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免疫学第五章 补体系统PPT课件

免疫学第五章 补体系统PPT课件
识别阶段、活化阶段、膜攻击阶段
识别阶段
即C1q识别免疫复合物（IC）而活化形成C1酯酶 的
阶段。 （1）C1结构： （2）C1活化的条件：
a、C1q同时与两个或两个以上补体结合位点结 合
b、Ca2+存在 c、C1q对Ig的亲和力不 同:IgM>IgG3>IgG1>IgG2
IgG分子结合抗原前后构象的变化
MASP2 MASP1
C4b2a3b
经典激活途径 MBL激活途径
替代激活途径
C4 , C2 的活化
（ 级 联
活 化
放过
C3的活化
大 ）
程
C5的活化
膜攻击复合物的形成
（
溶末
细端
溶细胞效应
胞 效 应
通 路
）
补体三条激活途径的比较
比较项目 经典途径
MBL途径
旁路途径
主要激活物 IC
病原体甘露糖 细菌脂多糖等
一、经典激活途径 （一） 激活物与激活条件：
主要激活物质：特异性抗体(IgM或IgG3、IgG1、 IgG2)与相应抗原结合所形成的免疫复合物(IC)
激活条件： 1.C1q分子同时与两个或两个以上补体结合位点结合。 2.Ca2+、Mg2+等
（二）固有成分与激活顺序：
主要参与成分：C1-C9、Ca2+、Mg2+等 激活过程:
比利时.Bordet
补体的发现
感染霍乱弧 菌的豚鼠的 血清
霍乱弧菌菌液 （凝集）
正常豚鼠血清
感染霍乱弧 菌的豚鼠的 血清
56℃30分钟
（凝集）
（溶菌） （溶菌）
（溶菌）
概念：补体是正常存在于人或脊椎动物

补体系统精品PPT课件

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MASP1可直接裂解C3；MASP2 可水解C4及C2 ❖ 活化不需C1，而由MASP、C4、C2、C3介导
MBL途径的激活

四、补体激活的共同终末过程 -------
膜攻击阶段
膜攻击复合物（Membrane Attack Complex,MAC）
C5b678结合12-15个C9 分子而成的多聚体，插入 靶细胞脂质双层膜,内径 11nm 小孔，胞内渗透压 下降,靶细胞死亡。
集素（MBL）、MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MASP） 共同组分：C3、C5～C9
一 补体系统的组成
2、补体调节蛋白
可溶性或膜型分子，调节补体活化 如：H因子、I因子等。
3、补体受体
表达于各种细胞表面，与补体活性片段结合 如：CR1-CR5，C3aR、C4aR、C5aR
二、补体的命名
➢ 固有成分按发现先后命名（C1-C9)或用大写英文字母 命名(B、D、P因子等） ➢ 调节蛋白多按功能命名 ➢ 裂解片断加英文小写字母作为后缀 ➢ 具酶活性的成分加上划线 ➢ 灭活片断在前加字母i
C3bBb3b
非特异性免疫 感染早期
第三节 补体系统的调节
补体活化的调控机制： ①控制活化的启动 ②活性片段的自发衰变 ③补体调节蛋白的作用
（一）经典途径的调节
❖ C1抑制物（C1 inhibitor,C1INH)：抑制C1r/C1s活性 ❖ 补体受体1（CR1）：与C4b结合，抑制C3转化酶形成 ❖ C4结合蛋白（C4bp）：与C4b结合，加速C3转化酶衰变 ❖ 衰变加速因子（DAF）：使瞬间形成的C3转化酶立即自发
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2020/12/15
可编辑
25
小结：三条补体激活途径的特点及比较

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损伤和炎症反应。
肿瘤
补体系统参与肿瘤免疫监视和杀 伤过程，其异常可导致肿瘤的发 生和发展。针对肿瘤的治疗，可 通过激活补体系统来增强机体的
抗肿瘤免疫应答。
05
补体系统与药物研
发
补体系统作为药物靶点的研究
补体系统的作用机制
补体系统是一种重要的免疫效应系统，通过激活、级联反应等机制参与机体防御和免疫调 节。
广泛分布于机体各类细胞表面， 补体活化产生的活性片段与之结 合，可介导不同的生物学效应。
补体系统的激活途径
01
经典途径
激活物与C1q结合，顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3，形成C3转化
酶与C5转化酶的级联酶促反应过程。
02 03
旁路途径
又称替代途径，是补体活化的另一条途径，由微生物或外来异物直接激 活C3，在B因子、D因子和备解素（P）参与下，形成C3转化酶和C5转 化酶，启动级联酶促反应。
临床应用前景
随着对补体系统研究的深入，未来将有更多针对补体系统的药物进 入临床，为相关疾病的治疗提供更多选择。
挑战与机遇
针对补体系统的药物研发面临诸多挑战，如靶点选择、药物设计、临 床试验等，但同时也为医药产业带来了巨大的发展机遇。
06
总结与展望
补体系统研究的重要性
补体系统作为先天免疫的重要组 成部分，在机体防御机制中发挥
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目录
CONTENTS
• 补体系统概述 • 补体系统的生物学作用 • 补体系统相关疾病 • 补体系统检测与临床应用 • 补体系统与药物研发 • 总结与展望
01
补体系统概述
定义与功能
补体系统定义
补体系统是一组存在于人和脊椎动物血清与组织液中的经活 化后具有酶活性的、可介导免疫应答和炎症反应的蛋白质， 包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故称补体系统。

