补体的发现
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系统性红斑狼疮(SLE)•病因:•遗传•内分泌(雌激素(受体),催乳素、生长激素)•感染(麻疹、副伤寒、单纯疱疹、风疹、EB病毒等)•物理因素(紫外线等)•药物•免疫异常(BC功能亢进,TC失衡,CK表达异常,淋巴细胞凋亡异常)•致病机制:•机体产生大量抗细胞核样物质(DNA、RNA、核内可溶性蛋白)的抗体,形成大量IC,沉积于周身毛细血管,关节滑膜,心脏瓣膜等处,导致全身性损伤实验室检查•1.血常规:三系减少(RBC、WBC、PLT)•2.血沉:增快•3.毛细血管镜检查•4.免疫血清学检查:•狼疮细胞、类风湿因子、补体等补体检测•1.补体是什么?•2.为何要检测补体?•3.如何测?有哪些方法?第十八章补体的检测及补体参与的试验Contents第一部分 补体第二部分 补体的检测第一节 血清总补体活性测定第二节 单个补体成分的测定第三节 补体受体的测定第三部分 补体参与的试验掌握:补体的概念及其理化性质;血清总补体活性测定(CP-CH50)的实验原理;补体结合试验的原理。
熟悉:CP-CH50方法、结果判定及方法评价;单个补体成分测定。
了解:其他第一部分 补 体补体的发现1补体的生物学特性2补体系统的激活、调控3补体的生物学功能4补体与疾病的关系5Jules Bordet (1870-1961),Discoverer of Complement ( Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1919)19世纪末,在发现抗体后不久,Bordet 通过霍乱弧菌溶菌实验发现,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。
Ehrlich 同时独立发现了类似现象,他认为这种因子是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件,故将其命名为补体一、补体的发现正常豚鼠血清(溶菌)感染霍乱弧菌的豚鼠的血清霍乱弧菌菌液(溶菌)感染霍乱弧菌的豚鼠的血清56℃30分钟(凝集)(溶菌)(凝集)Presumptions:1. There is a component in the fresh serum that helps the antibody to lyse the bacteria.2. The chemical property of this component is not stable.3. This component is not antigen specific.补体(complement,C):存在于人和动物血清、组织液和某些细胞上的一组与免疫有关,但无抗原特异性,激活后具有酶样活性的,不耐热的糖蛋白。
第一节补体的概述19世纪末,Bordet发现并证实在人和动物新鲜血清中存在一种不耐热的成分,可辅助和补充特异性抗体介导的溶解细菌,称为补体(complement,C)。
现已知补体是存在于新鲜血液中的一组不耐热的成分,由30多种蛋白组成,故称为补体系统(complement system)。
补体成分广泛存在于血清、组织液和细胞表面。
通常体内大多数补体组分以无活性形式存在,只有当病原体或抗原-抗体复合物与其相遇、使之活化后才能发挥溶解细胞、介导炎症反应、调理吞噬、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学作用。
补体系统是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。
补体系统不仅是机体固有免疫系统的重要组成部分,在特异性免疫应答过程中也发挥重要作用。
补体过度活化、补体组分缺陷和功能障碍与多种疾病的发生发展密切相关。
一、补体系统的组成和命名(一)补体系统的组成根据补体系统各成分的功能不同,可将其分为补体固有成分、补体调节蛋白和补体受体三类。
1.补体固有成分是指存在于血浆和体液中、构成补体基本组成的蛋白质,包括:①参与经典途径的C1(C1q、C1r、C1s)、C4和C2;②参与凝集素途径的甘露聚糖结合凝集素(MBL)、纤维胶原素(FCN)和MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP);③参与旁路途径的D因子、B因子和备解素(properdin,P因子)等;④参与三条激活途径共同成分C3、C5、C6、C7、C8和C9。
2.补体调节蛋白是指存在于血浆中和细胞膜表面,通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的一类蛋白质分子,包括血浆中的Cl抑制物、I因子、H因子、S蛋白、C4结合蛋白、过敏毒素灭活因子等可溶性调节蛋白和细胞膜表面的膜辅助蛋白(MCP)、衰变加速因子(DAF)、同源限制因子等膜结合蛋白。
