醫學免疫學補體系統演講人：日期:目錄CONTENTS01補體系統概述02補體激活途徑03補體調控機制04補體系統功能05補體系統相關疾病06研究進展與應用01補體系統概述基本定義與發現歷程補體系統是一組血漿蛋白，通過級聯酶促反應被激活，產生具有生物學活性的產物，參與免疫防御、免疫調節及清除免疫復合物等生理功能。補體系統定義補體系統的發現始于19世紀末，最初發現某些血清成分能夠輔助特異性抗體殺滅細菌，隨著研究的深入，逐漸闡明了補體系統的組成、激活途徑及生物學功能。補體系統發現歷程0102補體組成與分子結構補體成分補體系統包括30多種血漿蛋白和膜結合蛋白，按功能可分為補體固有成分、補體調節蛋白和補體受體三大類。補體分子結構補體激活途徑補體分子結構具有高度多樣性，包括絲氨酸蛋白酶結構域、結合蛋白結構域等，這些結構域對于補體分子的激活和生物學功能發揮具有重要作用。補體系統存在三種激活途徑，包括經典途徑、旁路途徑和MBL途徑，每種途徑具有不同的激活起始物、激活酶和生物學效應，但最終產生的效應分子均為C3b和C5b，可引發一系列生物學效應。123生物學意義與作用范圍免疫防御補體系統參與機體的免疫防御機制，通過激活補體級聯反應，產生攻膜復合物，破壞細菌細胞壁，殺死或溶解病原微生物，從而保護機體免受感染。免疫調節補體系統可調節機體的免疫應答，通過激活補體受體介導的細胞信號轉導，影響免疫細胞的活化、增殖和分化，以及細胞因子的產生和釋放，從而調節免疫應答的強度和范圍。清除免疫復合物補體系統參與清除體內的免疫復合物，避免免疫復合物沉積在組織器官引起損傷，同時也可促進凋亡細胞的清除，維持機體內環境的穩定。參與炎癥反應補體系統激活后可產生多種具有炎癥效應的活性產物，如C3a、C5a等過敏毒素和激肽樣物質，可誘導血管擴張、通透性增加、白細胞浸潤等炎癥反應，從而參與機體的急性炎癥反應過程。02補體激活途徑抗原-抗體復合物形成經典激活途徑始于抗原與抗體的結合，形成抗原-抗體復合物。C1復合物激活抗原-抗體復合物與C1q結合，引起C1r和C1s的構象改變，進而激活C1復合物。C4、C2激活及C3轉化酶形成活化的C1復合物依次裂解C4和C2，形成C4b2a復合物，即C3轉化酶。C3激活及后續反應C3轉化酶將C3裂解為C3a和C3b，C3b可與抗原結合，并進一步激活補體系統。經典激活途徑機制旁路激活途徑特點不依賴抗體細菌表面直接激活依賴C3自發激活放大效應旁路激活途徑無需抗原-抗體復合物即可直接激活補體。此途徑主要通過C3的自發水解產物C3b來激活補體系統。旁路激活途徑可在細菌表面直接激活補體，發揮免疫防御作用。旁路激活途徑可在短時間內迅速放大補體激活信號，增強免疫應答。血漿中調控因子細胞膜表面調控蛋白血漿中存在多種凝集素途徑調控因子，如C1抑制物、C4結合蛋白等，可抑制凝集素途徑的激活。細胞膜表面表達的一些調控蛋白，如CD46、CD55等，可抑制補體激活，保護細胞免受補體攻擊。凝集素途徑調控方式補體調節蛋白補體系統中存在一些具有調節功能的蛋白質，如C3b滅活因子、C1酯酶抑制物等，可調控補體激活的強度和范圍。細胞內調控機制細胞內也存在多種調控凝集素途徑的信號通路，通過調節相關基因的表達和蛋白的活性來影響補體激活。03補體調控機制補體抑制蛋白功能C1抑制物C1抑制物是一種絲氨酸蛋白酶抑制劑，可以抑制C1r和C1s的激活，從而阻止C1復合物的形成，進一步抑制補體經典途徑的激活。C4結合蛋白（C4bp）因子H（fH）C4bp可以與C4b結合，阻止C4b與C2結合，從而抑制C3轉化酶的形成，進一步抑制補體經典途徑和旁路途徑的激活。fH可以與C3b結合，并加速C3b的衰變，同時阻止C3b與B因子結合形成C3轉化酶，從而抑制補體旁路途徑的激活。123衰變加速因子（DAF）也稱為CD55，可以與C3轉化酶結合，從而加速其衰變，使其失去活性，進一步抑制補體激活過程。