第1页:第九章 补体
第九章 补体
第2页:补体的发现
补体的发现
第3页:
第4页:本章教学大纲
本章教学大纲
- 掌握
- 补体系统的概念、补体生物学功能
- 熟悉
- 补体系统的组成、三条激活途径及其参与成份
- 了解
- 补体理化性质、补体激活的调节及其补体受体
第5页:补体与补体系统的概念
前言 基本概念
- 补体
- 存在于人体或脊椎动物血清、组织液或细胞膜表面的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质。
- 补体系统
- 补体及其相关的调节因子和膜蛋白共同组成一个反应系统。
第6页:补体系统的组成
第一节 补体系统的组成及理化性质
一、补体系统的组成
- 固有成分:参与补体活化级联反应的成份
- 补体调节蛋白:可溶性或膜结合的补体调节分子
- 补体受体:与补体片段结合发挥效应的细胞膜表面受体
第7页:补体系统的命名
二、补体系统的命名
- 经典途径固有成分按发现的先后顺序命名为C1……C9,其中C1:C1q、C1r和C1s三个亚单位。
- 其他成分用英文大写字母表示,如B因子、D因子、H因子等。
- 调节成分以其功能命名,如C1抑制物、C4结合蛋白、衰变加速因子等。
- 裂解片段用该成份符号后面加小写英文字母表示,如C3a、C3b。
- 酶活性成分用符号上划一横线表示,如C3bBb;灭活成份在符号前加i,如iC3b。
第8页:补体系统的理化性质
三、补体系统的理化性质
- 主要由肝细胞和巨噬细胞合成。
- 属于急性期蛋白。
- 正常生理情况下,以非活化形式存在。
- 血清中C3含量最多,D因子最少。
- 性质不稳定,加热56℃,30min失活。
第9页:补体系统的激活
第二节 补体系统的激活
补体从酶原状态转化成具有酶活性状态的过程称为补体系统的激活。根据激活剂不同,补体的激活可分为三种途径:
- 经典途径(classical pathway)
- 旁路(替代)途径(alternative pathway)
- MBL途径(mannan-binding lectin pathway)
第10页:经典激活途径
一、经典(传统)激活途径
- 1.激活剂
- 抗原抗体复合物(IgG或IgM)
- 2.参与成分及活化顺序
- C1qrs42356789
- 3.激活过程
- 识别阶段:C1q识别抗原抗体复合物→C1s活化;活化阶段:C3转化酶(C4b2a)形成,C5转化酶(C4b2a3b)形成;膜攻击阶段:C5b6789n
- 4.效应特点
- 在感染后期或再次感染中发挥作用
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第13页:旁路激活途径
二、旁路(替代)激活途径
- 1.激活剂
- 细菌细胞壁成份和聚合的IgA、IgG4
- 2.参与成分
- C3、B因子、D因子、C5~C9
- 3.激活过程
- 准备阶段:低浓度C3转化酶C3bBb的形成;激活阶段:激活物出现保护C3转化酶C5转化酶C3bBb3b;正反馈环路:C3被裂解后与B因子形成更多C3转化酶
- 4.效应特点
- 在感染早期未产生特异抗体时发挥作用
第14页:MBL激活途径
三、甘露糖结合凝集素(MBL)激活途径
- 1.激活剂
- 微生物表面的甘露糖残基
- 2.参与成份
- MBL复合物(MBL、MASP-1、MASP-2)、C42356789
- 3.激活过程
- 除识别阶段MBL复合体取代C1q、r、s外,其余与经典途径一致。
- 4.效应特点
- 在感染早期发挥作用
第15页:MBL复合体与C1q模式图
图示MBL复合体与C1q、C1r、C1s的模式图,对比二者在结构与识别功能上的相似性。
第16页:补体三条活化途径示意图
图示补体三条活化途径,并列展示经典途径、旁路途径与MBL途径的级联反应。
第17页:补体激活途径要点
图示补体激活途径要点:经典(传统)途径与甘露糖凝集素途径为抗体依赖或非抗体依赖激活C3,形成C5转化酶,最终激活C5导致细胞裂解。
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第19页:补体系统激活的调节
第三节 补体系统激活的调节
主要包括两个方面:
- 自身的衰变失活:C3b、C4b
- 抑制物的灭活作用:①血浆中的可溶性调节分子;②存在于细胞膜上的调节分子
第20页:血浆中的可溶性调节分子
(一)血浆中的可溶性调节分子
- C1抑制分子(C1 inhibitor,C1INH)
- C4结合蛋白(C4 binding protein,C4bp)
- I因子(C3b灭活因子)
- H因子
- 过敏毒素灭活剂(anaphylatoxin inactivator)
第21页:细胞膜上的调节分子
(二)存在于细胞膜上的调节分子
- 膜辅蛋白(membrane cofactor protein,MCP)
- 促衰变因子(decay accelerating factor,DAF)
- 同种限制因子(homologous restriction factor,HRF)
- CD59(膜反应性溶解抑制物)
第22页:
第23页:补体调节蛋白及其功能
图示补体调节蛋白及其功能。
说明:原图各项数据未以文字形式抽出,未还原为真表格,建议对照原课件图片核对。
第24页:补体调节因子的调控
图示补体调节因子的调控,展示各调节分子在补体级联反应中的作用位点。
第25页:补体受体
第四节 补体受体
- 补体受体(complement receptor,CR)
- 是指分布在细胞膜上的能与补体活性分子相结合的一种表面糖蛋白。
第26页:补体受体的种类与功能
一、CR1(C3b/C4bR、CD35):抑制补体激活、调理作用、促进免疫复合物清除
二、CR2(C3dR、CD21):调节B细胞增殖、EB病毒受体
三、CR3(iC3bR、Mac-1、CD11b/CD18):介导炎症细胞黏附、增强吞噬作用
四、CR4(P150/95、CD11c/CD18):增强吞噬作用
五、C3a/C4a受体和C5a受体:介导补体激活的炎症效应
第27页:补体的生物学功能
第五节 补体的生物学功能
主要包括:
- 膜攻击复合体对细胞的裂解作用
- 活化的补体片段的生物学效应
第28页:MAC介导的生物学作用
一、MAC介导的生物学作用
- 溶解病原微生物:直接激活旁路途径;急性期蛋白产生后,启动MBL途径;抗体产生后,激活经典途径
- 病理情况下损伤自身细胞:异型输血时的溶血反应和自身免疫病时的细胞损伤
第29页:补体活化片段的生物学作用
二、补体活化片段介导的生物学作用
- 调理作用
- 免疫复合物清除作用
- 清除凋亡细胞
- 炎症介质作用:①过敏毒素作用(C5a、C3a和C4a);②趋化作用(C5a、C3a、C4a和C5b67);③激肽样作用(C2a、C4a)
- 免疫调节作用
第30页:C3b/CR1的调理作用
图示C3b/CR1的调理作用:C3b包被的病原体与吞噬细胞CR1结合促进吞噬。
第31页:清除免疫复合物的免疫黏附
图示C3b/CR1介导的清除免疫复合物作用(免疫黏附)。
第32页:补体参与清除凋亡细胞
图示补体参与清除凋亡细胞。
图片引自:Nature Reviews Immunology 10, 778-786 (November 2010).
第33页:补体活化片段的炎症介质作用
图示补体活化片段的炎症介质作用,展示C3a、C4a、C5a的过敏毒素与趋化效应。
第34页:补体活化片段介导的炎症反应
图示补体活化片段介导的炎症反应。
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第38页:本章重点
本章重点
- 补体系统的概念及其组成
- 补体激活三条途径的比较
- 补体的生物学功能