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第四章補(bǔ)體系統(tǒng)(Complementsystem)第四章補(bǔ)體系統(tǒng)(Complementsystem)1定義:是由存在于人和脊椎動(dòng)物血清及組織液中的一組經(jīng)活化后具有酶樣活性的蛋白質(zhì),以及其調(diào)節(jié)蛋白和相關(guān)膜蛋白(受體)共同組成的系統(tǒng)。包括30余種成分,故被稱為補(bǔ)體系統(tǒng)(complementsystem)十九世紀(jì)末,在發(fā)現(xiàn)體液免疫后不久,Bordet即證明,新鮮血清中存在一種不耐熱的成分,可輔助特異性抗體介導(dǎo)的溶菌作用。由于這種成分是抗體發(fā)揮溶細(xì)胞作用的必要補(bǔ)充條件,故被稱為補(bǔ)體(complement,C)。補(bǔ)體的發(fā)現(xiàn):定義:是由存在于人和脊椎動(dòng)物血清及組織液中的一組經(jīng)活化后具有2霍亂弧菌+新鮮免疫血清---------------------------細(xì)菌溶解霍亂弧菌+免疫血清(加熱)-------------------------細(xì)菌凝集,不溶解霍亂弧菌+免疫血清(加熱)+新鮮正常血清--------細(xì)菌溶解
AgAbCAgAb
由實(shí)驗(yàn)可知:1.補(bǔ)體(C)對(duì)抗體有輔助和補(bǔ)充作用2.補(bǔ)體(C)不穩(wěn)定3.補(bǔ)體(C)不需要抗原誘導(dǎo)AgAbC霍亂弧菌+新鮮免疫血清-------------------3主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性4第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名5一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名1.參與經(jīng)典激活途徑的固有成分
是按補(bǔ)體成分發(fā)現(xiàn)的先后次序命名以“C”表示,如“C1,C2,┄C9”。2.旁路激活途徑的固有成分
以因子命名,用大寫英文字母表示,如B、D、P、I、H因子等。一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名1.參與經(jīng)典激活途徑的固有成分63.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白
根據(jù)其功能命名,如C1q抑制物、C4結(jié)合蛋白等。4.補(bǔ)體受體
則以其結(jié)合對(duì)象來(lái)命名,如C1qR、C5aR。3.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白75.補(bǔ)體活化的裂解片段
一般在該成分的符號(hào)后加小寫字母表示,如小片段用a表示,如C3a;大片段用b表示,如C3b。多種成分的復(fù)合物根據(jù)數(shù)字代號(hào)及小寫字母按先后順序排在C的后面,如C4b3b。具有酶活性的成分或復(fù)合物在其符號(hào)上加一橫線表示,如C1,C3bBb,已失活的補(bǔ)體成分則在其符號(hào)前冠以“i”表示,如iC3b。
5.補(bǔ)體活化的裂解片段8二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成1.補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分參與經(jīng)典激活途徑:C1q、C1r、C1s、C4、C2甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)激活途徑:MBL(甘露聚糖結(jié)合凝集素),MASP(絲氨酸蛋白酶)參與旁路激活途徑:P、D、B因子共同成分:C3、C5~C9二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成1.補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分92.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白(1)可溶性血清蛋白:C1抑制物(C1INH)、H因子、I因子、P因子、C4結(jié)合蛋白、S蛋白。(2)膜結(jié)合性調(diào)節(jié)分子:促衰變因子(DAF),胞膜輔助蛋白因子(MCP),同源限制因子(HRF)溶膜抑制劑(CD59,MIRL)等。3.補(bǔ)體的受體分子C3aR、C2aR、C4aR2.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白10三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性1.補(bǔ)體各成分均為糖蛋白,多數(shù)為β球蛋白。分子量25kDa(D因子)~560kDa(C4b結(jié)合蛋白)。2.血清中含量相對(duì)穩(wěn)定,在某些病理情況下可有波動(dòng)。各成分中以C3含量最高,達(dá)1200mg/L,以D因子含量最低,僅1~2mg/L。3.補(bǔ)體系統(tǒng)各固有成分均分別由肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞及脾細(xì)胞等產(chǎn)生。4.補(bǔ)體成分性質(zhì)極不穩(wěn)定,56℃加熱30min即可滅活,室溫下很快失活,0℃~10℃僅能保持3~4天,紫外線、機(jī)械振蕩、某些添加劑均可使補(bǔ)體破壞。5.在正常生理情況下,多以非活化的酶前體形式存在。三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性1.補(bǔ)體各成分均為糖蛋白,多數(shù)為β球蛋11主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性12第二節(jié)補(bǔ)體活化一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑三、補(bǔ)體活化的旁路途徑四、補(bǔ)體活化的后期階段溶膜復(fù)合物的形成五、補(bǔ)體活化三條途徑的比較第二節(jié)補(bǔ)體活化一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑13
第二節(jié)補(bǔ)體的激活生理情況下血清中的補(bǔ)體成分大部分以無(wú)活性的前體形式存在,在某些活化物作用下,或在特定的顆粒表面,補(bǔ)體各成分依次被激活,最終導(dǎo)致溶細(xì)胞效應(yīng);同時(shí),產(chǎn)生多種水解片段,參與免疫調(diào)節(jié)及炎癥反應(yīng)等多種活動(dòng)。激活過(guò)程依據(jù)起始順序的不同,可分為三條途徑:由抗原-抗體復(fù)合物結(jié)合C1q啟動(dòng)激活的途徑,稱為經(jīng)典途徑(classicalpathway);由甘露聚糖結(jié)合凝集素結(jié)合至細(xì)菌啟動(dòng)激活的途徑,稱為凝集素途徑(mannan-bindinglectinMBLpathway)。病原微生物等提供接觸表面,從C3開(kāi)始激活的途徑,不依賴于抗體,稱為旁路途徑(alternativepathway);
14共同的末端通路(terminalpathway),即膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC)的形成及其溶解細(xì)胞效應(yīng)。
