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医学免疫学课件 第五章 补体系统

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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

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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。

医学免疫学PPT第五章 补体课件

医学免疫学PPT第五章 补体课件

调理作用
C3b、C4b及iC3b作为调理素可与细菌或其 他颗粒性物质结合，促进吞噬细胞的吞噬 作用。
炎症介质作用
C3a，C4a，C5a：过敏毒素作用，触发肥大细胞脱颗粒 C5a对中性粒细胞具有趋化作用，激活中性粒细胞，促 使其黏附、趋化迁移
清除免疫复合物
清除循环免疫复合物
循环中IC激活补体， 所产生的C3b桥联抗体 和表达CR1、CR3的血 细胞；
血清中以C3含量最高
补体的生物合成
主要由肝细胞和巨噬细胞合成
少数由其他细胞合成：内皮细胞、肠道上皮 细胞、神经胶质细胞等
感染、组织损伤急性期及炎症时升高
补体成分的特点
关键成分常以酶原形式存在 活化后形成级联反应 非特异性——含量稳定，属天然免疫；C3最高 不稳定性——代谢率居血浆蛋白之首，血浆补体每天约有一
第五章 补体系统
第一节 补体概述
补体的发现
19世纪末，Bordet
新鲜血液中含有一种不耐 热的成分，56 ℃ 30分钟 可灭活
辅助和补充特异性抗体
介导免疫溶菌、溶细胞作 用
补体的发现
感染霍乱弧菌 的豚鼠血清
霍乱弧菌菌液
凝集
溶菌
正常豚鼠 血清
感染霍乱弧菌的 豚鼠血清
56℃，30 分钟
C8结合蛋白（C8bp）
第五节 补体的生物学作用
参与宿主早期抗感染免疫
溶解细菌、病毒和细胞 调理作用 炎症介质作用
维护机体内部稳定
清除免疫复合物 清除凋亡细胞
参与适应性免疫应答
溶解靶细胞
抗感染作用
参与抗肿瘤免疫
某些病理情况下引 起自身细胞溶解， 导致组织损伤与疾 病

医学免疫学5补体系统

医学免疫学5补体系统
I因子(裂解C3b)、
H因子、CR1、 MCP、
对旁路途径的正性调节作用： P因子
（三）膜攻击复合物形成的调节
抑制MAC的形成：
C8bp：同源限制因子（homologous restriction factor,HRF） ——抑制MAC组装和膜溶解 CD59：膜反应性溶解抑制物（MIRL）
-----阻碍C56与C7、C8结合
与CR1结合 部位
C3分子结构
表达RBC及有核 细胞，结合 C3b,C4b,iC3b
（2）活化阶段——C5转化酶形成
C4、C2 C4a、C2b
C1
C4b2a （C3转化酶） C3
C3a
（具有过敏毒素作用）
C4b2a3b （C5转化酶）
补体活化的经典途径
（3）攻膜阶段：
形成膜攻击复合物（membrane attack complex, MAC）
第五章 补体系统
补体概述 补体激活途径 补体激活的调控 补体的生物学意义 补体与疾病
第一章 补体的概述
• 概念 • 补体系统的组成和命名 • 补体的生物合成
概念
1. 补体（Complement，C）:
一组存在于血清、组织液和细胞膜表面的， 经活化后具有酶活性的蛋白，参与免疫防御、 免疫调节等作用，也称为补体系统。
膜反应溶解抑制因子（MIRL） 多数血细胞
C7,C8
第四节
补体的生物学意义
MAC: 介导细胞毒效应；
活性片段: 介导多种生物学效应。
1、补体介导的细胞毒作用
• 细菌＋相应抗体
C
细菌溶解（溶菌） 红细胞溶解（溶血）
• 红细胞＋相应抗体 C • 病毒
补体活性片段的生物学效应

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

医学免疫学5补体系统

医学免疫学5补体系统

• 分解代谢：代谢快，每天50％补体更新
第二节 补体的激活途径
• 特点 • 三条激活途径:
经典途径 旁路途径 MBL途径
• 三条激活途径的比较
特 点：
• 补体的激活过程，相继依次激活的连锁反应
活化的成分以：C3b ，C1 ，B，D 表示，
灭活的成分则用： i表示， i C3b 表示。
• 激活过程是补体成分被消耗，裂解过程，产生 一大一小两片段, 分别以b，a来表示。 裂解 C3 C3b + C3a
补体受体（CR）
介导补体活性片段或 调节蛋白生物学效应
• • • • • 目前已发现: CR1、CR2、CR3、CR4、CR5 C3aR、C4aR，C5aR C1qR C3eR H因子受体（HR）
3. 补体系统的命名
以发现先后命名为C1、2------9； B因子· · · · · ·