05第五章 补体系统09PPT课件

05第五章 补体系统09PPT课件

三、补体系统的基本特征
1.连锁反应性 补体成分多数以非活性的蛋白前体存在于血浆中，当补
体第1个成分被激活后，就依次地活化下一个成分。 2.放大性
补体系统有两个放大环节，一是由少量C1q引起多个C3 分子活化；另一个是C3转化酶的正调节作用。 3.不稳定性
补体活性检测标本应尽快地进行测定，以免补体失活。或 -20C以下保存。 4.作用的两面性
C1qR C1q
B、M、P、D、Ф 调节B细胞应答
CR1
C3b、iC3b、C3c、C4b、iC4b E、B、G、M
调节C3裂解、促进C3和C5转化酶衰变
CR2
C3d、C3dg、iC3b
血细胞
调节 B细胞功能,是EB病毒受体
CR3
iC3b
G、M、Ф
促进免疫复合物的吞噬
CR4
iC3b
G、M、Ф
促进单核细胞游走
Mr 1 . 1 ×1 0 5 5 . 0 ×1 0 5 1 . 5 ×1 0 5 8 . 8 ×1 0 4 3 . 1 ×1 0 5 2 . 2 ×1 0 5 8 . 3 ×1 0 4 8 . 0 ×1 0 4
血浓度(ug/ml) 200 250 480 35 35 20 505 50
特异底物 C1r、 C1s C4b C3b C3b、 C4b C3a、 C4a、C5a C3bB C5b-7 C5-9
调节C3b的裂解
DAF
C4b2a、C3bB
E、L、P
促进C3转化酶,C5转化酶衰变
HRF
C8、C9
E、M、G、P
阻止同种细胞攻膜复合物的形成
CD59 C7、C8、C9
D、E、G、B、T、P 阻止攻膜复合物的组装
二、补体的合成、代谢和理化特性

医学免疫学第五章补体系统

医学免疫学第五章补体系统

与其它酶系统 联系
病理生理学意 义
参与适应性免 疫
第五节 补体与疾病
01 补体的遗传性缺陷 02 补体与传染病 03 补体与其他炎症 04 补体与异种器官移植
DAF转基因猪（猪-狒狒心脏移植），阻断超急性排斥反应。
BACK
遗传性血管神经性水肿 Hereditary angioedema
阵发性夜间血红蛋白尿Paroxymal Nocturnal Hemoglobinuria （PNH）
病因：编码GPI的基因翻译后修饰缺 陷，使DAF/CD55和MIRL/CD59不 能锚定在细胞膜上。失去抑制作用。
机理：补体介导的溶血
3
2.5
Days with
paroxysms
2
per patient
per month 1.5
1
0.5
0 Before treatment
During 12 weeks treatment
第四节 补体的生物学意义
补体的生物学功能 调理作用
细胞毒作用：溶解细 菌等
免疫黏附
1. 炎症介质（图）
抗感染临床表现：慢性溶血来自贫血、全血细 胞减少、静脉血栓，晨尿中出现血红 蛋白。渐进性骨髓衰竭。平均寿命 10-15岁。
治疗： gene therapy? Somatic mutation ,多细胞受累 No!
C5的人源化单抗-Eculizumab Yes!
Treatment of PNH pathents with Eculizumab relieves hemoglobinuria. Hillmen, P., et al. New England Journal of Medicine 2004;350:6,552-559