在發(fā)揮抗感染作用過(guò)程中,最先發(fā)揮作用的是旁路途徑和MBL途徑,最后才是經(jīng)典途徑。共同的末端通路(terminalpathway),即膜攻擊15一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(一)活化物質(zhì)1.主要激活物質(zhì)
特異性抗體(IgG或IgM)與抗原結(jié)合形成的免疫復(fù)合物抗體必須帶有Fc區(qū)段2.非免疫學(xué)物質(zhì)
①核酸、酸性粘多糖、肝素和魚(yú)精蛋白。②纖溶酶及組織蛋白酶③一些病原物一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(一)活化物質(zhì)16一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(二)參與的固有成分
C1(C1q、C1r、C1s)C2、C3、C4、C5~C9激活順序:C1,4,2,3,5,6,7,8,9激活條件:*IgG1、G2、G3、IgM才能活化C1;*一個(gè)C1分子必須同時(shí)與兩個(gè)以上補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合才能被激活I(lǐng)gG分子需兩個(gè)或兩個(gè)以上,IgM單體分子(五聚體);*游離的或可溶性抗體不能激活補(bǔ)體;一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(二)參與的固有成分17一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(三)活化的過(guò)程1.識(shí)別階段:C12.活化階段:C4、C2、C33.膜攻擊階段一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(三)活化的過(guò)程181.識(shí)別階段C1脂酶形成C1(C1q)與抗原抗體復(fù)合物中Ig的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合至C1酯酶形成。識(shí)別單位:C1由1個(gè)C1q、2個(gè)C1r和2個(gè)C1s組成。1.識(shí)別階段C1脂酶形成C1(C1q)與抗原抗體復(fù)合物中I19C1q:由6個(gè)相同的亞基組成,形狀如花蕊;能與Ig分子的補(bǔ)體結(jié)合位結(jié)合,使C1r酶原活化C1r:連接著C1q與C1s,C1q活化后引起C1r酶原活化裂解為兩個(gè)片段,其中具有絲氨酸酯酶活性的片段即活化的C1r,活化C1sC1s:C1s裂解的兩個(gè)片段中,具絲蛋白酶活性的片段催化C4和C2成分的活化輔助因子:Ca2+C1復(fù)合物的穩(wěn)定性依賴Ca2+
Ag-Ab復(fù)合物C1qC1r活化
C1s活化C1q:由6個(gè)相同的亞基組成,形狀如花蕊;能與Ig分子的補(bǔ)體20AgAb復(fù)合物C1qC1r、C1s活化C1s形成C1識(shí)別免疫復(fù)合物形成C1酯酶的階段。AgAb復(fù)合物C1qC1r、C1s活化C1s形成C1識(shí)別免疫212.活化階段C4成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C4a和C4b,C4b能與細(xì)胞膜相結(jié)合。需要Mg2+C2成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C2a和C2b,形成C3轉(zhuǎn)化酶C4b2a,起催化作用的是C2aC3成分的活化:形成C5轉(zhuǎn)化酶C4b2a3b。C3是經(jīng)典和旁路途徑共有的補(bǔ)體成分,是血清中含量最高的補(bǔ)體成分。C1酯酶作用于后續(xù)成分,至形成C3轉(zhuǎn)化酶(C4b2b)和C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2b3b)。2.活化階段C4成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C4222活化階段C1進(jìn)一步活化C4、C2C3轉(zhuǎn)化酶的形成:C3轉(zhuǎn)化酶aC4b2aC4b2aC5轉(zhuǎn)化酶的形成:C3------C4b2aC3a+C3bC3b+C4b2aC4b2a3b
C4b2a3b=C5轉(zhuǎn)化酶2活化階段C1進(jìn)一步活化C4、C2C3轉(zhuǎn)化酶的形成:C3轉(zhuǎn)233.膜攻擊階段附著于胞膜的C5b678復(fù)合物與12-15個(gè)C9分子聯(lián)結(jié)成C5b6789n,即形成攻膜復(fù)合體(membraneattackcomplex,MAC)。C5aC4b2a3bC5C5b+C6+C7
C5b67+C8C5b678+C9
C5b6789n(膜攻擊復(fù)合體)細(xì)胞裂解MAC的效應(yīng)機(jī)制:細(xì)胞溶解MAC在胞膜上打孔(內(nèi)徑11nm)胞內(nèi)滲透壓下降3.膜攻擊階段MAC的效應(yīng)機(jī)制:細(xì)胞溶解MAC在胞膜上打24免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件251.識(shí)別階段1.識(shí)別階段262.活化階段2.活化階段273.膜攻擊階段3.膜攻擊階段28二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑1.活化物質(zhì)MBL激活途徑的主要激活物為表面含有甘露糖基、巖藻糖和N-氨基半乳糖的病原微生物。大量細(xì)菌感染后的急性應(yīng)答期,會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-6而促使肝細(xì)胞合成與分泌急性期蛋白包括甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)為激活物。
2.參與的固有成分甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)、C4、C2、C3MBL:類似于C1q,呈花蕊狀;感染最早期肝細(xì)胞合成的急性反應(yīng)蛋白二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑1.活化物質(zhì)29免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件30MBL先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合,后與絲氨酸蛋白酶結(jié)合,形成MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶(MBL-associatedserineprotease,MASP-1、MASP-2)。MASP具有與活化的C1同樣的生物學(xué)活性,即裂解C4和C2,形成C3轉(zhuǎn)化酶,后繼反應(yīng)與經(jīng)典途徑相同。MBL+病原體甘露糖殘基+絲氨酸蛋白酶C4C2MASPC4a+C4bC2b+C2a+C4b2aC3轉(zhuǎn)化酶3.活化過(guò)程MBL先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合,后與絲氨酸蛋白酶結(jié)合,形成M31補(bǔ)體激活的MBL途徑C4MBLC4bC4aC4bC2C2bC2aC2aC4b2a是C3轉(zhuǎn)化酶(convertase)MASPMASP2
