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第六章章 补 体 系 统 complement system 主讲 孟学平 教授 淮海工学院生物技术系
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天然免疫系统分子： 天然免疫系统分子： 主要：补体系统，急性期蛋白， 主要：补体系统，急性期蛋白， 细胞因子； 细胞因子； 其它：胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾 其它：胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾 液、血浆、组织液中），乳 液、血浆、组织液中），乳 酸和脂肪酸（汗液）等。 酸和脂肪酸（汗液）等。
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主要内容 概述补体的激活途径补体激活的调控补体的生物学作用
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第一节 概述 第一节 概述 一. 基本概念 一. 基本概念 ( 一 ) 补体系统（ complement system) ( 一 ) 补体系统（ complement system) 的概念： 的概念： 是由存在于人和脊椎动物血清及组织 液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白 质，以及其调节蛋白和相关膜蛋白（受体） 共同组成的系统。 是由存在于人和脊椎动物血清及组织 液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白 质，以及其调节蛋白和相关膜蛋白（受体） 共同组成的系统。
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( 二 ) 补体系统的组成 1. 补体系统组成：按功能分三组： 1. 补体系统组成：按功能分三组： （ 1 ） 固有成分： C1(C1q ， C1r ， C1s) － C9 、 （ 1 ） 固有成分： C1(C1q ， C1r ， C1s) － C9 、 B 、 D 、 P 因子、 MBL 、丝 B 、 D 、 P 因子、 MBL 、丝 氨酸蛋白酶。 氨酸蛋白酶。 （ 2 ） 调节分子： a. 可溶性调节因子； （ 2 ） 调节分子： a. 可溶性调节因子； b. 膜结合性调节分子。 b. 膜结合性调节分子。 （ 3 ） 受体成分： C1qR ， CR1 ， CR2 ， （ 3 ） 受体成分： C1qR ， CR1 ， CR2 ， CR3 ， C3aR. ， C5aR 等。 CR3 ， C3aR. ， C5aR 等。
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2. 补体成分命名： 2. 补体成分命名： 固有成分：用 C 后加阿拉伯数字表示， 固有成分：用 C 后加阿拉伯数字表示， 如： C1,C4,C2 等； 如： C1,C4,C2 等； 其他成分：用英文大写字母表示。如： 其他成分：用英文大写字母表示。如： B 因子、 D 因子、 P 因子、 B 因子、 D 因子、 P 因子、 H 因子等； H 因子等； 裂解片段：小片段用 a 表示 --- 如： C3a ； 裂解片段：小片段用 a 表示 --- 如： C3a ； 大片段用 b 表示 --- 如： C3b 。 大片段用 b 表示 --- 如： C3b 。 酶活性成分：符号上划一横线，如： 酶活性成分：符号上划一横线，如： C3bBb 。 C3bBb 。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如： iC3b 。 灭活补体片段：符号前加 i 表示，如： iC3b 。
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一般性质： 一般性质： A. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； A. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞； B. 多数组分为糖蛋白； B. 多数组分为糖蛋白； C. 血清中各成分含量不等， C3 含量最多， C. 血清中各成分含量不等， C3 含量最多， D 因子最少； D 因子最少； D. 正常生理情况下，以非活化形式存在； D. 正常生理情况下，以非活化形式存在； E. 性质不稳定：加热 56 ℃， 30min 失活。 E. 性质不稳定：加热 56 ℃， 30min 失活。
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第二节 补体系统的激活 ------ 三条途径 ------ 三条途径 经典途径（ classical pathway ） 经典途径（ classical pathway ） 旁路途径（ alternative pathway ） 旁路途径（ alternative pathway ） MBL 途径（ MBL pathway ） MBL 途径（ MBL pathway ）
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( 一 ) 经典（传统）激活途径： 激活剂： Ag-Ab 复合物 ( IgG 、 IgM ) 激活剂： Ag-Ab 复合物 ( IgG 、 IgM ) 参与成分： C1~C9 参与成分： C1~C9 激活过程（三个阶段）： 激活过程（三个阶段）： 识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段
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1. 识别阶段 Ag-Ab 复合物 C1q C1r 活化 C1s 活化 C1s 活化