3.补体受体(complement receptor,CR)存在于不同细胞膜表面,能与补体活性片段结合,介导多种蛋白生物学效应的分子,主要包括CR1、CR2、CR3、CR4、CR5、C3aR、C4aR、C5aR、C1qR及H因子受体(HR)等。
3种补体途径
补体是人体免疫系统中的一个重要组成部分,可以促进免疫细胞的杀伤作用,参与细胞毒性和炎症反应等生理过程。
补体的激活与调节依赖于三种不同的途径。
1.经典途径
经典途径是最早被发现的一种补体激活途径。
它的激活需要抗原抗体结合并形成特定复合物,复合物能够激活C1补体酶,从而引发补体级联反应。
经典途径能够对细菌、病毒、真菌等各种病原体进行有效的攻击和清除。
2.替代途径
替代途径是一种与抗体无关的补体激活途径。
它的激活依赖于血清中的一些大分子蛋白质,如补体C3、因子B、因子D等。
在替代途径中,补体C3经过切割后,会形成C3b分子,从而引发补体级联反应。
替代途径对于一些病原体的攻击能力较弱,但在机体的免疫防御中也发挥着重要的作用。
3.讲道途径
讲道途径是一种新发现的补体激活途径。
它的激活与经典途径和替代途径不同,是由与细胞膜结合的分子引发的激活。
讲道途径能够有效地清除一些病毒、细菌等病原体,并且在某些疾病的发生发展中也起到了重要的调节作用。
总之,三种补体途径各具特点,在人体的免疫防御中起到了不可或缺的作用。
对于疾病的发生发展,深入研究补体途径的激活和调节
机制,有望为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
补体的发现1870年6月13日,比利时细菌学家,免疫学家Jules Bordet(1870.6.13-1961.4.6)生于苏瓦尼(Soignies)。
由于他对体液免疫学和血清学的发展做出贡献,获1919年诺贝尔生理学或医学奖。
1870年6月13日,比利时细菌学家,免疫学家Jules Bordet(1870.6.13-1961.4.6)生于苏瓦尼(Soignies)。
由于他对体液免疫学和血清学的发展做出贡献,获1919年诺贝尔生理学或医学奖。
比利时Jules Bordet他在布鲁塞尔接受教育,1892年获布鲁塞尔大学医学博士学位。
1894年赴巴黎巴斯德研究所工作。
1901年回布鲁塞尔,任狂犬病防治和细菌学研究所(1903年改名为布拉邦特巴斯德研究所)所长。
1907~1935年任布鲁塞尔大学细菌学教授。
1895年发现动物血清中存在着溶菌作用的两种物质:一种是特异性抗体,仅存在于有免疫力的动物血清中;一种是非特异性的物质,即现在所说的补体,存在于所有动物血清中。
1898年研究溶血作用,发现血清也能溶解异体的红细胞。
1901年研究免疫问题时发现抗体有与特异性抗原结合的能力,抗原、抗体结合的机制是吸附作用。
他与O.让古一起建立补体结合试验,他们还发现百日咳杆菌并研制成功百日咳菌苗。
由于他对体液免疫学和血清学的发展做出贡献,获1919年诺贝尔生理学或医学奖。
1899年Bordet和Marthe L evo z结婚,他们的儿子保罗,接替他在巴斯德研究所的职务,也是细菌学教授。
作者简介:Jules Bordet是比利时细菌学家。
1870年6月13日生于比利时埃诺省苏瓦尼;1961年4月6日卒于布鲁塞尔。
博代于1892年在布鲁塞尔大学获得医学博士学位,随后又到巴黎巴斯德研究所,在梅契尼科夫指导下继续工作。
1901年,他在布鲁塞尔也创建了一个巴斯德研究所并亲任所长,从而开展了自己的工作。
189an>8年,博代正在巴黎居住,他发现,如果把血清加热到55摄氏度,尽管血清中的抗体不致受到破坏(这可为血清仍能与抗原相互作用这一事实所证实),但却丧失了摧毁细菌的能力。
第四章补体
1、补体的发现,新鲜免疫血清,体内体外溶筒,称为免疫溶菌现象为60℃30分钟灭活。
2、与抗原刺激无关。
第一节补体的组成
1、三组成分 CR—Cg ①周有成分,(14分子),②激活调控分子
B,D,P,H,I因子③补体受体。
调节因子
2、表示法 C3→C3a+C3 C3bi C4
3、产生细胞肝C
μφ
肠粘膜上皮细胞
4、理化性质,均为糖蛋白,大多数为β球蛋白,少数为α,γ球蛋白。
固有成分对热不稳定,通常56℃30分被灭活。
第二节补体系统的激活
一、经典途径(Classical pathway)
激活物质IfG1,IfG2,IfG3,IfG4,分别与行形成复合。
1、识别阶段(单位)C1。
2、活化阶段(单位)C1,C2,C3。
3、膜攻击阶段(单位)C5—C9。
C5667嵌在胞膜上.
