醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)課件：第五章 補(bǔ)體 (complement,C)

第五章補(bǔ)體(complement,C)羊抗血清+霍亂弧菌細(xì)菌裂解加熱的羊抗血清+霍亂弧菌細(xì)菌不裂解無抗體的新鮮血清+細(xì)菌裂解JulesBordet(1870-1961),discovererofcomplement一.概述

1.補(bǔ)體(complement,C)：

是存在于人和脊椎動物血清與組織液中一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)。2.補(bǔ)體系統(tǒng)的組成

(1)補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分

C1-C9、甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)、

MBL相關(guān)絲氨酸蛋白酶(MASP）、B因子、D因子等。

(2)調(diào)節(jié)蛋白：備解素、C1抑制物、I因子、C4結(jié)合蛋白、

H因子、S蛋白等。

(3)補(bǔ)體受體(complementreceptor,CR)3、補(bǔ)體的命名(1)補(bǔ)體——C，C1~C9C1=C1q+C1r+C1s(2)補(bǔ)體裂解片段——a/b，C3→C3a+C3b(3)滅活以小寫英文i表示，如iC3b。4、補(bǔ)體的主要理化特性補(bǔ)體成分均為球蛋白，大多為β球蛋白，少數(shù)

為α或γ球蛋白。(2)血清中C3的含量最多。(3)性質(zhì)極不穩(wěn)定。(4)補(bǔ)體還要經(jīng)過活化后才能發(fā)揮其生物學(xué)作用。

C1q分子的C端球形結(jié)構(gòu)是與Ig上的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合的部位，它的啟動可使C1r構(gòu)型改變，成為具有活性的C1r并誘導(dǎo)C1s的活化，成為具有酯酶活性的C1s,在Mg++存在下可啟動補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。C1q的結(jié)構(gòu)二、補(bǔ)體系統(tǒng)的激活補(bǔ)體的激活都是在靶細(xì)胞膜上進(jìn)行的,補(bǔ)體激活有三條途徑經(jīng)典激活途徑

旁路激活途徑

MBL途徑

二.補(bǔ)體激活過程在生理情況下，大多數(shù)血清補(bǔ)體成分以酶前體的形式存在，只有被激活后才能表達(dá)出相應(yīng)的生物學(xué)功能。補(bǔ)體的激活都是在靶細(xì)胞膜上進(jìn)行的.補(bǔ)體的激活過程是一系列擴(kuò)大的連鎖反應(yīng)，其激活途徑主要有：經(jīng)典途徑旁路途徑

MBL途徑(一)經(jīng)典途徑(classicalpathway)1.激活物質(zhì)免疫復(fù)合物(immunecomplex,IC)Ab：IgM、IgG(IgG1、IgG2、IgG3)

每一個C1分子必須同時與兩個以上Ig的Fc段結(jié)合才能被激活，游離或可溶性抗體不能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。Fab段Fc段暴露的C1q結(jié)合位點(diǎn)IgG分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化C1q結(jié)合位點(diǎn)被屏障結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之后

CH1

CH2IgMCH3區(qū)，IgGCH2區(qū)TYC1qC1qr2s2

C1r

C1s

<40nm

抗原抗體

抗原

C1由一個C1q、兩個C1r和兩個C1s分子的共同組成。一個C1q分子如果同時與兩個以上的Fc段結(jié)合將造成其構(gòu)象的變化，繼之使C1r和C1s活化，啟動補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。

補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑C1rC1sC1qC1rC1sC1qNoactivationActivation2.參與成分C1-C93.激活過程三個階段：識別階段，活化階段，膜攻擊階段。

aaabaaaaaaaLateStepsofComplementActivationmembraneattackcomplex,MACComplement-MediatedLysisofE.coliAliveKilled(二)旁路途徑（alternativepathway)

1.激活物

內(nèi)毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA、IgG4

(提供保護(hù)性微環(huán)境和接觸表面)。

2.參與成分

C3、C5-C9、D因子、B因子、P因子。

3.激活過程(三)MBL(mannan-bindinglectin)途徑1.激活劑主要為含N氨基半乳糖或甘露糖的病原微生物甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)具有與C1q相似的分子結(jié)構(gòu)

MBL+

病原微生物的糖類配體

MBL構(gòu)型改變激活MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶

(MBL-associatedserineprotease,MASP)

Figure2-11MASP1直接裂解C3，生成C3b，形成旁路途徑的C3轉(zhuǎn)化酶。MASP有兩類MASP2有類似活化C1生物學(xué)活性，可裂解C4、C2形成C3轉(zhuǎn)化酶。MBL途徑對經(jīng)典途徑和旁路途徑有交叉促進(jìn)作用(四)三條激活途徑比較

經(jīng)典途徑旁路途徑

MBL途徑激活物質(zhì)Ag–Ab內(nèi)毒素，病原微生物

IgM,酵母多糖，糖類配體

IgG(1-3)凝聚IgAIgG4參與成分C1-C9C3，C5-9，C2-C9，MBL，

D，B，PMASPC3轉(zhuǎn)化酶C4b2aC3bBb

C4b2a

、C3bBb

C5轉(zhuǎn)化酶C4b2a3b

C3bnBb酶C4b2a3b

、C3bnBb

作用特異性免疫早期抗感染早期抗感染交叉

三.補(bǔ)體活化的調(diào)控

1.自身衰變：C2bC4b2.C3b正反饋

3.調(diào)節(jié)因子：（1）C1抑制分子(C1inhibitor,C1INH)C1INH與活化的C1r、C1s結(jié)合，使C1失去酯酶的活性，不能裂解C4和C2.

C1IHN缺陷引起血管神經(jīng)性水腫(2)C4結(jié)合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)

結(jié)合C4b，抑制C4b與C2的結(jié)合，防止C3轉(zhuǎn)化酶的組裝。促進(jìn)I因子對C4b的蛋白水解。(3)I因子(inactivator)(C3b滅活因子)

裂解C3b為iC3b和C3f,繼而裂解iC3b為C3c和C3dg

裂解C4b為C4c和C4d

(4)衰變加速因子(decay-acceleratingfactor,DAF）抑制C3轉(zhuǎn)化酶的形成干擾C3b同Bb的結(jié)合同C2競爭與C4b結(jié)合（5）同源限制因子（HRF）又稱C8結(jié)合蛋白干擾C8和C9的結(jié)合，阻斷C9的聚合。四.補(bǔ)體的生物學(xué)作用

在細(xì)胞表面激活并形成

MAC，介導(dǎo)溶細(xì)胞效應(yīng)；激活過程中產(chǎn)生的水解片段