補(bǔ)體激活的MBL途徑C4MBLC4bC4aC4bC2C2bC32三、補(bǔ)體活化的旁路途徑也稱為替換途徑、第二途徑1.活化物質(zhì)各種多糖,特別是菌多糖:脂多糖(LPS)、酵母多糖、磷壁酸各種革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌寄生物經(jīng)典途徑中不能作為激活C1的免疫球蛋白分子三、補(bǔ)體活化的旁路途徑也稱為替換途徑、第二途徑33三、補(bǔ)體活化的旁路途徑2.參與的固有成分C3、B、D、P、H、IC3:識(shí)別作用,啟動(dòng)替換途徑活化B:表面束縛分子,C3保護(hù)活化因子,能與C3b結(jié)合成C3bB。也是酶原D:B因子轉(zhuǎn)化酶,C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb三、補(bǔ)體活化的旁路途徑2.參與的固有成分34P:備解素,穩(wěn)定C3轉(zhuǎn)化酶H:當(dāng)無(wú)激活物質(zhì)時(shí),能與C3b結(jié)合I:C3b鈍化因子CVF:蛇毒因子,作用類似于C3,能與Bb結(jié)合成CVFBb,具有抗H和I因子的作用P:備解素,穩(wěn)定C3轉(zhuǎn)化酶353.替代途徑激活過(guò)程啟動(dòng)階段----C3轉(zhuǎn)化酶激活階段----C5轉(zhuǎn)化酶效應(yīng)階段----共同末端通路3.替代途徑激活過(guò)程36免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件37四、補(bǔ)體活化的溶膜途徑上述三途徑均產(chǎn)生C5轉(zhuǎn)化酶,啟動(dòng)補(bǔ)體系統(tǒng)的終末成分(C5、C6、C7、C8、C9)的活化,并形成具有溶細(xì)胞效應(yīng)的膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC),導(dǎo)致靶細(xì)胞的溶解。C5轉(zhuǎn)化酶C5C6C7C8C9C5bC5b6C5b67C5b6789(MAC)C5a四、補(bǔ)體活化的溶膜途徑C5轉(zhuǎn)化酶C5C6C7C8C9C5bC38MAC插入細(xì)胞膜C5b
C6C7C8
C9C9C9C9C9C9C9C9C9MACMAC插入細(xì)胞膜C5bC6C7C8CCCCCCC39MAC的電鏡結(jié)果補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂MAC的電鏡結(jié)果補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂40五、三條途徑的特點(diǎn)與比較:激活物參與成分C3、C5轉(zhuǎn)化酶所需離子生物學(xué)作用五、三條途徑的特點(diǎn)與比較:激活物參與成分41比較項(xiàng)目經(jīng)典途徑旁路途徑激活物補(bǔ)體固有成份所需離子C3轉(zhuǎn)化酶C5轉(zhuǎn)化酶生物學(xué)作用IgM/IgG1~3與抗原形成的免疫復(fù)合物細(xì)菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等C1~C9B、D、P因子和C3、C5~C9Ca++、Mg++Mg++C4b2aC3bBb(P)C4b2a3bC3bnBb(P)在特異性體液免疫的效應(yīng)階段起作用參與非特異性免疫,在感染早期起作用補(bǔ)體活化3條途徑的比較凝集素途徑凝集素(MBL)C4,C2~C9Ca++參與非特異性體液免疫C4b2aC4b2a3b比較項(xiàng)目經(jīng)典途徑旁路途徑激活物補(bǔ)體固有成份所需離子C3轉(zhuǎn)化酶42主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性43第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的調(diào)節(jié)1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白二、補(bǔ)體的受體三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的44
一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的調(diào)節(jié)
補(bǔ)體系統(tǒng)的激活必需在適度調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行,才能發(fā)揮正常的生理學(xué)作用。補(bǔ)體激活失控,則大量補(bǔ)體消耗,導(dǎo)致機(jī)體抗感染能力下降,而且會(huì)使機(jī)體發(fā)生劇烈炎癥反應(yīng)或造成自身組織細(xì)胞的損傷。補(bǔ)體活化途徑的調(diào)節(jié)主要包括:(一)控制補(bǔ)體活化的啟動(dòng);(二)補(bǔ)體活性片段發(fā)生自發(fā)性衰變;(三)血漿和細(xì)胞膜表面存在多種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白,通過(guò)控制級(jí)聯(lián)酶促反應(yīng)中酶活性和MAC組裝等關(guān)鍵步驟發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
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(一)調(diào)控經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶
1.C1抑制物(C1inhibitor,C1INH)2.補(bǔ)體受體1(CR1,CD35,C3b受體)3.C4結(jié)合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)4.衰變加速因子(decayacceleratingfactor,DAF)----(CD55)5.膜輔助蛋白(membranecofactorprotein,MCP)----(CD46)6.I因子(Cb抑制因子)(二)調(diào)控旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶(三)針對(duì)MAC的調(diào)節(jié)1.溶膜抑制劑(MIRL,CD59)2.C8結(jié)合蛋白(C8bp)3.S蛋白(溶膜復(fù)合物抑制因子,SP)4.群集素:抑制MAC組裝,并促進(jìn)MAC從細(xì)胞膜解離
461.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白又叫液相調(diào)節(jié)蛋白,在溶液中起到初步的鈍化或抑制補(bǔ)體的作用。1.C1INH(C1抑制因子)能抑制液相中C1的活化。在C1與抗原抗體復(fù)合物結(jié)合之前,就能與C1結(jié)合??膳c活化的C1r和C1s結(jié)合,使其失去酶解正常底物(C4、C2)的能力。2.S蛋白(溶膜復(fù)合物抑制因子,MAC-INH)能結(jié)合C5b,6,7復(fù)合物,阻止C9分子多聚體的形成。1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白又叫液47C1INHS蛋白C1INHS蛋白481.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白3.I因子(C3bINH,C3b抑制因子)能降解C3b,C4b,變?yōu)閕C3b,不能與C4b2a,C3bBb結(jié)合成為C5轉(zhuǎn)化酶需要H因子、C4bp(C4結(jié)合蛋白)、MCP(膜輔助蛋白)、CR1(補(bǔ)體受體1)幫助4.H因子(I因子的加速因子)①能與C3b結(jié)合,阻斷替換途徑②加速I因子降解C3b③能使Bb從C3bBb中解脫下來(lái)1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白3.I因子(C3bINH,C491.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白5.