1、.,1,第四章 補(bǔ)體分子(Complement,C),內(nèi)容簡(jiǎn)介,一.補(bǔ)體概述 二.補(bǔ)體及受體的結(jié)構(gòu) 三.補(bǔ)體激活途經(jīng) 四.補(bǔ)體的調(diào)控 五.補(bǔ)體的生物學(xué)功能 六.補(bǔ)體異常與疾病,第一節(jié) 概述,1895年Bordet通過(guò)免疫溶菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新鮮血清中存在一種不耐熱的成分，可輔助特異性抗體介導(dǎo)的溶菌作用。由于這種成分是抗體發(fā)揮溶細(xì)胞作用的必要補(bǔ)充條件。故被稱為補(bǔ)體(complement，C)。補(bǔ)體并非單一分子，而是存在于血清、組織液和細(xì)胞膜表面的一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)，包括30余種可溶性蛋白和膜結(jié)合蛋白，故被稱為補(bǔ)體系統(tǒng)。目前對(duì)各類補(bǔ)體的cDNA已克隆成功,并獲部分基因工程產(chǎn)品.,一.補(bǔ)體的概念

2、,補(bǔ)體是存在于正常人和動(dòng)物血清、組織液和細(xì)胞膜表面的不耐熱的一組經(jīng)活化后具有酶活性的與免疫有關(guān)的蛋白質(zhì)，包括30余種可溶性蛋白和膜結(jié)合蛋白，故被稱為補(bǔ)體系統(tǒng)。 補(bǔ)體與抗體的區(qū)別為存在于正常人血清中，不耐熱，具酶活性，球蛋白。,二、組成、理化性質(zhì)和命名,（一）組成：30多種蛋白質(zhì) 1 固有補(bǔ)體成份：C1-C9 B D MBL MASP-1 MASP-2,C3含量最高(1200mg/ml) 2.調(diào)節(jié)蛋白：C1INH C4bp H I C8bp CD59 S DAF MCP 3.受體:CR1-CR5,C3aR,C5aR,C1qR,（二）理化性質(zhì)：,補(bǔ)體成分均為糖蛋白，多屬球蛋白，少數(shù)屬（如C1s、D

3、因子）及球蛋白(如C1q、C8)。多數(shù)補(bǔ)體成分(尤其是固有成分)對(duì)熱不穩(wěn)定。經(jīng)56溫育30分鐘即滅活；在室溫下很快失活；在010條件下活性僅能保持34天。因此。用于研究或檢測(cè)的補(bǔ)體標(biāo)本須保存于-20以下。,（三）補(bǔ)體系統(tǒng)的命名,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；其他成分以英文大寫字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子、MBL等；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、衰變加速因子等；補(bǔ)體活化后的裂解片段，以該成分的符號(hào)后面附加小寫英文字母表示，如C3a、C3b等；活化的補(bǔ)體在其符號(hào)上劃一橫線表示，滅活的補(bǔ)體片段，在其符號(hào)前加英文字母i表示，

4、如iC3b。,（四）補(bǔ)體的合成,肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是補(bǔ)體的主要產(chǎn)生細(xì)胞，肝細(xì)胞病變可致補(bǔ)體異常如肝壞死、肝硬化、肝癌、重癥肝炎等致補(bǔ)體減少。炎癥狀態(tài)時(shí)，補(bǔ)體可增高。,第二節(jié) 補(bǔ)體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),一、補(bǔ)體分子的結(jié)構(gòu),C1/Q R S,C1Q R S C2 6 7 9/a鏈 C3 5/a+ 鏈 C4 8/ a+ + r,二、補(bǔ)體受體,補(bǔ)體受體是細(xì)胞表面的重要膜結(jié)構(gòu)。補(bǔ)體系統(tǒng)激活的級(jí)聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的多種生物學(xué)效應(yīng), 諸如調(diào)理促吞噬作用、免疫調(diào)控作用、粘附作用、清除IC及炎癥作用等，都是通過(guò)補(bǔ)體受體而介導(dǎo)的。各種補(bǔ)體受體分布不盡相同，但其主要作用是識(shí)別配體、傳導(dǎo)信號(hào)和誘導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)答等。,第三節(jié) 補(bǔ)體的激活途經(jīng),一

