第三章-補(bǔ)體系統(tǒng)

第三章

補(bǔ)體系統(tǒng)2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍2Bordet發(fā)現(xiàn)血清中有兩種物質(zhì)作用于細(xì)菌：抗體可使細(xì)菌凝集、補(bǔ)體使細(xì)菌溶解第一節(jié)概述補(bǔ)體(Complement,C)：是人和動(dòng)物血清中的一組與免疫功能有關(guān)，經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍3特點(diǎn)：不耐熱，可輔助特異性抗體介導(dǎo)溶菌作用。非單一成分，是一組經(jīng)活化后具酶活性的蛋白質(zhì)，包括30余種可溶性蛋白和膜結(jié)合蛋白。廣泛參與機(jī)體抗微生物防御反應(yīng)及免疫調(diào)節(jié)，也可介導(dǎo)免疫病理的損傷性反應(yīng)。是體內(nèi)重要生物學(xué)作用的效應(yīng)系統(tǒng)和效應(yīng)放大系統(tǒng)。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍42024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍5非活化ba非活化babb刺激一、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成補(bǔ)體的由三部分組成：補(bǔ)體的固有成分：參與經(jīng)典激活途徑的C1q、C1r、C1s、C4、C2；甘露聚糖結(jié)合凝集素激活途徑的MBL(mannan-bindinglectin)；絲氨酸蛋白酶；參與旁路激活途徑的B、D因子；上述三條途徑的共同末端通路的C3、C5~C9。補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白(complementregulatoryprotein)以可溶性或膜結(jié)合形式存在的補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白，如P因子(備毒素)、C1抑制物、I因子、H因子、C4結(jié)合蛋白等。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍6補(bǔ)體受體（complementreceptor,CR）包括CR1~5、C3aR、C2aR、C4aR等。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍7二、補(bǔ)體系統(tǒng)的命名由于補(bǔ)體系統(tǒng)組成和功能的復(fù)雜性，其命名較為復(fù)雜，一般有以下規(guī)律可循：參與補(bǔ)體經(jīng)典激活途徑的固有成分，按其被發(fā)現(xiàn)的先后分別命名為C1(q、r、s)、C2、……C9；補(bǔ)體系統(tǒng)的其他成分以英文大寫(xiě)字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子；補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白多以其功能命名，如C1抑制物、C4結(jié)合蛋白、促衰變因子等；2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍8補(bǔ)體活化后的裂解片段，以該成分的符號(hào)后面附加小寫(xiě)英文字母表示,如C3a、C3b等；具有酶活性的成分或復(fù)合物，在其符號(hào)上劃一橫線(xiàn)表示，如、C3bBb,滅活的補(bǔ)體片段，在其符號(hào)前加英文字母i表示，如iC3b。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍9第二節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)的激活2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍10在生理情況下，大多數(shù)血清補(bǔ)體成分以無(wú)活性的酶前體形式存在在活化情況下，有放大級(jí)聯(lián)效應(yīng)(casecade)，活化過(guò)程中多種水解片段具有各種生物學(xué)效應(yīng)(免疫調(diào)節(jié)，炎癥）。最早出現(xiàn)為不依賴(lài)抗體激活途經(jīng)（旁路及MBL），以后才有依賴(lài)抗體的經(jīng)典途徑。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍11三條途徑：經(jīng)典途徑由抗原抗體復(fù)合物結(jié)合C1q啟動(dòng)激活的途徑。旁路途徑由病原微生物等提供接觸表面，而從C3開(kāi)始激活的途徑。