過(guò)敏毒素鈍化因子能使過(guò)敏毒素C3a、C4a、C5a失活6.C4bp(C4b結(jié)合蛋白)是補(bǔ)體系統(tǒng)中最大的蛋白分子能抑制C4b與C2結(jié)合,抑制C4b2a的形成I因子的輔助因子,介導(dǎo)C4b的降解1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白5.過(guò)敏毒素鈍化因子502.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白1.促衰變因子(DAF)阻斷來(lái)自兩條途徑C3轉(zhuǎn)化酶的裝配,使C2a和Bb解離失去C3轉(zhuǎn)化酶的作用。2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白1.促衰變因子(DAF)512.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白2.膜輔助蛋白(MCP)與H、I、CRI共同作用,使C3b變?yōu)閕C3b和水解片段(C3f、C3c、C3dg)3.同源限制因子(HRF)在細(xì)胞膜上干擾C5b,6,7與C8結(jié)合,從而干擾溶胞(液相:S蛋白)4.溶膜抑制劑(CD59,MIRL)溶膜復(fù)合物形成時(shí),通過(guò)與C8或C9結(jié)合抑制了C9聚合成膜孔保護(hù)病原菌附近正常細(xì)胞的最重要因子2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白2.膜輔助蛋白(MCP)52二、補(bǔ)體的受體補(bǔ)體受體(complementrecepter,CR):
是指表達(dá)于細(xì)胞表面能與某些補(bǔ)體成分或補(bǔ)體片段特異性結(jié)合的糖蛋白分子。補(bǔ)體系統(tǒng)被激活后可產(chǎn)生一系列的具有重要生物活性的片段,這些片段可與不同細(xì)胞上的特異性補(bǔ)體受體結(jié)合而發(fā)揮作用。二、補(bǔ)體的受體補(bǔ)體受體(complementrecepte53二、補(bǔ)體的受體1.CR1(補(bǔ)體受體1型)位于血細(xì)胞配體C3b、C4b功能:抑制補(bǔ)體激活:與C3b、C4b結(jié)合,通過(guò)抑制C3轉(zhuǎn)化酶活性調(diào)控補(bǔ)體的活化;I因子的輔助因子擴(kuò)大吞噬性白細(xì)胞的胞飲作用是循環(huán)系統(tǒng)中免疫復(fù)合物的清除劑:免疫粘連二、補(bǔ)體的受體1.CR1(補(bǔ)體受體1型)54二、補(bǔ)體的受體2.補(bǔ)體受體2型(CR2,C3dR,CD21)位于B細(xì)胞、濾泡性樹(shù)突細(xì)胞、上皮細(xì)胞是C3d、iC3b、C3dg、C3b、EB病毒的受體生物學(xué)功能(1)調(diào)節(jié)B細(xì)胞增殖、分化、記憶和抗體的產(chǎn)生(2)作為EB病毒受體,與某些疾病相關(guān)二、補(bǔ)體的受體2.補(bǔ)體受體2型(CR2,C3dR,CD21553.補(bǔ)體受體3型(CR3、Mac-1、CD11b/CD18)位于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和NK細(xì)胞是iC3b的受體、C3d的受體能結(jié)合糖類功能:參與吞噬細(xì)胞生物學(xué)作用:調(diào)理、誘導(dǎo)呼吸爆發(fā)、促進(jìn)趨化作用凝集素活性:與某些特異糖類結(jié)合,介導(dǎo)補(bǔ)體非依賴方式與吞噬細(xì)胞結(jié)合參與粘附作用:促與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合3.補(bǔ)體受體3型(CR3、Mac-1、CD11b/CD18)56二、補(bǔ)體的受體4.補(bǔ)體受體4型(CR4即CD11c,CD18)iC3b與C3dg受體:功能與CR3有相似5.其他補(bǔ)體受體C5a受體:分布于肥大細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核及巨噬細(xì)胞、血小板和內(nèi)皮細(xì)胞上,介導(dǎo)吞噬作用,增加血管通透性及趨化性,導(dǎo)致炎癥反應(yīng)C3a受體:分布肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞,結(jié)合C3a和C4aC3e受體、C1q受體二、補(bǔ)體的受體4.補(bǔ)體受體4型(CR4即CD11c,CD157補(bǔ)體系統(tǒng)的功能可分為兩大方面:一、補(bǔ)體在細(xì)胞表面激活并形成MAC介導(dǎo)溶細(xì)胞效應(yīng)二、補(bǔ)體激活過(guò)程中產(chǎn)生不同的蛋白水解片段,從而介導(dǎo)各種生物學(xué)效應(yīng)三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能補(bǔ)體系統(tǒng)的功能可分為兩大方面:三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能58補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)1.免疫黏附2.清除凋亡細(xì)胞3.炎癥介質(zhì)作用4.免疫調(diào)節(jié)補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)59三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能㈠補(bǔ)體的溶胞功能補(bǔ)體介導(dǎo)是機(jī)體抵抗微生物感染的重要防御機(jī)制補(bǔ)體系統(tǒng)激活后,通過(guò)級(jí)聯(lián)反應(yīng)可在靶細(xì)胞表面形成許多MAC,導(dǎo)致靶細(xì)胞溶解。補(bǔ)體的這一功能在機(jī)體的免疫系統(tǒng)中起重要的防御和免疫監(jiān)視作用,可以抵抗病原微生物的感染,消滅病變衰老的細(xì)胞。由于補(bǔ)體的溶細(xì)胞效應(yīng)具有重要生理意義,因而,當(dāng)某些病人出現(xiàn)先天性或后天性的補(bǔ)體缺陷時(shí),出現(xiàn)的最重要表現(xiàn)是容易遭受病原微生物的侵襲而出現(xiàn)反復(fù)性感染。在感染早期,主要通過(guò)旁路途徑和MBL途徑,待特異性抗體產(chǎn)生后,主要靠經(jīng)典途徑來(lái)完成。在某些病理情況下,溶細(xì)胞作用參與組織損傷,如引起自身免疫病。三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能㈠補(bǔ)體的溶胞功能60三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能㈡
補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)(1)免疫黏附細(xì)菌或免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體、結(jié)合C3b/C4b后,若與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體(CR1)的紅細(xì)胞和血小板結(jié)合,則可形成較大的聚合物,通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)肝臟和脾臟,被巨噬細(xì)胞吞噬。Ag-Ab復(fù)合物(可溶性)C3b或C4b與血細(xì)胞(如紅細(xì)胞、血小板)CR結(jié)合吞噬清除。三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能㈡補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)Ag61(2)清除凋亡細(xì)胞生理?xiàng)l件下經(jīng)常產(chǎn)生凋亡細(xì)胞→表面表達(dá)多種自身抗原→被某些補(bǔ)體活化片段(C1q、C3b、iC3b等)識(shí)別并結(jié)合→通過(guò)與吞噬細(xì)胞表面的相應(yīng)的受體相互作用而參與對(duì)這些細(xì)胞的清除。