C1
• 激活可在液相或固相上进行，其片段复合 物并非固定 在细胞膜上的某一点，而是向 前滚动，越移越大，类似滚雪球。
• 系统中调控因子起控制激活作用，使之维 持在适当水平。
经典途径（C1途径） 由抗原抗 体复
合物结合C1q启动激活的途径
替代途径（旁路途径、C3途径）
由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始 激活的途径
第五章 补体系统
补体概述 补体激活途径 补体激活的调控 补体的生物学意义 补体与疾病
第一章 补体的概述
• 概念 • 补体系统的组成和命名 • 补体的生物合成
概念
1. 补体（Complement，C）:
一组存在于血清、组织液和细胞膜表面的， 经活化后具有酶活性的蛋白，参与免疫防御、 免疫调节等作用，也称为补体系统。

医学免疫学 第5章 补体系统 公开课课件


补体系统
补体受体
补体的固有成分
指存在于体液中、参与补体激活级联反应 的补体成分，包括经典激活途径的C1q、C1r、 C1s、C4、C2，旁路激活途径的B因子、D因子、 P因子、凝集素途径的MBL、MASP及两条途径的 共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9等共 12种蛋白分子。
补体调节蛋白(complement regulatory protein)
以可溶性或膜结合形式存在，具有调节 和控制补体活化作用的蛋白分子，包括C1抑制 物、I因子、C4结合蛋白、H因子等。
补体受体 (complement receptor, CR)
存在于细胞膜表面，介导补体活性片段 或调节蛋白发挥生物效应的各种受体，如 CR1～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。
C4b The C4b fragment binds to the surface of the pathogen.
The activated C1 then cleaves C2 into C2b and C2a. C2b
C2a
C4b
C4b and C2b together form the C3 convertase(C4b2a)
了解
补体系统的成分及调控异常与相关疾病的关系
导学
抗原
补体结 合部位
Ag结合部位 暴露出补体结合点
未结结合合 抗抗 原原 后前 的的IgIGg”GY””T形”形结结构构
补体的发现
感染霍乱 豚鼠血清
霍乱弧菌菌液 凝集
感染霍乱 豚鼠血清
正常豚 鼠血清
56℃,30分钟
凝集
溶菌
溶菌
溶菌
对热不敏感的 特异性抗体
IgM is the best activator of complement.

医学免疫学 第5章 补体系统 公开课课件

（1）C1q 6个相同的亚基 （2）C1r 丝氨酸酯酶 （3）C1s 丝氨酸蛋白酶
C1q
C1r C1s
C1qr2s2
抗体
一个C1q分子如果同时与 两个以上的Fc段结合将 造成其构象的变化，继 之使C1r和C1s活化，启 动补体活化的经典途径。
抗 原 <40nm 抗 原
2、活化阶段
活化的C1s依次酶解C4、C2，形成具有酶活性的 C3转化酶，后者进一步酶解C3并形成C5转化酶。
补体系统
补体受体
补体的固有成分
指存在于体液中、参与补体激活级联反应 的补体成分，包括经典激活途径的C1q、C1r、 C1s、C4、C2，旁路激活途径的B因子、D因子、 P因子、凝集素途径的MBL、MASP及两条途径的 共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9等共 12种蛋白分子。
补体调节蛋白(complement regulatory protein)
活化阶段重要产物：
C3 转化酶 C5 转化酶
（C4b2a) (C4b2a3b)
The activated C1 cleaves C4 into C4b and C4a.
C1 cleaves C4 to produce C4b and C4a. C4a
第一节 概 述
补体（Complement,C）——是存在于人或 脊椎动物血清、组织液及细胞膜表面的，经活 化后具有酶活性的一组蛋白质。
其含量约占血清总蛋白质的10%，且相对稳 定，不受免疫剌激的影响。
因由30余种可溶性蛋白质与膜结合蛋白组 成，故称为补体系统。
补体系统的组成与性质
补体固有成份
补体调节蛋白
参与成分： C1～C9
激活过程：（三个阶段）

医学免疫学课件：补体系统

医学免疫学课件：补 体系统
2023-11-12
目 录
• 补体系统概述 • 补体系统的调节机制 • 补体系统与疾病的关系 • 补体系统的研究方法 • 展望与结论
01
补体系统概述
定义与作用
补体系统
是一类经由固有免疫应答产生的、可被抗原-抗体复合物或其他机制激活的、 在补体调节蛋白的调控下产生生物学效应的蛋白质水解系统。
单基因遗传病分析
研究单基因遗传病与补体 系统基因变异的关系。
群体遗传学分析
研究群体中补体系统基因 频率和疾病易感性的关系 。
补体功能异常的检测与诊断
疾病诊断
通过检测补体系统相关指标， 辅助诊断相关疾病。
药物疗效监测
监测药物治疗前后补体系统相关指体补体系统遗传背景与疾病 发生风险的关系，为个体化预防和 治疗提供参考。
03
补体系统与疾病的关系
补体系统与感染性疾病
补体系统激活与病毒入侵
补体系统在病毒感染过程中发挥重要作用，病毒表面蛋白与补体 分子结合，激活补体级联反应，产生炎症反应和组织损伤。
细菌感染与补体调节
细菌感染时，补体系统被激活，通过产生补体激活产物和炎症介质 ，参与抵御感染。
寄生虫感染与补体激活
寄生虫感染可诱导补体激活，产生炎症反应和组织损伤，有助于清 除寄生虫感染。
补体系统与自身免疫性疾病
1 2 3
自身抗体与补体激活
自身抗体可与自身抗原结合，激活补体系统，导 致组织损伤和炎症反应，引发自身免疫性疾病。
系统性红斑狼疮与补体异常
系统性红斑狼疮患者体内存在多种自身抗体，可 激活补体系统，导致组织损伤和炎症反应，引起 系统性红斑狼疮的发病。
类风湿关节炎与补体异常
类风湿关节炎患者体内存在类风湿因子等自身抗 体，可激活补体系统，产生炎症反应和关节损伤 。