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2. 活化阶段 C3 转化酶 和 C5 转化 酶的形成 C3 转化酶 和 C5 转化 酶的形成
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3. 膜攻击阶段 --- 膜攻击复合体 3. 膜攻击阶段 --- 膜攻击复合体 （ C5b6789n ）形成 （ C5b6789n ）形成 C5a C5a C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C4b2b3b C5 C5b + C6 + C7 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b67+C8 C5b678 + C9 C5b6789n ( 膜攻击复合体 ) 细胞裂解 C5b6789n ( 膜攻击复合体 ) 细胞裂解
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( 二 ) 旁路（替代）激活途径 激活剂：酵母、细菌的多糖成分（ LPS ）, 激活剂：酵母、细菌的多糖成分（ LPS ）, 凝聚的 IgA 、 IgE 等。 凝聚的 IgA 、 IgE 等。 参与成分： B 、 D 、 P 因子、 C3 、 C5~C9 参与成分： B 、 D 、 P 因子、 C3 、 C5~C9
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( 三 ) MBL （甘露糖结合凝集素）激活途径 激活剂： MBL(mannose-binding lectin) 激活剂： MBL(mannose-binding lectin) MBL 复合物： MBL 复合物： MBL MBL MASP-1 （ MBL-associated serine MASP-1 （ MBL-associated serine protease-1 ） protease-1 ） MASP-2 MASP-2
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Pathways of complement activation CLASSICAL PATHWAY ALTERNATIVE PATHWAY activation of C5 LYTIC ATTACK PATHWAY antibody dependent LECTIN PATHWAY antibody independent Activation of C3 and generation of C5 convertase
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第三节 补体系统激活的调节 第三节 补体系统激活的调节 包括两个方面： 自身衰变调节 自身衰变调节 调节因子作用 调节因子作用 ( 一 ) 补体的自身调节 ( 一 ) 补体的自身调节 未结合的 C4b 、 C3b 易被水解失活；与 未结合的 C4b 、 C3b 易被水解失活；与 细胞膜结合的 C4b 、 C3b 易衰变；与病原体 细胞膜结合的 C4b 、 C3b 易衰变；与病原体 结合的 C4b 、 C3b 稳定。 结合的 C4b 、 C3b 稳定。
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第四节 补体受体 第四节 补体受体 (complement receptor, CR) (complement receptor, CR) 概念：细胞膜上存在的能与补体活性分子 概念：细胞膜上存在的能与补体活性分子 相结合的糖蛋白。 相结合的糖蛋白。
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（一） CR1 （ CD35 ） （一） CR1 （ CD35 ） 配体： C3b 、 C4b 配体： C3b 、 C4b 主要生物学功能： 主要生物学功能： 1. 抑制补体激活，协助 I 因子裂解 C3b 和 C4b ； 1. 抑制补体激活，协助 I 因子裂解 C3b 和 C4b ； 2. 调理作用； 2. 调理作用； 3. 促进免疫复合物清除； 3. 促进免疫复合物清除； 4. 免疫调节。 4. 免疫调节。
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（二） CR2 （ CD21 ） 配体： iC3b 和 C3dg 配体： iC3b 和 C3dg 主要生物学功能： 主要生物学功能： 1. 调节 B 细胞增殖、分化、记忆和抗体 的产生； 1. 调节 B 细胞增殖、分化、记忆和抗体 的产生； 2. 作为 EB 病毒受体，与某些疾病相关。 2. 作为 EB 病毒受体，与某些疾病相关。
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（三） CR3 （ Mac-1 、 CD11b/CD18 ） 配体： iC3b 配体： iC3b 主要生物学功能： 主要生物学功能： 1. 介导粘附； 1. 介导粘附； 2. 增强吞噬细胞功能； 2. 增强吞噬细胞功能； 3. 具有凝集素活性。 3. 具有凝集素活性。
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（四） CR4 （ P150/95 、 CD11c/CD18 ） 配体： iC3b 和 C3dg 配体： iC3b 和 C3dg 主要生物学功能： 主要生物学功能： 增强 Fc 受体介导的吞噬作用。 增强 Fc 受体介导的吞噬作用。
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（五） C3a/C4a 受体和 C5a 受体 配体： C3a/C4a 和 C5a 配体： C3a/C4a 和 C5a 主要生物学功能： 主要生物学功能： 介导补体激活的炎症效应。 介导补体激活的炎症效应。
