补体分子及其生物学效应

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1、补体分子及其生物学效应第一节概述(1870-1961)(1854-1915)19世纪末，在发现体液免疫后不久，Bordet即证明，新鲜血清中存在一种不耐热的成分，可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被Ehrlich称为补体（complement,C）。定义：补体是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的蛋白质的总称，又称为补体系统。一、补体系统的组成1补体的固有成分：指存在与体液中、参与补体活化级联反应的补体成分。如：C1~C92以可溶性或膜结合形式存在

2、的补体调节蛋白。如：C4bp3介导补体活性片段或调节蛋白生物学效应的受体。如：C3bR二、补体系统的命名参与补体系统经典激活途径的固有成分，按其被发现的先后分别命名为C1（q、r、s）、C2…C9;补体活化后的裂解片段，以该成分的符号后附加小写英文字母表示，如C3a、C3b等；具有酶活性的成分或复合物，在其符号上划一横线表示，如C3bBb；灭活的补体片段，在其符号前加英文字母I表示，如iC3b。补体系统的其他成分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、H因子、P因子等；补体调节蛋白以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋

3、白等；三、补体系统的理化性质多数属β球蛋白，少数属α或γ球蛋白；各补体成分的分子量及血清含量不一，C3含量最高；D因子最低。分子量最大的是C4bp；最小的是D因子。补体含量最丰富的动物是豚鼠。均对热敏感，56℃30分钟即可灭活。主要由肝细胞、巨噬细胞等细胞产生。四、补体系统的基本特征含量相对稳定性激活的连锁反应性效应的放大性作用的两面性反应的局限性性质的不稳定性五、几种重要补体成分的结构C1q的结构每一个C1q分子必须同时与两个以上Ig分子的FC段结合才能活化。IgM激活补体的能力强于IgG。C1qNC蛋白酶活性区S

4、SC1rC1rNCSSC1sC1r、C1s分子结构Ｃ４结构图chainchain参与C3和C5转化酶的形成过敏毒素Ｃ３结构图参与C3和C5转化酶的形成过敏毒素补体C3的裂解图B因子结构及其功能B因子为存在于血清的单链糖蛋白。D因子Ba（234aa）Bb（505aa）NC蛋白酶活性区C3bC3bBb（C3转化酶）C5结构示意图C5为2肽链结构，分别为、链。SSC5转换酶C5aC5b过敏毒素参与攻膜复合体的形成C9,穿孔素(Perforin)C9和穿孔素结构类似，均为单链结构,N端以亲水性氨基酸为主，C端均以

5、疏水性氨基酸为主。被活化后形成管状结构的多聚体，由10个以上的单体分子组成，可通过其疏水性的C末端插入细胞膜，导致细胞溶解。NC亲水区疏水区MBL结构示意图依据补体激活过程的起始顺序不同，可分为三条途径：1由抗原-抗体复合物结合C1q启动激活的途径经典激活途径（classicalpathway）;2由MBL等结合至细菌启动激活的途径，凝集素途径；3由病原微生物等提供接触面，而从C3开始激活旁路途径（alternativepathway）.共同的末端通路（terminalpathway），即膜攻击复合物（membran

6、eattackcomplexMAC）的形成及其溶细胞效应第二节补体系统的激活一、补体活化的经典途径（classcialpathway）激活物与激活条件免疫复合物（IC）是经典激活途径的主要激活物，其触发C1活化的条件为：C1仅与IgM的CH3区或某些IgG亚类的（IgG1、IgG2、IgG3）的CH2区结合才能活化游离或可溶性抗体不能激活补体，只有抗原抗体复合物（Fc段发生构象改变）才能触发补体激活。抗原抗体复合物C1qrsC1qrsC4C4bC4b2b（经典途径C3转化酶）C3C3bC3aC5b6789←C5b

7、678←C5b67←C5b←C5←C4b2b3b(MAC)　↓（经典途径C5转化酶）C5aC2aC4aC2C2b+二、补体活化的凝集素途径（lectinepathway）病原微生物入侵巨噬细胞、中性粒细胞TNF-、IL-1、IL-6急性期反应(acutephaserespone)肝脏合成急性期蛋白（包括参与补体激活的甘露聚糖结合凝集素MBL和C反应蛋白）MBL（mannan-bindinglectine)纤维胶凝蛋白（ficolin）三、补体活化的旁路途径（alternativepathway）某些细菌、革兰氏阴

8、性菌的内毒素、酵母多糖、凝聚的IgA和IgG4以及其他哺乳动物细胞可为补体的级联激活反应提供接触表面。不需通过C1q的活化，不依赖于特异性抗体的形成。（在感染早期为机体提供有效的防御机制）经典途径或自发产生C3bC3bBbC3bBbPB因子D因子备解素PC3C3bC3a放大机制C3bnBbBa补体活化的共同末端效应全部三条补体活化途径均可形成C