球蛋白；球蛋白；多數補體成分多數補體成分對熱不穩定，對熱不穩定，經經56溫育溫育30min即即滅活；室溫下也很快失活；滅活；室溫下也很快失活；010下活性能保持下活性能保持34天；天；C3含量最多；含量最多；正常生理情況下，以正常生理情況下，以非活化形式非活化形式存在。存在。補體的理化特性補體的理化特性2022-4-279第二節第二節 補體的激活補體的激活生理情況下，多以生理情況下，多以酶前體酶前體形式存在。形式存在。一系列級聯酶促反應一系列級聯酶

6、促反應。依據起始順序的不同分為依據起始順序的不同分為三條三條:1. 經典途徑（經典途徑（classical pathway）2. 旁路途徑（旁路途徑（alternative pathway）3. MBL途徑（途徑（mannose-binding lectin pathway）2022-4-2710補體激活的三條途徑補體激活的三條途徑經典途徑經典途徑IC+C1qMBL+病原體配基病原體配基細菌細菌+C3膜攻擊復合物膜攻擊復合物細胞溶解細胞溶解旁路途徑旁路途徑MBL途徑途徑2022-4-2711一、經典途徑一、經典途徑（classical pathway）C1(C1qC1rC1s)C4C2C3C5

7、C6C7C8C9 識別階段識別階段 活化階段活化階段 膜攻擊階段膜攻擊階段由由Ag-Ab復合物激活的途徑。復合物激活的途徑。激活物與激活物與C1q結合，順序活化結合，順序活化C1r、C1s，依次，依次激活激活C4,C2,C3，形成，形成C3轉化酶轉化酶與與C5轉化酶轉化酶的的級聯酶促反應級聯酶促反應過程。過程。2022-4-2712 激活物及激活條件：激活物及激活條件：1.激活物：激活物： Ag與特異性與特異性Ab（IgG1-3或或IgM）形成的）形成的免免疫復合物（疫復合物（IC）；）；2.C1 活化的條件：活化的條件： 僅與僅與IgG1-3的的CH2區或區或IgM的的CH3區結合才能活化區

8、結合才能活化 每個每個C1分子必須同時與分子必須同時與兩個以上兩個以上Ig的的Fc段段結合結合 游離游離Ab不能通過激活經典途徑不能通過激活經典途徑一、經典途徑（一、經典途徑（classical pathway）2022-4-2713Fixation of C1 by IgG and IgM AbsC1分子分子2022-4-2714IgG 分分 子子 結結 合合 抗抗 原原 前前 后后 的的 構構 象象 變變 化化結合抗原之前結合抗原之前結合抗原之后結合抗原之后2022-4-2715 激活過程：激活過程： 1、識別階段：、識別階段： C1識別免識別免IC被活化被活化形成形成C1酯酶。酯酶。 一

9、、經典途徑（一、經典途徑（classical pathway）2022-4-27162、活化階段：、活化階段：活化的活化的C1s依次依次酶解酶解C4和和C2，形成，形成C3轉化酶（轉化酶（C4b2a）C5轉化酶（轉化酶（C4b2a3b）一、經典途徑（一、經典途徑（classical pathway）2022-4-2717Ca+C1qC1sC1rC3bC2aC4bMg+C4aC4C4bC2C2aC2bC4b2a（C3轉化酶）轉化酶）C3C3bC3aC4b2a3b（C5轉化酶）轉化酶）一、經典途徑（一、經典途徑（classical pathway）2022-4-2718替代途徑替代途徑，由，由C3

10、，B、D因子參與；因子參與；激活物質：激活物質： 細菌、內毒素、酵母多糖、葡聚糖細菌、內毒素、酵母多糖、葡聚糖等，提供補體激活得以進行的等，提供補體激活得以進行的接觸面接觸面，不依賴不依賴于抗體的形成于抗體的形成。最早出現最早出現的補體活化途徑，抵御微生物感染的的補體活化途徑，抵御微生物感染的非特異性防線非特異性防線，在，在感染早期發揮作用感染早期發揮作用；二、旁路途徑（二、旁路途徑（alternative pathway）補體活化的旁路途徑-引自華中醫科大學同濟醫學院2022-4-2719B因子因子C3C3aD因子因子BaH2OC3a BbC3bC5C5bC5aC3C3b二、旁路途徑（二、旁

