小 结 概念 基本结构 水解片段 功能区 生物学活性 免疫原性 人工制备的抗体

第七章 补体系统 （Complement, C）

基 本 内 容 一、概述 二、补体的激活途径 三、补体激活的调节 四、补体受体 五、补体的生物学作用 六、补体的异常与疾病

Complement Bordet于1894年发现 存在于新鲜血清中 具有溶菌、溶细胞活性 56℃ 加热30 min灭活

一、概述 补体：是存在于正常人和动物血清中的一组与免疫相关并具有酶活性的蛋白质 补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其它细胞表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。

补体的组成 补体的固有成分：参与经典激活途径的成分（C1-C4）；参与旁路激活途径的成分（D、B因子）；参与MBL途径的成分（MBL，丝氨酸蛋白酶）；末端通路成分（C5-C9） 参与调节的成分（C1抑制物、I因子、P因子、H因子、C4结合蛋白、MCP、DAF等） 补体受体：CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR

补体的命名 经典途径成分 替代途径成分 调节蛋白成分 裂解片断成分 活化补体成分 灭活补体成分

补体的理化性质 合成部位：肝细胞，巨噬细胞等 分子质量： 血清含量: 极不稳定，尤其对温度敏感（56℃,30min灭活）

二、补体的激活 在生理情况下，大多数血清补体成分以酶前体的形式存在。 补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。 经典途径:由抗原抗体复合物结合C1q启动。 旁路途径:由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激活。 MBL途径:由MBL结合至细菌启动。

（一） 经典途径 传统途径/第一途径/C1途径 激活物及激活条件: 免疫复合物 C1仅与IgM或IgG1-3结合才能活化 作用:在感染的中晚期起作用 激活顺序:C1,4,2,3,5,6,7,8,9 一个C1分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活

经典途径的激活过程： 启动阶段----C1活化 活化阶段----C3 、C5转化酶的形成 效应阶段----共同末端通路

1. 启动阶段----C1活化（C1s） C1q分子的C端球形结构是与Ig上的补体结合位点相结合的部位，它的启动可使C1r构型改变，成为具有活性的C1r并诱导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s,在 Mg++存在下可启动补体活化的经典途径。

电镜观察 活化C1的电镜图

与抗原结合后的IgM示意图 未与抗原结合的IgM示意图 未与抗原结合的IgM电镜结果 与抗原结合的IgM电镜结果

1 识别阶段 C1活化为C1酯酶:

2. 活化阶段----C3和C5转化酶的形成

2 活化阶段 C1进一步活化C4、C2 C3转化酶的形成： C5转化酶的形成： C3转化酶 a C4b2a C3转化酶 C4b2a C5转化酶的形成： C3 ------ C4b2a C3a + C3b C3b + C4b2a C4b2a3b C4b2a3b = C5转化酶

3. 效应阶段----MAC 攻膜复合体（MAC）的形成： 12-15个C9插入靶细胞膜，溶解靶细胞 激活位置不同，形成产物不同

补体诱导的RBC膜的破裂 MAC的电镜结果

经典激活途径的成分 Ca++ C1r C1s C1q C4 C2 C3 C1 complex

经典途径C3转化酶的产生 C4a b Ca++ C1r C1s C1q C4

经典途径C3转化酶的产生 a Ca++ C1r C2b C1s C2 C1q Mg++ C4b2a is C3 convertase C4b

C4b2a3b is C5 convertase; it leads into the Membrane Attack Pathway C4a Ca++ C1r C1s C1q C3a b C4b2a3b is C5 convertase; it leads into the Membrane Attack Pathway Mg++ C4b C3 C2 a

末端通路的成分 C7 C6 C5 C8 C 9

Lytic pathway C5-activation b C5a C5 C3b C4b C2 a

Lytic pathway assembly of the lytic complex

Lytic pathway: insertion of lytic complex into cell membrane 9 C 9 C 9 C 9 C 9 C 9 C 9 C 9 C 9

（二）替代途径 旁路途径/第二途径/C3途径 C3、B因子、D因子参与，不依赖于抗体的存在 激活顺序：C3，C5，C6，C7，C8，C9 作用：在感染早期即发挥作用 激活物质：LPS、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4 提供补体级联反应进行的稳定物

替代途径激活过程： 启动阶段----C3转化酶 激活阶段----C5转化酶 效应阶段----共同末端通路

D因子 C3 B因子 经典途径或自发产生 C3bBb C3b C3bBb 旁路途径C3转化酶 C3b C3bnBb 旁路途径C5转化酶 放大机制

替代途径处于准激活状态 旁路途径可以识别自己与非己 旁路途径是补体系统重要的放大机制

Components of the alternative pathway D C3 B P

Spontaneous C3 activation Generation of C3 convertase b D i H2O B C3a b C3 C3 This C3b molecule has a very short half life