MBL途徑由MBL結(jié)合至細(xì)菌啟動(dòng)激活的途徑。上述三種途徑激活共同末端通路，即膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC)2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍12一、補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑（一）激活物及激活條件免疫復(fù)合物(immunecomplex,IC)C1僅與IgM的CH3區(qū)或IgG的CH2區(qū)結(jié)合才能活化;每一個(gè)C1分子必須同時(shí)與兩個(gè)以上Ig的Fc段結(jié)合;游離或可溶性抗體不能通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍132024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍14VLCLVHCH1CH2CH32024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍152024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍162024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍17補(bǔ)體激活的經(jīng)典途徑示意圖C1qrsC1qrs抗原抗體復(fù)合物C4C4bC4b2C4b2a(C3轉(zhuǎn)化酶)C3C3bC3aC2C4aC2bC4b2a3b（C5轉(zhuǎn)化酶）2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍18（二）激活順序6×C1qAb+Ag2Cir2Cis{C4C2C4b2aC4b2a(C3轉(zhuǎn)化酶）C4b2a3b(C5轉(zhuǎn)化酶）識(shí)別單位：活化：C5{C5b+C6~8+poly-C9C5aC3攻擊單位：C5轉(zhuǎn)化酶2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍192024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍20二、旁路途徑旁路途徑可以識(shí)別自己與非己旁路途徑是補(bǔ)體系統(tǒng)重要的放大機(jī)制1．激活劑：革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素，革蘭氏陽(yáng)性菌的肽聚糖，細(xì)菌，真菌和酵母菌多糖葡萄糖，病毒及病毒感染的細(xì)胞，某些蛋白水解酶，IgA、IgE、IgG的聚合物等。2．參與旁路途徑的激活與調(diào)節(jié)因子：B因子、D因子、P因子為激活因子；H因子、I因子為抑制與調(diào)節(jié)因子。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍222024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍23經(jīng)典途徑或自發(fā)產(chǎn)生C3bC3bBbC3bBbPC3C3bC3a（C3轉(zhuǎn)化酶）C3bnBb（C5轉(zhuǎn)化酶）放大機(jī)制B因子D因子備解素(P)Ba補(bǔ)體激活旁路途徑示意圖2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍24三、MBL途徑（凝集素途徑）MBL（mannose-bindinglectin）

途徑是指細(xì)菌和病毒表面的甘露糖蛋白與血清中的甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)