(2)清除凋亡細(xì)胞62(3)炎癥介質(zhì)作用(1)過(guò)敏毒素作用
C3a,C4a,C5a,具有過(guò)敏毒素作用,以C5a的作用最強(qiáng)??墒贡砻婢哂邢鄳?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;C5a、C3a肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞(C5aR、C3aR)釋放活性介質(zhì)(如組胺、白三烯及前列腺素等)過(guò)敏反應(yīng)性病理變化。(3)炎癥介質(zhì)作用63(2)趨化作用
趨化因子C5a、C3a、C4a和C5b67C3a和C5a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)。C5a、C3a吞噬細(xì)胞向感染部位聚集炎癥反應(yīng)。(2)趨化作用64(3)激肽樣作用C2a具有激肽樣作用:使小血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、引起炎癥性充血和水腫作用,激肽樣作用(C2a)C2a、C4a能增強(qiáng)血管的通透性炎性滲出、水腫。(3)激肽樣作用65(4)免疫調(diào)節(jié)作用(1)捕捉、固定抗原
C3促吞噬細(xì)胞作用;(2)促細(xì)胞增殖分化C3b+CR1(B細(xì)胞)→促進(jìn)B增殖分化。(3)調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞效應(yīng)功能C3b可增強(qiáng)對(duì)靶細(xì)胞的ADCC作用。(4)免疫調(diào)節(jié)作用66主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性67第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷一、補(bǔ)體的生物合成二、補(bǔ)體缺陷與補(bǔ)體缺陷病第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷一、補(bǔ)體的生物合成68一、補(bǔ)體的生物合成1.補(bǔ)體合成的細(xì)胞單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝細(xì)胞等2.急性期反應(yīng)產(chǎn)物3.激活因子:IL、TNF、r-IFN等一、補(bǔ)體的生物合成1.補(bǔ)體合成的細(xì)胞69二、補(bǔ)體缺陷與補(bǔ)體缺陷病1.經(jīng)典途徑和替換途徑補(bǔ)體成分的遺傳性缺陷缺失成為:C1q、C1r、C4、C2、C3、P因子、D因子引起的病癥:多膿菌感染頻率增加、免疫復(fù)合物病、遺傳性血管水腫病二、補(bǔ)體缺陷與補(bǔ)體缺陷病1.經(jīng)典途徑和替換途徑補(bǔ)體成分的遺70二、補(bǔ)體缺陷與補(bǔ)體缺陷病2.后期補(bǔ)體成為的缺失缺失成分:C5、C6、C7、C8、C9病癥:溺散性奈瑟菌感染3.調(diào)節(jié)成分的缺陷
病癥:皮膚與粘膜急性水腫、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、多膿菌感染等。二、補(bǔ)體缺陷與補(bǔ)體缺陷病2.后期補(bǔ)體成為的缺失71作業(yè)簡(jiǎn)答題:1.簡(jiǎn)述補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。2.簡(jiǎn)述補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能。作業(yè)簡(jiǎn)答題:72第四章補(bǔ)體系統(tǒng)(Complementsystem)第四章補(bǔ)體系統(tǒng)(Complementsystem)73定義:是由存在于人和脊椎動(dòng)物血清及組織液中的一組經(jīng)活化后具有酶樣活性的蛋白質(zhì),以及其調(diào)節(jié)蛋白和相關(guān)膜蛋白(受體)共同組成的系統(tǒng)。包括30余種成分,故被稱為補(bǔ)體系統(tǒng)(complementsystem)十九世紀(jì)末,在發(fā)現(xiàn)體液免疫后不久,Bordet即證明,新鮮血清中存在一種不耐熱的成分,可輔助特異性抗體介導(dǎo)的溶菌作用。由于這種成分是抗體發(fā)揮溶細(xì)胞作用的必要補(bǔ)充條件,故被稱為補(bǔ)體(complement,C)。補(bǔ)體的發(fā)現(xiàn):定義:是由存在于人和脊椎動(dòng)物血清及組織液中的一組經(jīng)活化后具有74霍亂弧菌+新鮮免疫血清---------------------------細(xì)菌溶解霍亂弧菌+免疫血清(加熱)-------------------------細(xì)菌凝集,不溶解霍亂弧菌+免疫血清(加熱)+新鮮正常血清--------細(xì)菌溶解
AgAbCAgAb
由實(shí)驗(yàn)可知:1.補(bǔ)體(C)對(duì)抗體有輔助和補(bǔ)充作用2.補(bǔ)體(C)不穩(wěn)定3.補(bǔ)體(C)不需要抗原誘導(dǎo)AgAbC霍亂弧菌+新鮮免疫血清-------------------75主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性76第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名77一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名1.參與經(jīng)典激活途徑的固有成分
是按補(bǔ)體成分發(fā)現(xiàn)的先后次序命名以“C”表示,如“C1,C2,┄C9”。2.旁路激活途徑的固有成分
以因子命名,用大寫英文字母表示,如B、D、P、I、H因子等。一、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名1.參與經(jīng)典激活途徑的固有成分783.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白
根據(jù)其功能命名,如C1q抑制物、C4結(jié)合蛋白等。4.補(bǔ)體受體
則以其結(jié)合對(duì)象來(lái)命名,如C1qR、C5aR。3.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白795.補(bǔ)體活化的裂解片段
一般在該成分的符號(hào)后加小寫字母表示,如小片段用a表示,如C3a;大片段用b表示,如C3b。多種成分的復(fù)合物根據(jù)數(shù)字代號(hào)及小寫字母按先后順序排在C的后面,如C4b3b。具有酶活性的成分或復(fù)合物在其符號(hào)上加一橫線表示,如C1,C3bBb,已失活的補(bǔ)體成分則在其符號(hào)前冠以“i”表示,如iC3b。