衰變加速因子作用加速C3轉化酶的衰變DAF廣泛表達于自身細胞表面，通過促進C3轉化酶的衰變，保護自身細胞免受補體攻擊。保護自身細胞DAF還可以通過調節補體激活過程，參與調節免疫應答，使機體對自身和非己成分產生適當的免疫耐受。調節免疫應答補體受體介導信號CR1受體CR1受體主要表達于紅細胞、白細胞和某些內皮細胞表面，可以結合C3b和C4b，從而促進吞噬細胞的吞噬作用，并參與炎癥反應和免疫調節。CR2受體CR2受體主要表達于B細胞和樹突狀細胞表面，可以結合C3d，從而促進B細胞增殖和分化，并參與體液免疫應答。CR3受體CR3受體主要表達于巨噬細胞、中性粒細胞和某些T細胞表面，可以結合iC3b，從而促進吞噬細胞的吞噬作用，并參與免疫調節和炎癥反應。CR4受體CR4受體主要表達于中性粒細胞和某些巨噬細胞表面，可以結合C3b和C4b，從而參與吞噬細胞的吞噬作用，并促進炎癥反應的發生。04補體系統功能病原體清除與溶菌效應細菌殺傷激活吞噬作用中和病毒溶解細胞補體系統能夠識別和結合細菌表面，通過激活補體成分，形成攻膜復合物，直接導致細菌溶解。補體成分可以覆蓋在細菌表面，使其更易于被吞噬細胞識別和吞噬。補體系統可以中和病毒顆粒，阻止其進入細胞增殖。補體系統可通過激活細胞表面的補體受體，引發細胞自我破壞，從而清除受損或感染的細胞。免疫復合物處理流程免疫復合物形成補體成分與抗體結合，形成免疫復合物，促進病原體清除。01免疫復合物轉運補體受體介導的免疫復合物轉運，可將免疫復合物從組織液轉運至肝臟或脾臟等器官進行降解。02免疫復合物清除補體系統可溶解免疫復合物，防止其在組織中沉積引起炎癥反應。03炎癥反應協同機制炎癥介質釋放補體激活過程中，可產生多種具有炎癥介質活性的物質，如組胺、激肽等，引起血管擴張、通透性增加等炎癥反應。細胞趨化作用免疫調節作用補體成分具有趨化作用，能夠吸引吞噬細胞、中性粒細胞等炎癥細胞到達炎癥部位，參與炎癥反應。補體成分可調節免疫細胞的活性，如增強巨噬細胞的吞噬能力、促進T細胞分化等，從而增強免疫應答的效應。12305補體系統相關疾病遺傳性補體缺陷病遺傳性C1酯酶抑制物缺乏遺傳性備解素缺乏遺傳性C3缺乏或C3抑制物缺乏遺傳性C1q缺乏導致補體系統中C1酯酶活性失控，產生過度炎癥反應。使補體系統中C3成分缺乏或功能失調，引起免疫缺陷和反復感染。導致備解素-C3-轉化酶復合物形成障礙，影響補體活化過程。C1q是啟動經典途徑的關鍵分子，其缺乏會導致補體經典途徑活化障礙。自身免疫性疾病關聯系統性紅斑狼瘡（SLE）補體系統異常活化，導致免疫復合物沉積和組織損傷。02040301自身免疫性溶血性貧血自身抗體與紅細胞結合，通過補體途徑引起紅細胞破壞。類風濕性關節炎（RA）補體參與關節滑膜炎癥反應，促進關節損傷和功能障礙。自身免疫性甲狀腺炎甲狀腺自身抗體與補體結合，導致甲狀腺組織損傷和功能障礙。補體過度激活病理急性炎癥反應與組織損傷補體過度激活可引發急性炎癥反應，導致組織損傷和器官功能障礙。免疫復合物沉積疾病補體與免疫復合物結合，沉積于血管壁或組織，引發炎癥反應和組織損傷。攻擊自身組織補體過度激活可能破壞自身組織，導致自身免疫性疾病的發生和發展。補體激活的調控失常補體系統的激活受到多種因素的調控，調控失常可能導致補體過度激活和病理過程。06研究進展與應用如C1抑制物、C4結合蛋白等，了解補體調控機制。補體調節蛋白的檢測探究補體基因變異與疾病易感性的關系。補體基因多態性分析01020304如C3a、C5a、C5b-9等，反映補體活化程度及途徑。補體激活產物的檢測如溶血試驗、細菌殺傷試驗等，評估補體整體功能。補體功能檢測補體檢測技術革新靶向補體治療策略6px6px6px如C1抑制劑、C3抑制劑等，阻斷補體活化通路。補體抑制劑補充缺失的補體成分，恢復補體系統功能。補體替代治療如C3a受體拮抗劑，調節補體活化后的生物學效應。補體激活劑010302如免疫復合物性疾病、自身免疫性疾病等，通過靶向補體治療改善病情。補體相關疾