補(bǔ)體、補(bǔ)體檢測(cè)

1、第五章第五章 補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體系統(tǒng)溫州醫(yī)科大學(xué)檢生學(xué)院溫州醫(yī)科大學(xué)檢生學(xué)院病原生物學(xué)與免疫學(xué)系病原生物學(xué)與免疫學(xué)系Medical Immunology 6th王彩虹王彩虹Jules Bordet (1870-1961), discoverer of complementBelgian bacteriologist and immunologist who received the Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1919 for his discovery of immunity factors in blood serum; this was

2、a development vital to the diagnosis and treatment of many dangerous contagious diseases.正常豚鼠血清正常豚鼠血清（溶菌）（溶菌）感染霍亂弧感染霍亂弧菌的豚鼠的菌的豚鼠的血清血清霍亂弧菌菌液霍亂弧菌菌液（溶菌）（溶菌）感染霍亂弧感染霍亂弧菌的豚鼠的菌的豚鼠的血清血清5630分鐘分鐘（凝集）（凝集）（溶菌）（溶菌）（凝集）（凝集） 補(bǔ)體的發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體的發(fā)現(xiàn)Presumptions:1. There is a component in the fresh serum that helps the antibody

3、to lyse the bacteria.2. The chemical property of this component is not stable.3. This component is not antigen specific.第一節(jié)第一節(jié) 補(bǔ)體概述補(bǔ)體概述補(bǔ)體的概念：補(bǔ)體的概念： Complement（C）-是存在于正常人和動(dòng)是存在于正常人和動(dòng)物血清、組織液和細(xì)胞膜表面的一組物血清、組織液和細(xì)胞膜表面的一組不耐不耐熱熱的的經(jīng)活化后具有酶活性經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)，包括的蛋白質(zhì)，包括30余種組分，又稱為余種組分，又稱為補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體系統(tǒng)。（一）補(bǔ)體系統(tǒng)的組成（一）補(bǔ)體系統(tǒng)的組成1

4、、補(bǔ)體固有成分、補(bǔ)體固有成分 2、補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白、補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白3、補(bǔ)體受體、補(bǔ)體受體 1、補(bǔ)體固有成分、補(bǔ)體固有成分 存在于體液，參與補(bǔ)體激活級(jí)聯(lián)反應(yīng)。存在于體液，參與補(bǔ)體激活級(jí)聯(lián)反應(yīng)。 p參與經(jīng)典激活途徑的：參與經(jīng)典激活途徑的：C1、C2、C4p參與旁路激活途徑的：參與旁路激活途徑的：B、D、P因子因子p參與參與MBL激活途徑的：甘露糖結(jié)合的凝集素激活途徑的：甘露糖結(jié)合的凝集素（MBL）、）、MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶（相關(guān)的絲氨酸蛋白酶（MASP）p共同組分：共同組分：C3、C5C9 2、補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白、補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白p可溶性或膜型分子，調(diào)節(jié)補(bǔ)體活化可溶性或膜型分子，調(diào)節(jié)補(bǔ)體活化，如，如C1抑制抑

5、制物、物、C4結(jié)合蛋白、衰變加速因子（結(jié)合蛋白、衰變加速因子（DAF）等）等3、補(bǔ)體受體、補(bǔ)體受體p表達(dá)于各種細(xì)胞表面，與補(bǔ)體活性片段結(jié)合表達(dá)于各種細(xì)胞表面，與補(bǔ)體活性片段結(jié)合，如，如CR1-CR5、C3aR、C4aR、C5aR等等p固有成分按發(fā)現(xiàn)先后命名（固有成分按發(fā)現(xiàn)先后命名（C1-C9）或用）或用大寫英文字母命名（大寫英文字母命名（B、D、P因子等）因子等）p調(diào)節(jié)蛋白多按功能命名調(diào)節(jié)蛋白多按功能命名p裂解片斷加英文小寫字母作為后綴裂解片斷加英文小寫字母作為后綴p滅活片斷在前加字母滅活片斷在前加字母i C3C3a+C3b 補(bǔ)體系統(tǒng)的命名原則補(bǔ)體系統(tǒng)的命名原則 iC3bp各組分均為糖蛋白，但