5.補(bǔ)體活化的裂解片段80二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成1.補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分參與經(jīng)典激活途徑:C1q、C1r、C1s、C4、C2甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)激活途徑:MBL(甘露聚糖結(jié)合凝集素),MASP(絲氨酸蛋白酶)參與旁路激活途徑:P、D、B因子共同成分:C3、C5~C9二、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成1.補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分812.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白(1)可溶性血清蛋白:C1抑制物(C1INH)、H因子、I因子、P因子、C4結(jié)合蛋白、S蛋白。(2)膜結(jié)合性調(diào)節(jié)分子:促衰變因子(DAF),胞膜輔助蛋白因子(MCP),同源限制因子(HRF)溶膜抑制劑(CD59,MIRL)等。3.補(bǔ)體的受體分子C3aR、C2aR、C4aR2.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白82三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性1.補(bǔ)體各成分均為糖蛋白,多數(shù)為β球蛋白。分子量25kDa(D因子)~560kDa(C4b結(jié)合蛋白)。2.血清中含量相對(duì)穩(wěn)定,在某些病理情況下可有波動(dòng)。各成分中以C3含量最高,達(dá)1200mg/L,以D因子含量最低,僅1~2mg/L。3.補(bǔ)體系統(tǒng)各固有成分均分別由肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞及脾細(xì)胞等產(chǎn)生。4.補(bǔ)體成分性質(zhì)極不穩(wěn)定,56℃加熱30min即可滅活,室溫下很快失活,0℃~10℃僅能保持3~4天,紫外線、機(jī)械振蕩、某些添加劑均可使補(bǔ)體破壞。5.在正常生理情況下,多以非活化的酶前體形式存在。三、補(bǔ)體系統(tǒng)的理化特性1.補(bǔ)體各成分均為糖蛋白,多數(shù)為β球蛋83主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性84第二節(jié)補(bǔ)體活化一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑三、補(bǔ)體活化的旁路途徑四、補(bǔ)體活化的后期階段溶膜復(fù)合物的形成五、補(bǔ)體活化三條途徑的比較第二節(jié)補(bǔ)體活化一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑85
第二節(jié)補(bǔ)體的激活生理情況下血清中的補(bǔ)體成分大部分以無(wú)活性的前體形式存在,在某些活化物作用下,或在特定的顆粒表面,補(bǔ)體各成分依次被激活,最終導(dǎo)致溶細(xì)胞效應(yīng);同時(shí),產(chǎn)生多種水解片段,參與免疫調(diào)節(jié)及炎癥反應(yīng)等多種活動(dòng)。激活過(guò)程依據(jù)起始順序的不同,可分為三條途徑:由抗原-抗體復(fù)合物結(jié)合C1q啟動(dòng)激活的途徑,稱為經(jīng)典途徑(classicalpathway);由甘露聚糖結(jié)合凝集素結(jié)合至細(xì)菌啟動(dòng)激活的途徑,稱為凝集素途徑(mannan-bindinglectinMBLpathway)。病原微生物等提供接觸表面,從C3開(kāi)始激活的途徑,不依賴于抗體,稱為旁路途徑(alternativepathway);
86共同的末端通路(terminalpathway),即膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC)的形成及其溶解細(xì)胞效應(yīng)。
在發(fā)揮抗感染作用過(guò)程中,最先發(fā)揮作用的是旁路途徑和MBL途徑,最后才是經(jīng)典途徑。共同的末端通路(terminalpathway),即膜攻擊87一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(一)活化物質(zhì)1.主要激活物質(zhì)
特異性抗體(IgG或IgM)與抗原結(jié)合形成的免疫復(fù)合物抗體必須帶有Fc區(qū)段2.非免疫學(xué)物質(zhì)
①核酸、酸性粘多糖、肝素和魚(yú)精蛋白。②纖溶酶及組織蛋白酶③一些病原物一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(一)活化物質(zhì)88一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(二)參與的固有成分
C1(C1q、C1r、C1s)C2、C3、C4、C5~C9激活順序:C1,4,2,3,5,6,7,8,9激活條件:*IgG1、G2、G3、IgM才能活化C1;*一個(gè)C1分子必須同時(shí)與兩個(gè)以上補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合才能被激活I(lǐng)gG分子需兩個(gè)或兩個(gè)以上,IgM單體分子(五聚體);*游離的或可溶性抗體不能激活補(bǔ)體;一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(二)參與的固有成分89一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(三)活化的過(guò)程1.識(shí)別階段:C12.活化階段:C4、C2、C33.膜攻擊階段一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑(三)活化的過(guò)程901.識(shí)別階段C1脂酶形成C1(C1q)與抗原抗體復(fù)合物中Ig的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合至C1酯酶形成。識(shí)別單位:C1由1個(gè)C1q、2個(gè)C1r和2個(gè)C1s組成。1.識(shí)別階段C1脂酶形成C1(C1q)與抗原抗體復(fù)合物中I91C1q:由6個(gè)相同的亞基組成,形狀如花蕊;能與Ig分子的補(bǔ)體結(jié)合位結(jié)合,使C1r酶原活化C1r:連接著C1q與C1s,C1q活化后引起C1r酶原活化裂解為兩個(gè)片段,其中具有絲氨酸酯酶活性的片段即活化的C1r,活化C1sC1s:C1s裂解的兩個(gè)片段中,具絲蛋白酶活性的片段催化C4和C2成分的活化輔助因子:Ca2+C1復(fù)合物的穩(wěn)定性依賴Ca2+
Ag-Ab復(fù)合物C1qC1r活化
C1s活化C1q:由6個(gè)相同的亞基組成,形狀如花蕊;能與Ig分子的補(bǔ)體92AgAb復(fù)合物C1qC1r、C1s活化C1s形成C1識(shí)別免疫復(fù)合物形成C1酯酶的階段。AgAb復(fù)合物C1qC1r、C1s活化C1s形成C1識(shí)別免疫932.活化階段C4成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C4a和C4b,C4b能與細(xì)胞膜相結(jié)合。需要Mg2+C2成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C2a和C2b,形成C3轉(zhuǎn)化酶C4b2a,起催化作用的是C2aC3成分的活化:形成C5轉(zhuǎn)化酶C4b2a3b。C3是經(jīng)典和旁路途徑共有的補(bǔ)體成分,是血清中含量最高的補(bǔ)體成分。C1酯酶作用于后續(xù)成分,至形成C3轉(zhuǎn)化酶(C4b2b)和C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2b3b)。2.活化階段C4成分的活化:在活化的C1s作用下水解成C4942活化階段C1進(jìn)一步活化C4、C2C3轉(zhuǎn)化酶的形成:C3轉(zhuǎn)化酶aC4b2aC4b2aC5轉(zhuǎn)化酶的形成:C3------C4b2aC3a+C3bC3b+C4b2aC4b2a3b