激活物,Ab IgG 1,G3,IgM。
二、替代途径(旁路激活途径)(Alternative pathiay)
1、正常生理情况下的准备阶段。
2、旁路途径的激活。
激活物:LPS,肽聚糖,病毒感染细胞,肿瘤细胞等。
3、激活效应的放大。
4、两条激活途径的比较。
三、补体激活过程的调节
(一)体液中可溶性调节分子的作用 1、自行衰变的调节。
Czb ,Csb
2、体液中灭活物质的调节。
(1)C 1,抑制物
可与C 1不可逆地结合,使C 1失去酯酶活性。
(2)C 4结合蛋白(C4binding protech C4bp )能竞争性地抑制C 4b 与C 2b 结合。
(3)I 因子,又称C 3b 灭活因子(C3binactiuator )裂解C 3B →C 3vI 。
(4)H 因子(Factor H )
能竞争性地抑制B 因子与C 3B 的结合,还能使C 3B 从C 3bBb 中置换出来。
(5)S 蛋白(S protein ) 能干扰C 15667与的胎膜结合。
(6)C 8结合蛋白。
可阻止C 5678中的C 8与C 9的结合。
3、同种限制因子(homslogous restiction factor,HRF ) 又称Cg 结合蛋白,存在于正常人红细胞,单核细胞淋巴细胞及血小板上,主要作用是通过对C 5b678复合物中C 8分子的结合,阻断C 9与C 8的结合及C 9分子的聚合,使自身细胞膜上不能形成由C 5b6789膜攻击复合867。
(二)膜结合性调分子的作用
广泛存在于血细胞和其它组织细胞表面,其主要功能是保护宿主自身组织细胞免遭补体介导的破坏作用。
1、膜辅因子蛋白(membrane cofoc protacn MCP ) 是一种穿膜蛋白(CD46),可与一些组织细胞表面粘附的C 4b / C 3b 结合,主要作用是协助I 因子裂解灭活自身组织细胞表面结合的C 4b / C 3b ,从而抑制C 3转化酶的形成,病原微生物和其它旁路途径激活物表面缺乏MCP ,因而粘附在他们表面的C ab / C 3b 可保持活化,并易与C 2/B 因子结合。
2、促衰变因子(decay accelerting factor.DAF ) 为单链腹蛋白分子(CD55),分布在一些组织细胞上,而病原微生物和某些补体激活物表面缺乏,DAF 能与上述细胞表面粘附的C 4b /A
C 3b分子结合,可以看作是C 4b/A C 3b的受体。
主要作用:①可竞争性抑制B因子与细胞膜上的C 3b结合,抑制旁路途径C3转化酶(C 3bBbB)在自身细胞膜上形成。
②能从C 4b2b和C 3bBb复合物中快速解离C 2b和Bb,使已形成的C 3转化酶迅速自发衰变,从而阻止膜合物在自身组织细胞膜上形成。
第三节补体受体及其免疫学功能
补体成分激活后产生的裂缝片段,能与免疫细胞表面的特异性受体结合,这对于补体发挥其生物学活性具有重要意义。
补体受体(Complement Receptor,CR)曾按其所结合配体而命名,如C 3b受体,C 3d受体等,但经详细研究后发现,补体受体并非仅与C 3裂解产物反应,还可与补体之外的减分反应,因而又按其发现先后依次命名CR1(CD35),CR2(CD21),CR3(CD11b/CD18),CR4(Gp150/90,CD11c/CD18)。