6、有不同的肽鏈結(jié)構(gòu)各組分均為糖蛋白，但有不同的肽鏈結(jié)構(gòu)p各組分分子量及血清含量不一，各組分分子量及血清含量不一，C3含量最高含量最高p血清補(bǔ)體蛋白約占血清總蛋白的血清補(bǔ)體蛋白約占血清總蛋白的5%6%，含，含量相對(duì)穩(wěn)定，疾病時(shí)可有波動(dòng)量相對(duì)穩(wěn)定，疾病時(shí)可有波動(dòng)p某些固有成分對(duì)熱不穩(wěn)定，某些固有成分對(duì)熱不穩(wěn)定，56、30min即可即可滅活滅活（二）補(bǔ)體的理化性質(zhì)（二）補(bǔ)體的理化性質(zhì)1.補(bǔ)體的來源補(bǔ)體的來源：廣泛、以：廣泛、以肝細(xì)胞肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞為主和巨噬細(xì)胞為主2.補(bǔ)體生物合成的調(diào)節(jié)補(bǔ)體生物合成的調(diào)節(jié)：補(bǔ)體的基因表達(dá)存在組織特異：補(bǔ)體的基因表達(dá)存在組織特異性，不同細(xì)胞各自調(diào)節(jié)其補(bǔ)體的生物合成補(bǔ)體合

7、成性，不同細(xì)胞各自調(diào)節(jié)其補(bǔ)體的生物合成補(bǔ)體合成可受多種因素調(diào)節(jié)，包括局部組織特異的因子和多種可受多種因素調(diào)節(jié)，包括局部組織特異的因子和多種全身激素全身激素3.補(bǔ)體的分解代謝補(bǔ)體的分解代謝：補(bǔ)體代謝率極快，血漿補(bǔ)體每天約有：補(bǔ)體代謝率極快，血漿補(bǔ)體每天約有一半被更新一半被更新（三）補(bǔ)體的代謝（三）補(bǔ)體的代謝第二節(jié)第二節(jié) 補(bǔ)體激活途徑補(bǔ)體激活途徑p補(bǔ)體固有成分以非活性形式存在于體液中，通過級(jí)補(bǔ)體固有成分以非活性形式存在于體液中，通過級(jí)聯(lián)酶促反應(yīng)被激活，產(chǎn)生具有生物學(xué)活性的產(chǎn)物聯(lián)酶促反應(yīng)被激活，產(chǎn)生具有生物學(xué)活性的產(chǎn)物p三條補(bǔ)體激活途徑三條補(bǔ)體激活途徑 -經(jīng)典途徑（經(jīng)典途徑（classical pa

8、thway） -旁路途徑（旁路途徑（alternative pathway） -凝集素途徑（凝集素途徑（lectin pathway）(一一) 經(jīng)典途徑經(jīng)典途徑1. 激活物：與激活物：與Ag結(jié)合的結(jié)合的IgG、IgM分子分子2. 參與成分：參與成分：C1-C9 3. 活化過程活化過程C1(C1qC1rC1s)C4C2C3C5C6C7C8C9 識(shí)別階段識(shí)別階段 活化階段活化階段 膜攻擊階段膜攻擊階段C1qC1qr2s2 C1r C1s 40nm 抗抗 原原抗抗體體 抗抗 原原 C1由一個(gè)由一個(gè)C1q、兩個(gè)、兩個(gè)C1r 和和兩個(gè)兩個(gè)C1s分子的共同組成。分子的共同組成。 C1q與與2個(gè)以上個(gè)以上F

9、c段段結(jié)合可結(jié)合可發(fā)生構(gòu)型改變，使與之結(jié)合的發(fā)生構(gòu)型改變，使與之結(jié)合的C1r活化，繼而激活活化，繼而激活C1s的絲的絲氨酸蛋白酶活性，啟動(dòng)補(bǔ)體活氨酸蛋白酶活性，啟動(dòng)補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑化的經(jīng)典途徑。識(shí)別階段識(shí)別階段FabFab段段FcFc段段暴露的暴露的C1qC1q結(jié)合結(jié)合位點(diǎn)位點(diǎn)IgG IgG 分分 子子 結(jié)結(jié) 合合 抗抗 原原 前前 后后 的的 構(gòu)構(gòu) 象象 變變 化化C1q C1q 結(jié)合結(jié)合位點(diǎn)被屏位點(diǎn)被屏障障結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之后結(jié)合抗原之后 C CH1H1 C CH2H2IgM CH3區(qū)，區(qū)，IgG CH2區(qū)區(qū)Mg2+C1rC1sC1qC4C4ab活化階段活化階段C4bMg