C4b2a3b=C5轉(zhuǎn)化酶2活化階段C1進(jìn)一步活化C4、C2C3轉(zhuǎn)化酶的形成:C3轉(zhuǎn)953.膜攻擊階段附著于胞膜的C5b678復(fù)合物與12-15個(gè)C9分子聯(lián)結(jié)成C5b6789n,即形成攻膜復(fù)合體(membraneattackcomplex,MAC)。C5aC4b2a3bC5C5b+C6+C7
C5b67+C8C5b678+C9
C5b6789n(膜攻擊復(fù)合體)細(xì)胞裂解MAC的效應(yīng)機(jī)制:細(xì)胞溶解MAC在胞膜上打孔(內(nèi)徑11nm)胞內(nèi)滲透壓下降3.膜攻擊階段MAC的效應(yīng)機(jī)制:細(xì)胞溶解MAC在胞膜上打96免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件971.識(shí)別階段1.識(shí)別階段982.活化階段2.活化階段993.膜攻擊階段3.膜攻擊階段100二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑1.活化物質(zhì)MBL激活途徑的主要激活物為表面含有甘露糖基、巖藻糖和N-氨基半乳糖的病原微生物。大量細(xì)菌感染后的急性應(yīng)答期,會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-6而促使肝細(xì)胞合成與分泌急性期蛋白包括甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)為激活物。
2.參與的固有成分甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)、C4、C2、C3MBL:類似于C1q,呈花蕊狀;感染最早期肝細(xì)胞合成的急性反應(yīng)蛋白二、補(bǔ)體活化的凝集素途徑1.活化物質(zhì)101免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件102MBL先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合,后與絲氨酸蛋白酶結(jié)合,形成MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶(MBL-associatedserineprotease,MASP-1、MASP-2)。MASP具有與活化的C1同樣的生物學(xué)活性,即裂解C4和C2,形成C3轉(zhuǎn)化酶,后繼反應(yīng)與經(jīng)典途徑相同。MBL+病原體甘露糖殘基+絲氨酸蛋白酶C4C2MASPC4a+C4bC2b+C2a+C4b2aC3轉(zhuǎn)化酶3.活化過(guò)程MBL先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合,后與絲氨酸蛋白酶結(jié)合,形成M103補(bǔ)體激活的MBL途徑C4MBLC4bC4aC4bC2C2bC2aC2aC4b2a是C3轉(zhuǎn)化酶(convertase)MASPMASP2
補(bǔ)體激活的MBL途徑C4MBLC4bC4aC4bC2C2bC104三、補(bǔ)體活化的旁路途徑也稱為替換途徑、第二途徑1.活化物質(zhì)各種多糖,特別是菌多糖:脂多糖(LPS)、酵母多糖、磷壁酸各種革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌寄生物經(jīng)典途徑中不能作為激活C1的免疫球蛋白分子三、補(bǔ)體活化的旁路途徑也稱為替換途徑、第二途徑105三、補(bǔ)體活化的旁路途徑2.參與的固有成分C3、B、D、P、H、IC3:識(shí)別作用,啟動(dòng)替換途徑活化B:表面束縛分子,C3保護(hù)活化因子,能與C3b結(jié)合成C3bB。也是酶原D:B因子轉(zhuǎn)化酶,C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb三、補(bǔ)體活化的旁路途徑2.參與的固有成分106P:備解素,穩(wěn)定C3轉(zhuǎn)化酶H:當(dāng)無(wú)激活物質(zhì)時(shí),能與C3b結(jié)合I:C3b鈍化因子CVF:蛇毒因子,作用類似于C3,能與Bb結(jié)合成CVFBb,具有抗H和I因子的作用P:備解素,穩(wěn)定C3轉(zhuǎn)化酶1073.替代途徑激活過(guò)程啟動(dòng)階段----C3轉(zhuǎn)化酶激活階段----C5轉(zhuǎn)化酶效應(yīng)階段----共同末端通路3.替代途徑激活過(guò)程108免疫學(xué)第4章補(bǔ)體系統(tǒng)課件109四、補(bǔ)體活化的溶膜途徑上述三途徑均產(chǎn)生C5轉(zhuǎn)化酶,啟動(dòng)補(bǔ)體系統(tǒng)的終末成分(C5、C6、C7、C8、C9)的活化,并形成具有溶細(xì)胞效應(yīng)的膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC),導(dǎo)致靶細(xì)胞的溶解。C5轉(zhuǎn)化酶C5C6C7C8C9C5bC5b6C5b67C5b6789(MAC)C5a四、補(bǔ)體活化的溶膜途徑C5轉(zhuǎn)化酶C5C6C7C8C9C5bC110MAC插入細(xì)胞膜C5b
C6C7C8
C9C9C9C9C9C9C9C9C9MACMAC插入細(xì)胞膜C5bC6C7C8CCCCCCC111MAC的電鏡結(jié)果補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂MAC的電鏡結(jié)果補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂112五、三條途徑的特點(diǎn)與比較:激活物參與成分C3、C5轉(zhuǎn)化酶所需離子生物學(xué)作用五、三條途徑的特點(diǎn)與比較:激活物參與成分113比較項(xiàng)目經(jīng)典途徑旁路途徑激活物補(bǔ)體固有成份所需離子C3轉(zhuǎn)化酶C5轉(zhuǎn)化酶生物學(xué)作用IgM/IgG1~3與抗原形成的免疫復(fù)合物細(xì)菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等C1~C9B、D、P因子和C3、C5~C9Ca++、Mg++Mg++C4b2aC3bBb(P)C4b2a3bC3bnBb(P)在特異性體液免疫的效應(yīng)階段起作用參與非特異性免疫,在感染早期起作用補(bǔ)體活化3條途徑的比較凝集素途徑凝集素(MBL)C4,C2~C9Ca++參與非特異性體液免疫C4b2aC4b2a3b比較項(xiàng)目經(jīng)典途徑旁路途徑激活物補(bǔ)體固有成份所需離子C3轉(zhuǎn)化酶114主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性第二節(jié)補(bǔ)體活化第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)第四節(jié)補(bǔ)體的生物合成與補(bǔ)體缺陷主要內(nèi)容第一節(jié)補(bǔ)體組成及理化特性115第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的調(diào)節(jié)1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白二、補(bǔ)體的受體三、補(bǔ)體蛋白的生物學(xué)功能第三節(jié)補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控及補(bǔ)體的生物學(xué)效應(yīng)一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的116