5、、經(jīng)典途經(jīng)（Classical pathway,CP) 1、激活過(guò)程： 識(shí)別階段： C1活化 活化階段： C4 2 3活化 膜攻擊階段： C5-C9活化形成MAC（膜攻擊復(fù)合體）,2、激活條件及特點(diǎn)：,（1）IC為激活劑 （2）Fc/2+C1Q （3）C1-C9均參與 （4）體免效應(yīng)階段發(fā)揮作用,二 MBL激活途經(jīng)：,1、特點(diǎn)：病原菌甘露糖為激活劑，無(wú)需抗體參與，越過(guò)C1直接激活C4C2，在感染早期發(fā)揮溶菌作用。 2、激活過(guò)程：細(xì)菌-巨噬細(xì)胞-IL1 6 TNFa-肝細(xì)胞-MBL CRP-C4 2-C9(見(jiàn)圖),三旁路途經(jīng)：,1 特點(diǎn)：LPS為激活劑 ， B D P因子參與，直接從C3始活化補(bǔ)

6、體，在感染早期發(fā)揮效應(yīng)。 2激活過(guò)程：（見(jiàn)圖）,膜攻擊復(fù)合體（MAC）,MAC組成： C5 6 7 8/1分子+C9 /12-16 MAC效應(yīng)機(jī)制：在胞膜上形成小孔，使得小的可溶性分子、離子以及水分子可自由透過(guò)胞膜，但蛋白質(zhì)之類的大分子卻難以從胞漿中逸出，最終導(dǎo)致胞內(nèi)滲透壓降低，細(xì)胞溶解。此外，末端補(bǔ)體成分插入胞膜，可能使致死量鈣離子被動(dòng)向胞內(nèi)彌散，并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。,補(bǔ)體三條激活途經(jīng)比較,CP AP MBL 激活物 IC LPS 病菌甘露糖 參與成份 C1-C9 C3-C9 C2-C9 C3轉(zhuǎn)化酶 C4b2b C3bBb C4b2b C5轉(zhuǎn)化酶 C4b2b3b C3bnBb C4b2b3b

7、 作用 體免效應(yīng) 早期非特異 早期非特異,第四節(jié) 補(bǔ)體激活的調(diào)控,一、自身衰變調(diào)節(jié) 某些補(bǔ)體成分的裂解產(chǎn)物極不穩(wěn)定，易于自行衰變，成為補(bǔ)體激活過(guò)程中的一種自控機(jī)制。例如C4b、C3b及C5b易衰變 二、補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子的作用 （一） C1抑制物(C1INH),C1 INH調(diào)節(jié)的主要方式是，與活化的C1r或C1s結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物而導(dǎo)致C1絲氨酸蛋白酶失活。其作用機(jī)理是,C1INH通過(guò)提供一個(gè)酷似C1r和C1s的正常底物的序列為“銹鉺”(“bait”), 被C1r和C1s裂解暴露出一個(gè)活性部位, 然后再與C1r或C1s結(jié)合形成共價(jià)的酯鍵而發(fā)揮抑制作用。,(二) C4結(jié)合蛋白（ C4bp）,C4bp

8、由8個(gè)亞單位組成, 電鏡下觀察形似蜘蛛, C4bp以兩種方式抑制補(bǔ)體的活化。第一種方式是,通過(guò)其與C2競(jìng)爭(zhēng)C4b,而從C4b2b中取代C2b,并通過(guò)其與C4b的結(jié)合而阻止剩余的C2同C4b結(jié)合,由此抑制C3轉(zhuǎn)化酶的形成。第二種方式是,C4bp作為I因子的一種輔助因子,促進(jìn)I因子對(duì)C4b的裂解。,(三) 促衰變因子(DAF),促衰變因子(decay accelerating factor, DAF)。膜DAF廣泛分布于各種血細(xì)胞及其他各處的細(xì)胞上,包括紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞(T、B)等。DAF的生物學(xué)活性是可保護(hù)宿主細(xì)胞免遭補(bǔ)體介導(dǎo)的溶解破壞。其作用機(jī)理是，DAF不僅可阻止經(jīng)典或替代

9、途徑C3和C5轉(zhuǎn)化酶的裝配， 并且可通過(guò)誘導(dǎo)催化單位C2a或Bb的快速解離而使已形成的C3、C5轉(zhuǎn)化酶失去穩(wěn)定性。,(四) 膜輔蛋白（membrane cofactor protein,MCP),MCP的主要功能是其輔因子活性。 即可與C3b或C4b結(jié)合而促進(jìn)I因子對(duì)C3b和C4b的裂解滅活(圖5-17),從而保護(hù)自身宿主細(xì)胞免遭補(bǔ)體介導(dǎo)的溶解破壞。,(五) H因子,H因子的功能包括以下幾個(gè)方面：(1) 為I因子的輔助因子，可增加C3b對(duì)I因子的敏感性。 (2) 加速C3轉(zhuǎn)化酶的衰變：H因子能將已同C3b結(jié)合的B因子或Bb從C3轉(zhuǎn)化酶中逐出,而使之失去酶活性。(3)阻止替代途徑中初始和放大C3