10、2+C4aCa2+C1rC1sC1qb 經(jīng)典途徑經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶的形成轉(zhuǎn)化酶的形成C4b2a is C3 convertaseC5經(jīng)典途徑經(jīng)典途徑C5轉(zhuǎn)化酶的形成轉(zhuǎn)化酶的形成C4bMg2+C4aCa2+C1rC1sC1qaC3 C3abbC5a C4b2a3b is C5 convertase（二）旁路途徑（替代激活途徑）（二）旁路途徑（替代激活途徑）不依賴于抗體，由微生物或外源異物直接激活不依賴于抗體，由微生物或外源異物直接激活C3，是最早出現(xiàn)，是最早出現(xiàn)的補(bǔ)體活化途徑，是抵御感染的非特異性防線的補(bǔ)體活化途徑，是抵御感染的非特異性防線1. 激活物激活物 某些細(xì)菌、內(nèi)毒素、酵母多糖、葡聚糖（

11、提供接觸表面）某些細(xì)菌、內(nèi)毒素、酵母多糖、葡聚糖（提供接觸表面） 2. 參與成分參與成分 C3、C5-C9、 D因子、因子、 B因子、因子、P因子。因子。3. 活化過程活化過程（三）（三） 凝集素途徑（凝集素途徑（MBL途徑）途徑）1. 激活物：病原體表面以甘露糖、甘露糖胺等為末端糖基的糖結(jié)構(gòu)激活物：病原體表面以甘露糖、甘露糖胺等為末端糖基的糖結(jié)構(gòu)2. 參與成分：參與成分：MBL、MASP、C2C93.活化過程：活化過程： MBL-MASP 病原體表面糖結(jié)構(gòu)病原體表面糖結(jié)構(gòu) MBL構(gòu)型改變構(gòu)型改變 激活激活MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶相關(guān)的絲氨酸蛋白酶 (MBL-associated serine

12、 protease, MASP) +活化的活化的MASP1直接裂解直接裂解C3，生成，生成C3b，進(jìn)入補(bǔ)體激活的旁路途徑。，進(jìn)入補(bǔ)體激活的旁路途徑。MASP有兩類有兩類活化的活化的MASP2具有絲氨酸蛋白酶具有絲氨酸蛋白酶活性，先后裂解活性，先后裂解C4、C2 形成與經(jīng)形成與經(jīng)典途徑相同的典途徑相同的C3轉(zhuǎn)化酶。轉(zhuǎn)化酶。凝集素途徑對(duì)經(jīng)典途徑和旁路途徑的活化有交叉促進(jìn)作用凝集素途徑對(duì)經(jīng)典途徑和旁路途徑的活化有交叉促進(jìn)作用 MAC（membrane attack complex)的形成的形成（四）補(bǔ)體激活的共同終末過程（四）補(bǔ)體激活的共同終末過程比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目經(jīng)典途徑經(jīng)典途徑凝集素途徑凝集素途徑

13、旁路途徑旁路途徑激活物激活物IgM/IgG13與抗原與抗原形成的免疫復(fù)合物形成的免疫復(fù)合物病原體表面病原體表面N氨氨基半乳糖或甘露基半乳糖或甘露糖糖細(xì)菌、真菌、病細(xì)菌、真菌、病毒感染細(xì)胞毒感染細(xì)胞起始成分起始成分C1qMBL、FCNC3補(bǔ)體固有成份補(bǔ)體固有成份 C1C9MBL, MASP, C2C9C3 、B、D、P因因子、子、C5C9C3轉(zhuǎn)化酶轉(zhuǎn)化酶C4b2aC4b2aC3bBbC5轉(zhuǎn)化酶轉(zhuǎn)化酶C4b2a3bC4b2a3bC3bBb3b生物學(xué)作用生物學(xué)作用參與特異性免疫，在參與特異性免疫，在感染后期或再次感染感染后期或再次感染時(shí)起作用時(shí)起作用參與非特異性免參與非特異性免疫，在感染早期疫，在感