一、補(bǔ)體系統(tǒng)激活的調(diào)節(jié)
補(bǔ)體系統(tǒng)的激活必需在適度調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行,才能發(fā)揮正常的生理學(xué)作用。補(bǔ)體激活失控,則大量補(bǔ)體消耗,導(dǎo)致機(jī)體抗感染能力下降,而且會(huì)使機(jī)體發(fā)生劇烈炎癥反應(yīng)或造成自身組織細(xì)胞的損傷。補(bǔ)體活化途徑的調(diào)節(jié)主要包括:(一)控制補(bǔ)體活化的啟動(dòng);(二)補(bǔ)體活性片段發(fā)生自發(fā)性衰變;(三)血漿和細(xì)胞膜表面存在多種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白,通過(guò)控制級(jí)聯(lián)酶促反應(yīng)中酶活性和MAC組裝等關(guān)鍵步驟發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
117
(一)調(diào)控經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶
1.C1抑制物(C1inhibitor,C1INH)2.補(bǔ)體受體1(CR1,CD35,C3b受體)3.C4結(jié)合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)4.衰變加速因子(decayacceleratingfactor,DAF)----(CD55)5.膜輔助蛋白(membranecofactorprotein,MCP)----(CD46)6.I因子(Cb抑制因子)(二)調(diào)控旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶(三)針對(duì)MAC的調(diào)節(jié)1.溶膜抑制劑(MIRL,CD59)2.C8結(jié)合蛋白(C8bp)3.S蛋白(溶膜復(fù)合物抑制因子,SP)4.群集素:抑制MAC組裝,并促進(jìn)MAC從細(xì)胞膜解離
1181.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白又叫液相調(diào)節(jié)蛋白,在溶液中起到初步的鈍化或抑制補(bǔ)體的作用。1.C1INH(C1抑制因子)能抑制液相中C1的活化。在C1與抗原抗體復(fù)合物結(jié)合之前,就能與C1結(jié)合??膳c活化的C1r和C1s結(jié)合,使其失去酶解正常底物(C4、C2)的能力。2.S蛋白(溶膜復(fù)合物抑制因子,MAC-INH)能結(jié)合C5b,6,7復(fù)合物,阻止C9分子多聚體的形成。1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白又叫液119C1INHS蛋白C1INHS蛋白1201.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白3.I因子(C3bINH,C3b抑制因子)能降解C3b,C4b,變?yōu)閕C3b,不能與C4b2a,C3bBb結(jié)合成為C5轉(zhuǎn)化酶需要H因子、C4bp(C4結(jié)合蛋白)、MCP(膜輔助蛋白)、CR1(補(bǔ)體受體1)幫助4.H因子(I因子的加速因子)①能與C3b結(jié)合,阻斷替換途徑②加速I因子降解C3b③能使Bb從C3bBb中解脫下來(lái)1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白3.I因子(C3bINH,C1211.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白5.過(guò)敏毒素鈍化因子能使過(guò)敏毒素C3a、C4a、C5a失活6.C4bp(C4b結(jié)合蛋白)是補(bǔ)體系統(tǒng)中最大的蛋白分子能抑制C4b與C2結(jié)合,抑制C4b2a的形成I因子的輔助因子,介導(dǎo)C4b的降解1.血清中的補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)蛋白5.過(guò)敏毒素鈍化因子1222.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白1.促衰變因子(DAF)阻斷來(lái)自兩條途徑C3轉(zhuǎn)化酶的裝配,使C2a和Bb解離失去C3轉(zhuǎn)化酶的作用。2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白1.促衰變因子(DAF)1232.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白2.膜輔助蛋白(MCP)與H、I、CRI共同作用,使C3b變?yōu)閕C3b和水解片段(C3f、C3c、C3dg)3.同源限制因子(HRF)在細(xì)胞膜上干擾C5b,6,7與C8結(jié)合,從而干擾溶胞(液相:S蛋白)4.溶膜抑制劑(CD59,MIRL)溶膜復(fù)合物形成時(shí),通過(guò)與C8或C9結(jié)合抑制了C9聚合成膜孔保護(hù)病原菌附近正常細(xì)胞的最重要因子2.細(xì)胞膜上的調(diào)節(jié)蛋白2.膜輔助蛋白(MCP)124二、補(bǔ)體的受體補(bǔ)體受體(complementrecepter,CR):
是指表達(dá)于細(xì)胞表面能與某些補(bǔ)體成分或補(bǔ)體片段特異性結(jié)合的糖蛋白分子。補(bǔ)體系統(tǒng)被激活后可產(chǎn)生一系列的具有重要生物活性的片段,這些片段可與不同細(xì)胞上的特異性補(bǔ)體受體結(jié)合而發(fā)揮作用。二、補(bǔ)體的受體補(bǔ)體受體(complementrecepte125二、補(bǔ)體的受體1.CR1(補(bǔ)體受體1型)位于血細(xì)胞配體C3b、C4b功能:抑制補(bǔ)體激活:與C3b、C4b結(jié)合,通過(guò)抑制C3轉(zhuǎn)化酶活性調(diào)控補(bǔ)體的活化;I因子的輔助因子擴(kuò)大吞噬性白細(xì)胞的胞飲作用是循環(huán)系統(tǒng)中免疫復(fù)合物的清除劑:免疫粘連二、補(bǔ)體的受體1.CR1(補(bǔ)體受體1型)126二、補(bǔ)體的受體2.補(bǔ)體受體2型(CR2,C3dR,CD21)位于B細(xì)胞、濾泡性樹(shù)突細(xì)胞、上皮細(xì)胞是C3d、iC3b、C3dg、C3b、EB病毒的受體生物學(xué)功能(1)調(diào)節(jié)B細(xì)胞增殖、分化、記憶和抗體的產(chǎn)生(2)作為EB病毒受體,與某些疾病相關(guān)二、補(bǔ)體的受體2.補(bǔ)體受體2型(CR2,C3dR,CD211273.補(bǔ)體受體3型(CR3、Mac-1、CD11b/CD18)位于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和NK細(xì)胞是iC3b的受體、C3d的受體能結(jié)合糖類功能:參與吞噬細(xì)胞生物學(xué)作用:調(diào)理、誘導(dǎo)呼吸爆發(fā)、促進(jìn)趨化作用凝集素活性:與某些特異糖類結(jié)合,介導(dǎo)補(bǔ)體非依賴方式與吞噬細(xì)胞結(jié)合參與粘附作用:促與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合3.補(bǔ)
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