10、轉(zhuǎn)化酶的形成。,(六) I因子,I因子的生物學(xué)活性是,在C4bp、MCP、H因子和CR1等輔助因子的協(xié)同下，將C4b裂解為C4d和C4c；使C3b裂解出C3f形成C3bi,后者再進(jìn)一步裂解為C3dg和C3c，由此而控制補(bǔ)體系統(tǒng)的活化。,(七) CD59,CD59是近年(1989)才發(fā)現(xiàn)的一種分子量只有1820kDa的膜性調(diào)節(jié)蛋白。其C端借GPI錨固定于細(xì)胞表面。CD59分布甚廣泛，已證明皮膚、肝、腎、胰、肺、唾腺、神經(jīng)系統(tǒng)、胎盤以及各種血細(xì)胞(紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及血小板)和精子上均有表達(dá)。CD59的主要生理功能是防止MAC對(duì)同種或自身細(xì)胞的溶解破壞,CD59 GPI借助穿膜蛋白LAT

11、激活T細(xì)胞,1：CD59 2：LAT 3：Merge,CD59作用前,CD59作用后,作用機(jī)理為：通過(guò)其與C7、C8或C9的結(jié)合而阻止MAC的組裝。當(dāng)其與C5b7復(fù)合物結(jié)合后，可阻止其再與C8結(jié)合；當(dāng)其與C8結(jié)合后，則可阻礙結(jié)合至MAC上的第1個(gè)C9分子的鋪展，從而阻止后繼C9的結(jié)合；而當(dāng)其與MAC中的C9結(jié)合后,又可阻止C9進(jìn)一步的聚合。其作用與C8bP相似。,第五節(jié) 補(bǔ)體的生物學(xué)作用 Biological function of Complement,一溶菌、溶細(xì)胞、溶病毒作用： G-細(xì)菌 紅細(xì)胞,二 調(diào)理吞噬作用：C3b是重要調(diào)理素,三炎癥介質(zhì)作用：C3a C4a C5a-趨化、激 肽、

12、過(guò)敏毒素作用。,四免疫粘附作用：空間干擾，C3b/C4bR,五免疫調(diào)節(jié)作用：,感應(yīng)階段-C3b+網(wǎng)絡(luò)固 定抗原 增殖分化階段：C3b+BC3bR 效應(yīng)階段：C3b+MQ+NKC3bR-ADCC,第六節(jié) 補(bǔ)體異常與疾病,一、補(bǔ)體異常與疾?。?（一）固有成份遺傳缺陷：嚴(yán)重化膿感染，自身免疫病 （二）調(diào)節(jié)蛋白缺陷： C1INH-遺傳性血管性水腫 H I-C3消耗-腎小球腎炎 DAF MCP 血管內(nèi)溶血-血紅蛋白尿,（三） 低補(bǔ)體血癥： 合成不足-肝病 大量丟失-腎病及燒傷 消耗過(guò)多-免疫復(fù)合物病,（四）與傳染病有關(guān)：1）病毒表達(dá)MCP模擬蛋白或上調(diào)MCP表達(dá)量；2） 干擾補(bǔ)體與免疫復(fù)合物結(jié)合；3）利用補(bǔ)體受體作為病毒受體。 （五）與不孕癥相關(guān)：胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞高表達(dá)CD59 DAF MCP可保護(hù)胎兒免受補(bǔ)體攻擊。精子高表達(dá)CD59可保護(hù)精子免受女性生殖道抗精子抗體及補(bǔ)體的攻擊。反之，可致不孕癥 （六）與腫瘤免疫逃逸有關(guān)：CD59 DAF-抗補(bǔ)體溶破作用并與腫瘤逃逸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)。,二.干預(yù)策略,1.G-菌感染可用抗生素 2.補(bǔ)體缺陷者可輸注補(bǔ)體及新鮮血漿 3.自身免疫病可用免疫抑制劑如激素 4.陣發(fā)性血紅蛋白