《补体系统教学》课件


补体系统与其他系统的相互作用
补体系统与免疫系统的相互作用
补体系统是先天免疫系统的重要组成部分，与适应性免疫系统之间存在密切的相 互作用。例如，补体成分可以调节T细胞和B细胞的功能。
补体系统与神经系统的相互作用
近年来研究发现，补体系统在神经系统中也发挥了重要作用。例如，补体成分可 以影响神经细胞的生长、突起和突触传递等。
补体系统与其他疾病
补体系统与肾脏疾病
肾脏是补体系统的主要靶器官之一，补体系统的异常激活与 多种肾脏疾病的发生和发展密切相关。例如，膜增生性肾小 球肾炎、狼疮性肾炎等肾脏疾病的发生和发展与补体系统的 异常激活密切相关。
补体系统与神经系统疾病
研究发现，补体系统的异常激活与神经系统疾病的发生和发 展密切相关。例如，阿尔茨海默病、帕金森病等神经系统疾 病的发生和发展与补体系统的异常激活密切相关。
补体系统与细菌性感染
补体系统能够识别和清除细菌，通过产生抗菌肽 等方式杀灭细菌，从而在抵抗细菌性感染中发挥 关键作用。
补体系统与病毒性感染
补体系统能够识别和清除病毒，通过产生抗病毒 肽等方式杀灭病毒，从而在抵抗病毒性感染中发 挥作用。
补体系统与自身免疫性疾病
01
补体系统与自身免疫性疾病的关系
补体系统在自身免疫性疾病中发挥重要作用，它能够通过多种机制调节
旁路途径
凝集素途径
由病原微生物表面的甘露糖等与凝集 素结合，进而活化C3并参与攻膜复合 物的形成。
由微生物脂多糖等激活B因子和D因子 ，参与C3转化酶和攻膜复合物的形成 。
02
补体系统与疾病的关系
补体系统与感染性疾病
1 2 3
补体系统在感染性疾病中的作用
补体系统是免疫系统的重要组成部分，它能够通 过多种途径参与对病原体的识别和清除，从而在 抵抗感染中发挥重要作用。
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因子、MBL、丝氨酸蛋白酶
调节分子 补体受体
一般性质
1. 主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞。 2. 多数组分为糖蛋白。 3. 血清中各成分含量不等，C3含量最多，D因
子最少。 4. 正常生理情况下，以非活化形式存在。 5. 性质不稳定，加热56℃，30min失活。
补体的激活
经典途径（classical pathway）
补体的生物学作用
MAC的生物效应
补体系统活化 膜攻击复合物 溶 解靶细胞
活化补体片段的生物效应
调理作用
清除免疫复合物
免疫黏附
炎症介质作用
清除凋亡细胞
免疫调节作用
C3b促吞噬细胞作用 C3b与B细胞表面CR1、CR2结合，
促进B细胞增殖分化 促进ADCC 参与免疫记忆
补体系统与其他血浆酶系统
补体系统
complement system
+
新鲜抗血清
+
加热抗血清
存在于新鲜血清中，能裂解与抗体结合的细胞
这种活性可以经加热56度，30分而灭活 (失活)
概念
存在于人和动物血 清及组织液中的一组具有酶活性的蛋 白质，以及其调节蛋白和相关膜蛋白 （受体）共同组成的系统
固有成分 C1(C1q，C1r，C1s)－C9、B、 D、 P
激活剂 Ag-Ab复合物( IgG、IgM )

参与成分 C1～C9
激活过程（三个阶段）
识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段
MBL途径（MBL pathway）
旁路途径（alternative pathway）
激活剂
酵母、细菌的多糖成分（LPS）;凝聚的 IgA、IgE等
参与成分
B、 D、 P因子、C3、C5～C9
共同激活物
Ag-Ab复合物
共同调节因子
C1INH
活化产物的生物学活性相同
炎症、超敏反应、休克、DIC等
补体激活途径
经典（传统） 途径
抗体依赖
甘露糖凝集素 途径
替代（旁路） 途径
非抗体依赖
激活C3形成C5转化酶 激活C5 细胞裂解
补体系统激活的调节
补体的自身调节
1.未结合的C4b、C3b易被水解失活。 2.与细胞膜结合的C4b、C3b易衰变。 3.与病原体结合的C4b、C3b稳定。
调节因子的作用