14、染早期或初次感染時(shí)起或初次感染時(shí)起作用作用參與非特異性免參與非特異性免疫，在感染早期疫，在感染早期或初次感染時(shí)起或初次感染時(shí)起作用作用三條激活途徑的特點(diǎn)三條激活途徑的特點(diǎn)補(bǔ)體的生物學(xué)功能包括兩個(gè)方面：補(bǔ)體的生物學(xué)功能包括兩個(gè)方面： （一）在細(xì)胞表面激活并形成（一）在細(xì)胞表面激活并形成 MAC，介導(dǎo)溶細(xì)胞效應(yīng)，介導(dǎo)溶細(xì)胞效應(yīng) （二）激活過程中產(chǎn)生的（二）激活過程中產(chǎn)生的水解片段水解片段，介導(dǎo)各種生物學(xué)效應(yīng)，介導(dǎo)各種生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)第四節(jié) 補(bǔ)體的生物學(xué)意義補(bǔ)體的生物學(xué)意義 1.1.細(xì)胞毒作用（溶菌、溶病毒和溶細(xì)胞）細(xì)胞毒作用（溶菌、溶病毒和溶細(xì)胞）2. 調(diào)理作用（調(diào)理作用（C3b、C4b、iC3b

15、）3. 免疫粘附（免疫粘附（C3b） 4.4.炎癥介質(zhì)作用炎癥介質(zhì)作用（C3a、C4a、C5a） C3aC3a，C4aC4a，C5aC5a，具有過敏毒素作用，具有過敏毒素作用，可使表面具有相應(yīng)受可使表面具有相應(yīng)受體的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性體的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性物質(zhì)，引起血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、平滑肌收縮和支器官痙攣物質(zhì)，引起血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、平滑肌收縮和支器官痙攣等的作用；等的作用； C5aC5a對(duì)中性粒細(xì)胞具有趨化作用對(duì)中性粒細(xì)胞具有趨化作用，吸引具有相應(yīng)受體的中性，吸引具有相應(yīng)受體的中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞向補(bǔ)體激活的炎癥區(qū)域游

16、走和聚集，增粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞向補(bǔ)體激活的炎癥區(qū)域游走和聚集，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。強(qiáng)炎癥反應(yīng)。第十七章第十七章 補(bǔ)體檢測(cè)及應(yīng)用補(bǔ)體檢測(cè)及應(yīng)用檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)內(nèi)容1、血清總補(bǔ)體活性測(cè)定、血清總補(bǔ)體活性測(cè)定2、單個(gè)補(bǔ)體成分測(cè)定、單個(gè)補(bǔ)體成分測(cè)定3、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)1、血清補(bǔ)體總活性測(cè)定、血清補(bǔ)體總活性測(cè)定（一）試驗(yàn)原理：（一）試驗(yàn)原理：p補(bǔ)體最主要的活性是補(bǔ)體最主要的活性是溶細(xì)胞溶細(xì)胞作用作用p特異性抗體特異性抗體+紅細(xì)胞紅細(xì)胞激活補(bǔ)體激活補(bǔ)體溶血溶血p在特定的反應(yīng)體系中在特定的反應(yīng)體系中，溶血，溶血的程度與補(bǔ)體活性呈的程度與補(bǔ)體活性呈正相關(guān)，相關(guān)性呈一特殊的正相關(guān)，相關(guān)性呈一特殊的S形曲線形曲

17、線溶血程度與補(bǔ)體含量的關(guān)系溶血程度與補(bǔ)體含量的關(guān)系 在輕微溶血和接近完在輕微溶血和接近完全溶血時(shí)，補(bǔ)體量的變?nèi)苎獣r(shí)，補(bǔ)體量的變化對(duì)溶血程度的影響不化對(duì)溶血程度的影響不大，即溶血對(duì)補(bǔ)體量的大，即溶血對(duì)補(bǔ)體量的依賴不敏感。但在依賴不敏感。但在303070%70%溶血溶血時(shí)，補(bǔ)體時(shí)，補(bǔ)體含量?jī)H出現(xiàn)較小的變動(dòng)，含量?jī)H出現(xiàn)較小的變動(dòng)，溶血程度也會(huì)發(fā)生較大溶血程度也會(huì)發(fā)生較大的改變，即曲線此階段的改變，即曲線此階段對(duì)補(bǔ)體量的變化非常敏對(duì)補(bǔ)體量的變化非常敏感感 p因此，因此，血清血清補(bǔ)體總活性測(cè)定補(bǔ)體總活性測(cè)定取取50%溶血溶血作為判斷終點(diǎn)作為判斷終點(diǎn)，比，比100%溶血更為敏感，溶血更為敏感，故該方法稱