补体系统-5

补体系统-5

-13-
Bengbu Medical College Department of Immunology
C3转化酶(C4b2b)的生成。
-14-
Classical Pathway
Bengbu Medical College Department of Immunology
Generation of C3-convertase
C1酯酶的活化
C1酯酶活化
IgG Ag
细胞膜
-11-
Bengbu Medical College Department of Immunology
（二）活化阶段
C3分子及其裂解产物 分子及其裂解产物
C3a C3d S S
C3转化酶 转化酶 作用部位 I 因子作 部位
C3c S S 与细胞膜表面 C3b结合部位 结合部位
-5-
Bengbu Medical College Department of Immunology
三、补体系统的组成与命名： 补体系统的组成与命名：
4.补体的裂解产物： 4.补体的裂解产物： 补体的裂解产物 Cn→Cna + Cnb a 即away，小片段，游离片段 ，小片段， b 即big、bind，大片段，非游离片段 、 ，大片段， 5.补体活化形式 补体活化形式：在补体序数正上方加小横线 5.补体活化形式 在补体序数正上方加小横线 表示： “-”表示：如 C1; C4b2b 。 表示 6. 补体的灭活形式：在补体前加“i”表示 补体的灭活形式：在补体前加“ 表示 表示。 如iC3b、iC4b。 、 。
2. 有激活物的状态下： 有激活物的状态下： 激活物提供保护性表面, 防止C3b、 激活物提供保护性表面 防止 、 C3bB、C3bBb被水解灭活。 被水解灭活。 、 被水解灭活 反应过程： 反应过程： 活化阶段： 活化阶段：