一、CR1(CD35)
CR1作为免疫粘附(lmmune adgere,ce)受体引起免疫粘附现象。
此受体也称为C3b受体或C3b/C4b受体。
细胞分布:吞噬细胞,B细胞等CR1的免疫功能:
1、中性细胞和单核—巨噬细胞上的CR1,可与结合在细菌或病毒上的C3b结合,促进吞噬细胞的吞噬作用。
2、促进两条激活途径中的C3转化酶(C42,C3bBb)的灭活,这就是补体激活的同时,红细胞不灭溶解的原因,红细胞上有C3b受体C3转化酶没有结合细胞的特异性。
3、作为I因子的辅助因子,促进C3b(和C4b灭活。
4、红细胞上的CR1可与被调理的细菌,病毒或免疫复合物等结合,以便送到肝、脾进行处理。
5、B细胞膜上的CR1与CR2协同作用下,可促使B细胞活化。
二、CR2(CD21)
CR2旧称C3d受体,已证明,它是B细胞上的EB病毒受体。
细胞分布:B细胞等。
功能尚未阐明清楚,但实验表明,当加入CR2配体时可使B细胞活化,据此推想,借结合在Ag—Ab复合物上的C3裂解产物(C3d,C3b),可引起针对该抗原的二次抗体应答。
三、CR3(CD11b/ CD18)
亦称C3b受体,CR3的其它配体还有植物凝集素和细菌脂多糖。
细胞分布:中性粒细胞,单核细胞,吞噬细胞NK细胞。
功能:与吞噬功能有关。
四、CR4(gp150/90,CD 11C/ CD18)
细胞分布为吞噬细胞。
功能:与吞噬功能有关。
第四节补体的生物学活性
补体是在长期的种系进化过程中获得的非特异性免疫因素之一,它也在特异性免疫中发挥作用(见后),它的作用是多方面的。
补体系统的生物学活性,大多是由补体系统激活后产生的裂解产物发挥的。
一、细胞毒及溶菌、杀菌作用
细胞毒作用是指溶细胞的功能,前提是有激活物(主要是Ab)存在的情况下,补体能溶解和杀伤某些G,如霍乱孤菌,杀门氏菌等。
这是经补体的替代途径发挥的作用。
二、调理作用
见前内容C2b C4b
三、免疫粘附作用
免疫复合物激活补体之后,可通过C3b而粘附到表面有C3b受体的白细胞,血小板及某些淋巴细胞上。
形成较大的聚合物,可能有助于被吞噬清除。
四、中和及溶解病毒作用
病毒与相应抗体形成复合物后,加入补体,则明显增强Ab对病毒的中和作用,阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿入。
还可溶解有包膜的病毒,据认为是此类病毒包膜上有C1受体。
五、炎症介质作用
炎症也是免疫防御反应的一种表现,感染局部发生炎症时,补体裂解产物可使毛细血管通透性增强吸引白细胞到炎症局部。
(一)激肽样作用
C2a能增加血管通透性,引起失症性充血,具有激肽样作用,故称其为补体激肽。
(二)过敏毒性作用
C3a,C5a
(三)趋化作用
C5a1
复习思考题:
1.试比较补体两条激活途径的主要差异
点.
2.简述补体的生物学功能
3.列出膜结合性补体调节分子的名称,并
简述其作用机制
4.列出体液中可溶性补体调节分子的名称,
并任选其中两种说明其调节作用机制.
5.试述补体系统的组成
6.补体的调理作用和免疫黏附作用是通过
何种成分引起的?其作用机制是什么?
7.补体系统激活后,可产生哪些具有重要
生物学活性的裂解片断,可引发何种生
物学效应?
8.试述补体系统在机体抗感染过程中的作
用.。