C3-activation the amplification loop If spontaneously-generated C3b is not degraded b D B C3a b C3b C3

C3-activation the amplification loop b D B C3a b C3b C3 Bb C3b C3a

C3-activation the amplification loop b D Bb B b C3a C3b C3b C3 Bb C3b C3a C3a

C3-activation the amplification loop Bb Bb C3b C3b C3b Bb C3b C3a C3a C3a

C3-activation the amplification loop Bb Bb C3b C3b Bb C3b C3a C3a C3a

经典和旁路途径的主要区别 比较项目 经典途径 旁路途径 细菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等 激活物 IgM/IgG1~3与抗原形成的免疫复合物 补体固有成份 C1~C9 C3、B、D、P因子和C5~C9 所需离子 Ca++、Mg++ Mg++ C3bBb(P) C3转化酶 C4b2a C4b2a3b C3bnBb(P) C5转化酶 生物学作用 在特异性体液免疫的效应阶段起作用 参与非特异性免疫，在感染早期起作用

（三）补体活化的MBL途径 MBL:甘露糖聚合凝集素（mannan-binding lectin） 感染最早期肝细胞合成的急性反应蛋白 C4a + C4b C4b2b C3转化酶 + + +丝氨酸蛋白酶 MASP2 病原体甘露糖残基 C2a + C2b C2 MBL:甘露糖聚合凝集素（mannan-binding lectin） 感染最早期肝细胞合成的急性反应蛋白 MASP:MBL结合的丝氨酸蛋白酶

MBL途径的成分 C4 MASP2 C2 MASP MBL

it will lead to the generation of C5 convertase 补体激活的MBL途径 C4b C4a C2b C2a C4b2a is C3 convertase; it will lead to the generation of C5 convertase C4b C4 C2a C2 MASP2 MASP MBL

三、补体活化的调节 （一）补体的自身调控 补体激活过程中的一些中间产物极不稳定，成为级联反应的重要自限因素。 C3 转化酶和C5转化酶不稳定 C3b,C4b,C5b不稳定

Degradation of spontaneously produced C3b iC3b C3dg C3c I

C3b stabilization and C5 activation C3b finds an activator (protector) membrane b D P B C3b C5 C3 This leads to membrane attack pathway

（二）调节因子的作用 按其作用特点可分为三类： ①防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂 ②抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂 ③保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂 三个环节：C1活化、C3转化酶形成、MAC组装 (C1INH、H、I、DAF、C4bp、HRF、CD59等）

C1INH的作用： C4BP的作用：

C1qrs breakdown C1r C1s C1r C1s C1q C1Inh

DAF因子的作用 H因子的作用

S蛋白的作用 同源限制因子（C8bp）的作用

四、补体受体 补体受体（CR）：表达与细胞表面能与某些补体成分或补体片段特异性结合的糖蛋白分子 各种C片段的受体：CR1-CR5，C3aR，C5aR

CR1（CD35）：C3b、C4b的受体，分布于血细胞—调理作用 CR2（CD21）：C3d、C3dg、EB病毒的受体，主要分布于B细胞---鼻咽癌

五、补体的生物学作用 补体系统的功能可分为两大方面： 补体在细胞表面激活并形成MAC，介导溶细胞效应； 补体激活过程中产生不同的蛋白水解片段，从而介导各种生物学效应。

补体的生物学作用： 溶菌、溶细胞作用 免疫调理作用 清除免疫复合物 介导炎症反应 参与免疫调节

补体介导的作用： 溶菌、溶细胞作用

补体诱导的RBC膜的破裂 MAC的电镜结果 II型超敏反应

补体活性片段介导的生物学效应： 1.调理作用 2.免疫粘附与清除免疫复合物 3.炎症介质作用 4.免疫调节作用

免 疫 调 理 作 用

免 疫 调 理 作 用

清 除 免 疫 复 合 物

炎症介质作用： 过敏毒素作用：C3a、C4a、C5a 趋化作用：C5a（III型超敏反应）

免疫调节作用： 通过调理作用 促进B细胞活化 增强ADCC效应

六、补体系统异常与疾病 先天性缺陷：C1INH缺陷 高补体血症：炎症、肿瘤 低补体血症：发生反复感染

遗传性血管神经性水肿

小 结 补体的概述 激活途径 调节 补体受体 生物学作用 补体与疾病