《补体系统》课件

《补体系统》课件

补体活化途径的负调控
在补体活化过程中，存在多个负调控步骤，如酶原的抑制、酶活性的抑制等。
补体活化的负调控机制
04
补体系统的研究方法与技术
补体活性的检测方法主要包括化学发光法、酶联免疫法、免疫荧光法等。这些方法通过检测补体裂解产物或补体成分的浓度，间接反映补体的活性。
酶联免疫法利用酶标记抗体与补体裂解产物结合，通过酶催化底物显色反应来定量分析补体活性。该方法操作简便，适合大批量样本检测，但可能存在交叉反应和假阳性结果。
01
补体基因的克隆与表达是研究补体分子结构和功能的重要手段。通过基因工程技术，将补体基因克隆到表达载体中，并在宿主细胞中表达，从而获得具有生物活性的补体分子。
02
其插入到表达载体中。表达载体可以选择原核或真核细胞，根据目的基因的性质选择合适的宿主细胞。
05
补体系统与疾病的关系
补体与感染性疾病
研究表明，补体系统在抵抗细菌、病毒和真菌等感染中发挥关键作用。补体缺陷或补体过度活化可能导致感染易感性增加或过度炎症反应。
补体与感染性疾病的关联
补体系统在感染性疾病中发挥重要作用，通过识别和清除病原体，参与免疫防御和炎症反应。
补体与感染性疾病的关系
补体系统通过激活级联反应，产生具有生物学活性的补体片段，如C3b和C5a，这些片段能够调理吞噬细胞对病原体的吞噬作用，并诱导炎症反应。
研究表明，补体系统在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中发挥关键作用。因此，开发针对补体的治疗策略对于神经系统疾病的治疗具有重要意义。
补体与神经系统疾病的关系
06
补体系统药物研究与治疗策略
补体抑制剂的研究与应用
补体抑制剂
通过抑制补体系统的激活，减少炎症反应和组织损伤，从而治疗相关疾病。目前已有多种补体抑制剂进入临床试验阶段，如针对C5的依库珠单抗和针对C3的阿加曲班等。
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作用方式：阻断C9与C8结合。 效应：抑制膜攻击复合物形成。
4. 膜反应性溶血抑制剂(CD59)
（membrane inhibitor of reactive lysis, MIRL）
作用方式：阻碍C7、C8与C5b~6结合。 效应：抑制膜攻击复合物形成。
第四节 补体受体及其作用
• CR1，配体为：C3b、C4b、iC3b • CR2，配体为：C3d、C3dg 、iC3b • CR3，配体为：iC3b • CR4，配体为：iC3b • CR5，配体为：C3dg/C3d • C1qR，配体为：C1q/MBL • C3aR，配体为：C3a/C4a • C5aR，配体为：C5a
作用方式： ✓ 竞争性抑制C2与C4b结合、B因子与C3b结合。 ✓ 诱导C4b2b中的C2b和C3bBb中的Bb快速解离。 效应：抑制经典/旁路C3转化酶在细胞膜上形成；
促进C3转化酶裂解失活。
3. 同源限制因子
（homologous restriction factor,HRF） 又称C8结合蛋白(C8 binding protein,C8bp）
效应：抑制旁路途经C3转化酶。
4. I因子（C3b灭活因子）
作用方式:裂解C3b、C4b。 效应：抑制经典和旁路途径C3转化酶形成。
5. S蛋白
作用方式: 干扰C5b67与细胞膜结合。
效应：抑制膜攻击复合物形成。
二、膜结合调节蛋白的作用
此类蛋白在机体大多数正常细胞表面 均有高水平表达，是保护正常细胞不被补 体溶解破坏的重要机制。
HRF、CD59、S蛋白
抑制C3bBb 正性调节因子
一、可溶性补体调节蛋白的作用
1. C1抑制物（C1 inhibitor，C1INH）
作用方式：与C1不可逆结合，使C1失活; 也能与活化的MASP-1/MASP-2结合，使之失活。
效应：抑制经典途径启动。
C1-INH
遗传性C1INH缺陷：
C1INH↓→C1↑→C4、C2裂解↑→C2a↑ C2a（补体激肽）可增加血管通透性，患者出现皮肤、 粘膜水肿。此病称遗传性血管性水肿。
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。 例如： C2b、 C4b、C3b、 C5b、C3转化酶、C5转化酶等均易衰变。
二、补体调节因子的作用抑制C4b2b的形成
（一）经典途径的调节： C1抑制物、C4bp、CR1、I因子、MCP、DAF
（二）旁路途径的调节： H因子、I因子、CR1、DAF、MCP、P因子 （三）膜攻击复合物形成的调节：
第五节 补体的生物学作用
一、补体介导的细胞溶解 二、补体活性片段介导的生物学效应
（一）调理作用：（C3b、C4b） （二）引起炎症反应：
1、 激肽样作用：（C2a） 2、过敏毒素样作用：（C5a、C3a、C4a） 3、趋化作用：（C5a、C3a、C567） （三）清除免疫复合物：（C3、C4、CR1） （四）参与特异性免疫应答
是由人或脊椎动物 血清与组织液中的一组 不耐热可溶性蛋白和表 达于细胞表面的一组膜
蛋白所组成。
三、补体系统的组成：
四、补体系统的命名：
五、补体的理化特性、合成及代谢：
Jules Bordet(1870-1961)
第二节 补体的激活
激活特点：级联反应（cascade） 一、经典途径：
由抗原抗体复合物结合C1q启动激活的途径。
二、MBL途径：是由MBL结合至细菌启动激活的途径。 三、旁路途径：
由病原微生物等提供接触表面，从C3开始激活的途径。
四、共同末端通路：
形成膜攻击复合物（ membrane attack complex,MAC ），溶 解靶细胞。
活化
三条激活途径的比较
经典激活途径 旁路激活途径
MBL途径
激活物质
免疫粘附作用及 清除免疫复合物作用
过敏毒素作用:
使肥大细胞、嗜碱性 粒细胞脱颗粒，释放组胺 等物质，引起血管扩张、 通透性增加、平滑肌收缩。
参与的 补体成分
免疫复合物 肽聚糖、酵母多糖、 病原体表面甘露糖
(IgG1~3、IgM)
脂多糖等
残基
C1～9
C3,C5～9,B,D,P因子 MBL, MASP,C2～9,
起始分子
C1q
C3
MASP
所需离子
Ca2+、Mg2+
Mg2+
Mg2+
C3转化酶
C4b2b
C3bBb
C4b2b
C5转化酶
C4b2b3b
三条激活途径发挥作用
的先后顺序：
①旁路途径 ②MBL途径 ③经典途径
补体诱导的RBC膜的 破裂
MAC的电镜结果
正常EB病毒的 电镜图
抗体包被的EB 病毒的电镜图 抗体和补体 包被的EB病 毒的电镜图
调理作用
-
29
免疫复合物借 助C3b/C4b与
红细胞或血小
板表面补体受
体结合（免疫 粘附）,运送到 肝、脾被清除。
2. C4结合蛋白
（C4 binding protein，C4bp)
作用方式: ✓ 辅助I因子裂解液相中的C4b ✓ 竞争性抑制C4b与C2的结合 ✓ 从C4b2b中解Байду номын сангаас置换C2b
效应：抑制经典途径、MBL途径C3转化酶。
3. H因子
作用方式: ✓ 辅助I因子裂解液相中的C3b ✓ 竞争性抑制C3b与B因子的结合 ✓ 从C3bBb中解离置换Bb
1. 膜辅助因子蛋白(CD46)
（membrane cofactor protein,MCP）
作用方式： 辅助I因子裂解灭活细胞表面结合的C3b和C4b 。
效应：抑制经典/旁路途径C3转化酶在细胞膜上形成。
2. 衰变加速因子(CD55)
（decay accelerating factor,DAF）
第四章 补体系统
Complement System
-
1
主要内容
第一节 概述 第二节 补体系统的激活 第三节 补体活化的调控 第四节 补体受体及其作用 第五节 补体的主要生物学作用
-
2
掌握内容
1、补体的概念和理化性质 2、三条激活途径的比较 3 、补体系统的生物学功能
第一节 概述
一、补体的概念： 二、补体的发现：
C3bnBb
C4b2b3b
生物学作用
参与特异性免疫 的效应阶段,感染
后期发挥作用
参与非特异性免疫， 参与非特异性免疫， 感染早期发挥作用 感染早期发挥作用
第三节 补体活化的调控
为什么要调控？ 1、防止补体过度消耗 2、避免过量的生物活性物质引起的炎症反应 3、使自身组织和细胞不受损伤
一、补体的自身调控