18、為補(bǔ)體故該方法稱為補(bǔ)體50%溶血實(shí)驗(yàn)（溶血實(shí)驗(yàn)（50% complement hemolysis），即），即CH50。（二）（二）CH50的測(cè)定方法的測(cè)定方法pSRBC和和溶血素溶血素作為補(bǔ)體經(jīng)典活化途徑的作為補(bǔ)體經(jīng)典活化途徑的激活劑激活劑和和指示物指示物p當(dāng)當(dāng)SRBC和溶血素和溶血素濃度恒定時(shí)，溶血程度與補(bǔ)體濃度恒定時(shí)，溶血程度與補(bǔ)體總總活性相關(guān)活性相關(guān)p將新鮮待檢血清稀釋后，取不同量加入反應(yīng)體系，將新鮮待檢血清稀釋后，取不同量加入反應(yīng)體系，測(cè)定各管溶血程度測(cè)定各管溶血程度，以以50%溶血時(shí)的最小補(bǔ)體量為溶血時(shí)的最小補(bǔ)體量為一個(gè)一個(gè)CH50單位單位，由此可以計(jì)算出待測(cè)血清中總補(bǔ)，由此可以計(jì)算

19、出待測(cè)血清中總補(bǔ)體活性，以體活性，以U/ml表示。表示。p取取10只試管，分別編號(hào)，按照下表加入各試劑只試管，分別編號(hào)，按照下表加入各試劑試管號(hào)試管號(hào) BBS 1:20稀釋血清稀釋血清2SRBC2U溶血素溶血素補(bǔ)體溶血活性補(bǔ)體溶血活性123456789101.401.351.301.251.201.151.101.051.001.500.100.150.200.250.300.350.400.450.500.000.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5置37水浴30min2001331008066.657.1504

20、4.440-CH50(U/ml)=1/血清用量血清用量稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)方法評(píng)價(jià)與臨床意義方法評(píng)價(jià)與臨床意義p方法簡(jiǎn)便、快速，但敏感性較低，影響因素較多方法簡(jiǎn)便、快速，但敏感性較低，影響因素較多p檢測(cè)補(bǔ)體檢測(cè)補(bǔ)體經(jīng)典經(jīng)典途徑的溶血活性，反映途徑的溶血活性，反映C1-C9的綜的綜合水平合水平p參考范圍參考范圍50-100U/mlp如果測(cè)定值過低或完全無活性，應(yīng)考慮補(bǔ)體缺陷如果測(cè)定值過低或完全無活性，應(yīng)考慮補(bǔ)體缺陷p可通過單個(gè)補(bǔ)體成分的檢測(cè)，明確是否因某一成可通過單個(gè)補(bǔ)體成分的檢測(cè)，明確是否因某一成分缺乏所致。分缺乏所致。2、單個(gè)補(bǔ)體成分測(cè)定單個(gè)補(bǔ)體成分測(cè)定p常用常用的檢測(cè)指標(biāo)：的檢測(cè)指標(biāo)：C3、C4、C1q、B因子和因子和C1酯酯酶抑制物等酶抑制物等p測(cè)定方法：測(cè)定方法： -免疫溶血法免疫溶血法 （檢測(cè)單個(gè)補(bǔ)體成分的（檢測(cè)單個(gè)補(bǔ)體成分的活性活性） -免疫化學(xué)法（檢測(cè)單個(gè)補(bǔ)體成分的免疫化學(xué)法（檢測(cè)單個(gè)補(bǔ)體成分的含量含量） 自動(dòng)化免疫散射比濁法（臨床）自動(dòng)化免疫散射比濁法（臨床）3、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)p將免疫溶血作為將免疫溶血作為指示系統(tǒng)指示系統(tǒng)，用以檢測(cè)另一反