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（六） C1q 受体 （六） C1q 受体 配体： C1q 配体： C1q 主要生物学功能： 主要生物学功能： 免疫调节作用和调节血小板功能。 免疫调节作用和调节血小板功能。
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第五节 补体的生物学功能 第五节 补体的生物学功能 主要包括： MAC 的生物生物效应； 主要包括： MAC 的生物生物效应； 活化补体片段的生物效应。 活化补体片段的生物效应。 ( 一 ) MAC 介导的生物学效应 ( 一 ) MAC 介导的生物学效应 --- 细胞裂解作用 --- 细胞裂解作用 补体系统活化 膜攻击复合物 溶解靶细胞 （如：奈氏细菌等 G 阴性菌，异型红细胞等）。 补体系统活化 膜攻击复合物 溶解靶细胞 （如：奈氏细菌等 G 阴性菌，异型红细胞等）。 实际意义： A. 抗感染； 实际意义： A. 抗感染； B. 自身免疫病。 B. 自身免疫病。
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( 二 ) 补体活化片段介导的生物学作用 ( 二 ) 补体活化片段介导的生物学作用 1. 调理作用 1. 调理作用 Ag （颗粒性） -Ab 复合 C3b 、 Ag （颗粒性） -Ab 复合 C3b 、 C4b 、 iC3b 结合于吞噬细胞 CR 吞 噬免疫复合物。 C4b 、 iC3b 结合于吞噬细胞 CR 吞 噬免疫复合物。 实际意义：抗感染。 实际意义：抗感染。
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2. 免疫复合物清除作用 2. 免疫复合物清除作用 Ag-Ab 复合物（可溶性） C3b 或 C4b Ag-Ab 复合物（可溶性） C3b 或 C4b 与血细胞（如红细胞、血小板） CR 结合 与血细胞（如红细胞、血小板） CR 结合 吞噬清除。 吞噬清除。 实际意义： 实际意义： a. 清除免疫复合物，如抗病毒感染； a. 清除免疫复合物，如抗病毒感染； b. 引起免疫性疾病，如免疫复合物沉 b. 引起免疫性疾病，如免疫复合物沉 积，引起肾小球肾炎。 积，引起肾小球肾炎。
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3. 炎症介质作用 3. 炎症介质作用 A. 过敏毒素作用： A. 过敏毒素作用： 过敏毒素（ anaphylatoxin ）： 过敏毒素（ anaphylatoxin ）： C5a 、 C3a 和 C4a C5a 、 C3a 和 C4a C5a 、 C3a 肥大细胞和嗜碱性粒 C5a 、 C3a 肥大细胞和嗜碱性粒 细胞（ C5aR 、 C3aR) 释放活性介 细胞（ C5aR 、 C3aR) 释放活性介 质 ( 如；组胺、白三烯及前列腺素等 ) 质 ( 如；组胺、白三烯及前列腺素等 ) 过敏反应性病理变化。 过敏反应性病理变化。
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B. 趋化作用： B. 趋化作用： 趋化因子（ chemotaxin ）： C5a 、 C3a 、 C4a 和 C5b67 趋化因子（ chemotaxin ）： C5a 、 C3a 、 C4a 和 C5b67 C5a 、 C3a 吞噬细胞向感染部位聚 C5a 、 C3a 吞噬细胞向感染部位聚 集 炎症反应。 集 炎症反应。 C. 激肽样作用： C. 激肽样作用： C2a 、 C4a 能增强血管的通透性 炎性渗出、水肿。 C2a 、 C4a 能增强血管的通透性 炎性渗出、水肿。 实际意义： 实际意义： a. 抗感染及清除异物； a. 抗感染及清除异物； b. 引起变态反应性疾病及炎性损伤。 b. 引起变态反应性疾病及炎性损伤。
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4. 免疫调节作用 4. 免疫调节作用 A. C3b 促吞噬细胞； A. C3b 促吞噬细胞； B. C3b 与 B 细胞表面 CR1 结合 B. C3b 与 B 细胞表面 CR1 结合 促 B 细胞增殖分化。 促 B 细胞增殖分化。
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本章提要 补体系统包括 30 余种可溶性和膜蛋白，是体内重要 效应系统和效应放大系统； 补体系统包括 30 余种可溶性和膜蛋白，是体内重要 效应系统和效应放大系统； 补体各固有成分可分别经经典、旁路、 MBL 途径活 化，通过共同的末端途径，最终形成 MAC 参与特异 性和非特异性免疫； 补体各固有成分可分别经经典、旁路、 MBL 途径活 化，通过共同的末端途径，最终形成 MAC 参与特异 性和非特异性免疫； 补体活化过程中还产生多种活性片段，发挥广泛的 生物学作用； 补体活化过程中还产生多种活性片段，发挥广泛的 生物学作用； 可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化； 可溶性蛋白和膜蛋白调控补体的活化； 补体活化也可导致病理性免疫损伤。 补体活化也可导致病理性免疫损伤。
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思考题 思考题 1. 补体系统的概念及其组成。 1. 补体系统的概念及其组成。 2. 比较补体三条激活途径的异同。 2. 比较补体三条激活途径的异同。 3. 试述补体激活的调节机制。 3. 试述补体激活的调节机制。 4. 补体系统具有哪些生物学作用？ 4. 补体系统具有哪些生物学作用？
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