11、路途徑（alternative pathway）C3轉化酶：C3bBbC5轉化酶：C3bBb3bP因子因子2022-4-2720 C3轉化酶：轉化酶：在經典途徑中產生或自發產生的在經典途徑中產生或自發產生的C3b與與B因子結合，在因子結合，在D因子作用下裂解成因子作用下裂解成C3bBb。 C5轉化酶：轉化酶：C3水解產生的水解產生的C3b與與C3轉化酶結合后轉化酶結合后形成形成C3bBb3b，進而裂解，進而裂解C5。二、旁路途徑（二、旁路途徑（alternative pathway）2022-4-2721旁路途徑旁路途徑激活與調節的特點激活與調節的特點可以識別可以識別“自我自我”與與“非我非我

12、”2022-4-2722旁路途徑旁路途徑激活與調節的特點激活與調節的特點 補體系統重要的放大機制補體系統重要的放大機制2022-4-2723三、三、MBL途徑（途徑（MBL pathway） 激活物：激活物：細菌的甘露糖殘基和細菌的甘露糖殘基和MBL。 MBL：甘露糖結合凝集素（甘露糖結合凝集素（mannose-binding lectin），）， 感染最早期肝細胞合成的急性反應蛋白。感染最早期肝細胞合成的急性反應蛋白。 MASP：MBL相關的絲氨酸蛋白酶。相關的絲氨酸蛋白酶。2022-4-2724C2aC4bMASP2MBLMASP1C4C4aC4bC2C2aC2bC4b2a（C3轉化酶）轉

13、化酶）2022-4-27252022-4-2726MBL病原體甘病原體甘露糖殘基露糖殘基MASP1MASP2C3C3b旁路途徑旁路途徑后續過程與經典途徑相同后續過程與經典途徑相同補體活化的補體活化的MBL途徑途徑2022-4-2727四、補體激活的共同終末過程四、補體激活的共同終末過程 攻膜復合物攻膜復合物（membrane attack complex ，MAC）的組裝的組裝 三條途徑三條途徑形成的形成的C5C5轉化酶，均可裂解轉化酶，均可裂解C5C5，最終形，最終形成成MACMAC這是補體級聯反應中的這是補體級聯反應中的最后最后一個酶促反應。一個酶促反應。 MACMAC的效應機制：的效應機

14、制： 破壞局部磷脂雙層破壞局部磷脂雙層形成形成“滲漏斑滲漏斑”； 形成形成穿膜穿膜的親水性的親水性孔道孔道。2022-4-2728C5-convertase of the Classical and MBL PathwaysC5-convertase of the Alternative PathwaysC5- convertase of the two pathways2022-4-2729C5b C6C7C8 C9C9C9C9C9C9C9C9C9Lytic pathway：insertion of lytic complex into cell membrane2022-4-2730MAC

15、s effect2022-4-2731五、三條激活途徑的特點及比較五、三條激活途徑的特點及比較C4b2aC4b2a3b2022-4-2732第三節第三節 補體系統的調節補體系統的調節補體系統在適度調節的情況下進行激活，發揮正常生理學補體系統在適度調節的情況下進行激活，發揮正常生理學作用。若激活失控可致補體無益消耗，機體抗感染能力下作用。若激活失控可致補體無益消耗，機體抗感染能力下降，而發生劇烈炎癥反應或造成自身組織細胞損傷。降，而發生劇烈炎癥反應或造成自身組織細胞損傷。補體活化途徑的調節補體活化途徑的調節主要包括主要包括 控制控制補體活化的補體活化的啟動啟動 補體活性片段補體活性片段自發性衰變

16、自發性衰變 補體補體調節因子調節因子的作用的作用2022-4-2733補體調節因子的作用補體調節因子的作用2022-4-2734 抑制抑制C1和和MASP的酯酶活性，使其不能裂解的酯酶活性，使其不能裂解C4和和C2，不能，不能形成形成C4b2a，從而阻斷后續反應。，從而阻斷后續反應。C1C1抑制物（抑制物（C1INHC1INH）：）：2022-4-2735 多發以面部為中心的皮下血管性水腫。多發以面部為中心的皮下血管性水腫。 常染色體顯性遺傳性病。可在感染、損傷等刺激下發病，常染色體顯性遺傳性病?？稍诟腥?、損傷等刺激下發病，表現為皮膚和呼吸道粘膜的水腫，呼吸困難等。表現為皮膚和呼吸道粘膜的水腫