結(jié)合，進(jìn)而激活C4、C2、C3的活化途徑。主要激活物：病原生物表面的N氨基半乳糖或甘露糖在微生物感染早期，體內(nèi)巨噬細(xì)胞，中性粒細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生急性反應(yīng)，誘導(dǎo)肝細(xì)胞合成MBL和C反應(yīng)蛋白。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍25MBL是一種鈣依賴(lài)性糖結(jié)合蛋白，屬于凝集素家族，結(jié)構(gòu)與C1q相似，在病原微生物感染早期，由肝細(xì)胞合成和分泌，是急性期蛋白的一種?？芍苯幼R(shí)別多種病原生物表面的N氨基半乳糖或甘露糖。正常血清中MBL水平極低，在急性期反應(yīng)時(shí)，其水平明顯升高。MBL首先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合，然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C1q同樣的生物學(xué)活性，可水解C4和C2分子，繼而形成C3轉(zhuǎn)化酶，其后的反應(yīng)過(guò)程與經(jīng)典途徑相同2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍262024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍27MBL+病原體甘露糖殘基+絲氨酸蛋白酶C4C2MASPC4a+C4bC2b+C2a+C4b2aC3轉(zhuǎn)化酶補(bǔ)體激活的MBL途徑示意圖MASP：MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶（MBL-associatedserineprotease）2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍282024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍29第三節(jié)補(bǔ)體活化的調(diào)節(jié)（自學(xué)）按其作用特點(diǎn)可分為三類(lèi)：①防止或限制補(bǔ)體在液相中自發(fā)激活的抑制劑，②抑制或增強(qiáng)補(bǔ)體對(duì)底物正常作用的調(diào)節(jié)劑，③保護(hù)機(jī)體組織細(xì)胞免遭補(bǔ)體破壞作用的抑制劑。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍30第四節(jié)補(bǔ)體的生物學(xué)作用補(bǔ)體系統(tǒng)的功能可分為兩大方面：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)；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)。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍31補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞溶解補(bǔ)體系統(tǒng)被激活后，可在靶細(xì)胞表面形成膜攻擊復(fù)合物。在無(wú)抗體情況下，可激活旁路途徑。補(bǔ)體的溶細(xì)胞效應(yīng)，不僅可抗細(xì)菌，也以抗其它致病微生物及寄生蟲(chóng)感染。在補(bǔ)體缺陷時(shí)，可引起自身細(xì)胞溶解（自身抗原的抗體產(chǎn)生固定抗體）。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍32補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)調(diào)理作用血清中含調(diào)理素(opsonin),與細(xì)菌及其它顆粒物質(zhì)結(jié)合可促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。調(diào)理素：C3b、C4b、iC3b,可結(jié)合中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表面相應(yīng)受體，如CR1（C3b/C4bR）、CR3（iC3bR，Mac-1）。炎癥介質(zhì)作用C3a、C4a和C5a又稱(chēng)過(guò)敏毒素，它們作為配體與相應(yīng)細(xì)胞（肥大、嗜堿粒、中性粒、平滑肌及單核-巨噬細(xì)胞）表面受體結(jié)合,激發(fā)細(xì)胞脫粒，釋放血管活性介質(zhì),引起炎癥2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍332024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍34補(bǔ)體成分增強(qiáng)血管通透性血管通透性的升高促使抗體和補(bǔ)體成分逸出血管外巨噬細(xì)胞、多核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞遷移出血管外的同時(shí)活性增強(qiáng)清除免疫復(fù)合物體內(nèi)中等分子量的循環(huán)免疫復(fù)合物（IC）可沉淀在血管壁，通過(guò)激活補(bǔ)體而造成周?chē)M織損傷。補(bǔ)體位阻效應(yīng)，干擾Ig上Fc相互作用—即搭橋，抑制IC形成或使已形成的IC中的抗原和抗體解離。IC→C3b(激活補(bǔ)體產(chǎn)生)—Ab→結(jié)合紅細(xì)胞（表達(dá)CR1和CR3）→肝臟（清除）。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍352024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍36參與適應(yīng)性免疫C3可參與捕捉、固定抗原，使抗原易被抗原提呈(ACP)處理與提呈補(bǔ)體成分可與多種免疫細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖與分化，如C3b與B細(xì)胞CR1結(jié)合，是B分化為漿細(xì)胞；CR2與C3d,iC3b及C3dg結(jié)合，助B細(xì)胞活化。補(bǔ)體參與多種免疫細(xì)胞效應(yīng)功能，如殺傷細(xì)胞結(jié)合C3b后增強(qiáng)對(duì)靶細(xì)胞的ADCC作用。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍37補(bǔ)體系統(tǒng)與其他酶系統(tǒng)的相互作用在炎癥過(guò)程中，血漿內(nèi)凝血、纖溶、激肽和補(bǔ)體四系統(tǒng)相互反饋?zhàn)饔茫绊懜飨到y(tǒng)的血漿源性炎癥介質(zhì)的生成。它們之間的關(guān)系雖然復(fù)雜，但都可以凝血因子Ⅻa的形成為始動(dòng)過(guò)程，即Ⅻa是啟動(dòng)（催化）4系統(tǒng)進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)的關(guān)鍵性物質(zhì)。2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍38凝血、纖溶、激肽和補(bǔ)體四系統(tǒng)2024/3/8藥學(xué)院微生物與生化制藥杜軍39XIIa因子、高分子量的激肽原、前激肽酶前激肽原酶激肽原酶高分子量的激肽原緩激肽XIXIa凝血酶原凝血酶纖維蛋白原纖維蛋白纖維蛋白多肽纖維蛋白溶酶原纖維蛋白溶酶纖維蛋白裂解產(chǎn)物（纖維蛋白溶解）C3C3a（凝血）補(bǔ)體實(shí)驗(yàn)室檢查補(bǔ)體C3(C3)正常參考值：0.9—1.8g/L臨床意義：C3增高常見(jiàn)