17、，呼吸困難等。C1IHN缺陷引起血管神經性水腫缺陷引起血管神經性水腫2022-4-2736陣發性睡眠性血紅蛋白尿陣發性睡眠性血紅蛋白尿 患者患者GPI錨定蛋白缺陷，導致紅細胞膜上的錨定蛋白缺陷，導致紅細胞膜上的DAF和和CD59缺缺乏，因而對血漿中的補體異常敏感而發生血管內溶血，患乏，因而對血漿中的補體異常敏感而發生血管內溶血，患者睡眠后第一次尿可呈醬油色或茶色。者睡眠后第一次尿可呈醬油色或茶色。 睡眠時肺換氣不及時，血液中二氧化碳增多，血液睡眠時肺換氣不及時，血液中二氧化碳增多，血液PH值降值降低就會出現溶血，溶血量多就在尿中出現血紅蛋白。低就會出現溶血，溶血量多就在尿中出現血紅蛋白。202

18、2-4-2737針對針對MAC的調節作用的調節作用2022-4-2738第四節 補體的生物學意義一、生物學功能一、生物學功能二、病理生理學意義二、病理生理學意義在細胞表面激活并形成在細胞表面激活并形成MAC，介導溶細胞效應。，介導溶細胞效應。水解片段介導各種生物學效應。水解片段介導各種生物學效應。2022-4-27391、溶菌、溶解病毒和細胞的細胞毒作用溶菌、溶解病毒和細胞的細胞毒作用 ： 防御和免疫監視，可抵抗病原微生物感染，消滅病防御和免疫監視，可抵抗病原微生物感染，消滅病變衰老的細胞。變衰老的細胞。 補體缺陷補體缺陷病原微生物侵襲病原微生物侵襲反復性感染。反復性感染。一、補體的生物學功能

19、補體的生物學功能2022-4-27402、調理作用、調理作用(Opsonization )：促吞噬作用。促吞噬作用。一、補體的生物學功能補體的生物學功能C3b、C4b、i C3b等調理素與細菌及等調理素與細菌及其他顆粒性物質結其他顆粒性物質結合，可促進吞噬細合，可促進吞噬細胞的吞噬作用。胞的吞噬作用。2022-4-2741一、補體的生物學功能補體的生物學功能3、免疫粘附（、免疫粘附（immune adherence） 清除免疫復合物（清除免疫復合物（IC） 細菌或細菌或IC激活補體、結合激活補體、結合C3b/C4b后，與表面具后，與表面具有相應補體受體（有相應補體受體（CRI）的）的RBC和血

20、小板結合，和血小板結合，通過血液循環到達肝臟和脾臟，被巨噬細胞吞噬。通過血液循環到達肝臟和脾臟，被巨噬細胞吞噬。2022-4-27422022-4-27434、炎癥介質作用（、炎癥介質作用（nflammation） C3a,C5a，有，有過敏毒素（過敏毒素（Anaphylatoxin）作用作用 C5a對中性粒細胞具對中性粒細胞具有趨化作用有趨化作用（Chemotaxis ） 一、補體的生物學功能補體的生物學功能2022-4-2744C3a、C5a的過敏毒素作用的過敏毒素作用2022-4-2745C5a的作用的作用2022-4-2746二、補體的病理生理學意義二、補體的病理生理學意義1、機體抗感

21、染防御的主要機制、機體抗感染防御的主要機制 固有免疫和適應性免疫之間的橋梁固有免疫和適應性免疫之間的橋梁2022-4-27472、參與適應性免疫應答：、參與適應性免疫應答：C3可參與捕捉、固定可參與捕捉、固定Ag，使其易被，使其易被APC處理和提呈；處理和提呈；CR2和和C3d與與B細胞活化密切相關；細胞活化密切相關；參與免疫細胞的增殖和分化；參與免疫細胞的增殖和分化；參與免疫應答的效應階段；參與免疫應答的效應階段；參與免疫記憶參與免疫記憶-FDC。二、補體的病理生理學意義二、補體的病理生理學意義2022-4-27483、補體與血液中其他級聯反應系統的相互作用、補體與血液中其他級聯反應系統的相互作用 凝血、纖溶、激肽系統凝血、纖溶、激肽系統 IC可活化凝血、纖溶和激肽系統；可活化凝血、纖溶和激肽系統； C1INH可抑制凝血因子可抑制凝血因子、激肽釋放酶和纖維蛋白、激肽釋放酶和纖維蛋白溶酶等；溶酶等； C3a、C5a可促進血管內皮細胞釋放組織因子，啟動可促進血管內皮細胞釋放組織因子，啟動并加速凝血過程，也可繼發纖溶過程；并加速凝血過程，也可繼發纖溶過程；凝血、纖溶、激肽系統產生的活化產物有致炎作用。凝血、纖溶、激肽系統產生的活化產物有致炎作用。二、補體的病理生理學意義二、補體的病理生理學意義2022-4-2749一、補體的遺傳缺陷：一、補體的遺傳缺陷：二、補體與感染性疾病二、補體與