上海交大免疫學(xué)

1、小 結(jié),概念基本結(jié)構(gòu)水解片段功能區(qū)生物學(xué)活性免疫原性人工制備的抗體,,,,,第七章 補(bǔ)體系統(tǒng)（Complement, C）,基 本 內(nèi) 容,一、概述二、補(bǔ)體的激活途徑三、補(bǔ)體激活的調(diào)節(jié)四、補(bǔ)體受體五、補(bǔ)體的生物學(xué)作用六、補(bǔ)體的異常與疾病,Complement,Bordet于1894年發(fā)現(xiàn)存在于新鮮血清中具有溶菌、溶細(xì)胞活性56℃ 加熱30 min滅活,一、概述,補(bǔ)體：是存在于正常人和動(dòng)物血清中的一組與

2、免疫相關(guān)并具有酶活性的蛋白質(zhì)補(bǔ)體系統(tǒng)是由存在于人或脊椎動(dòng)物血清與組織液中的一組可溶性蛋白及存在于血細(xì)胞與其它細(xì)胞表面的一組膜結(jié)合蛋白和補(bǔ)體受體所組成。,補(bǔ)體的組成,補(bǔ)體的固有成分：參與經(jīng)典激活途徑的成分（C1-C4）；參與旁路激活途徑的成分（D、B因子）；參與MBL途徑的成分（MBL，絲氨酸蛋白酶）；末端通路成分（C5-C9）參與調(diào)節(jié)的成分（C1抑制物、I因子、P因子、H因子、C4結(jié)合蛋白、MCP、DAF等）補(bǔ)體受體：CR1-5、

3、C3aR、C2aR、C4aR,補(bǔ)體的命名,經(jīng)典途徑成分替代途徑成分調(diào)節(jié)蛋白成分裂解片斷成分活化補(bǔ)體成分滅活補(bǔ)體成分,補(bǔ)體的理化性質(zhì),合成部位：肝細(xì)胞，巨噬細(xì)胞等分子質(zhì)量：血清含量:極不穩(wěn)定，尤其對(duì)溫度敏感（56℃,30min滅活）,二、補(bǔ)體的激活,在生理情況下，大多數(shù)血清補(bǔ)體成分以酶前體的形式存在。補(bǔ)體的激活過(guò)程是一系列擴(kuò)大的連鎖反應(yīng)。經(jīng)典途徑:由抗原抗體復(fù)合物結(jié)合C1q啟動(dòng)。旁路途徑:由病原微生物等提供接觸表面，

4、而從C3開(kāi)始激活。MBL途徑:由MBL結(jié)合至細(xì)菌啟動(dòng)。,（一） 經(jīng)典途徑,傳統(tǒng)途徑/第一途徑/C1途徑激活物及激活條件: 免疫復(fù)合物C1僅與IgM或IgG1-3結(jié)合才能活化作用:在感染的中晚期起作用激活順序:C1,4,2,3,5,6,7,8,9一個(gè)C1分子必須同時(shí)與兩個(gè)以上補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合才能被激活,經(jīng)典途徑的激活過(guò)程：,啟動(dòng)階段----C1活化活化階段----C3 、C5轉(zhuǎn)化酶的形成效應(yīng)階段----共同末端通路,C1q

5、分子的C端球形結(jié)構(gòu)是與Ig上的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合的部位，它的啟動(dòng)可使C1r構(gòu)型改變，成為具有活性的C1r并誘導(dǎo)C1s的活化，成為具有酯酶活性的C1s,在 Mg++存在下可啟動(dòng)補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。,,,1. 啟動(dòng)階段----C1活化（C1s）,,,,電鏡觀察,活化C1的電鏡圖,未與抗原結(jié)合的IgM示意圖,與抗原結(jié)合后的IgM示意圖,未與抗原結(jié)合的IgM電鏡結(jié)果,與抗原結(jié)合的IgM電鏡結(jié)果,1 識(shí)別階段,C1活化為C1酯酶:,2. 活化階

6、段----C3和C5轉(zhuǎn)化酶的形成,2 活化階段,,C1進(jìn)一步活化C4、C2,C3轉(zhuǎn)化酶的形成：,C3轉(zhuǎn)化酶,,a,C4b2a,C4b2a,C5轉(zhuǎn)化酶的形成：,C3 ------ C4b2a C3a + C3bC3b + C4b2a C4b2a3b C4b2a3b = C5轉(zhuǎn)化酶,,,,,,,攻膜復(fù)合體（MAC）的形成：,12-15個(gè)C9插入靶細(xì)胞膜，溶解靶細(xì)

7、胞激活位置不同，形成產(chǎn)物不同,3. 效應(yīng)階段----MAC,,,,,,,,,,,,,MAC的電鏡結(jié)果,補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂,經(jīng)典激活途徑的成分,C4,C2,C3,C1 complex,,,,C4,經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶的產(chǎn)生,,經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶的產(chǎn)生,C4b,,Mg++,C4a,,,C2,C4b2a is C3 convertase,,經(jīng)典途徑C5轉(zhuǎn)化酶的產(chǎn)生,C4b,,Mg++,C4a,,,,C2b,C3,C4b2a3b is C

8、5 convertase; it leads into the Membrane Attack Pathway,末端通路的成分,C6,C9,C5,Lytic pathwayC5-activation,C5,,,Lytic pathwayassembly of the lytic complex,C6,,Lytic pathway:insertion of lytic complex into cell membrane,C9,

9、C9,C9,C9,C9,C9,C9,C9,C9,,（二）替代途徑,旁路途徑/第二途徑/C3途徑C3、B因子、D因子參與，不依賴于抗體的存在激活順序：C3，C5，C6，C7，C8，C9作用：在感染早期即發(fā)揮作用激活物質(zhì)：LPS、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4提供補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行的穩(wěn)定物,替代途徑激活過(guò)程：,啟動(dòng)階段----C3轉(zhuǎn)化酶激活階段----C5轉(zhuǎn)化酶效應(yīng)階段----共同末端通路,經(jīng)典途徑或自發(fā)

10、產(chǎn)生,,C3b,,B因子,D因子,,,C3bBb,,C3bBb,旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶,,,C3,,C3b,,,,C3bnBb,旁路途徑C5轉(zhuǎn)化酶,,,,,放大機(jī)制,,替代途徑處于準(zhǔn)激活狀態(tài)旁路途徑可以識(shí)別自己與非己旁路途徑是補(bǔ)體系統(tǒng)重要的放大機(jī)制,Components of thealternative pathway,C3,B,D,P,Spontaneous C3 activation,C3,H2O,B,D,C3,Generati

11、on of C3 convertase,,This C3b molecule has a very short half life,B,D,If spontaneously-generated C3b is not degraded,C3-activationthe amplification loop,C3,C3a,B,D,C3,C3-activationthe amplification loop,C3a,C3a,,,C3,B,

12、D,C3-activationthe amplification loop,C3a,C3a,,,C3a,C3-activationthe amplification loop,,C3a,C3a,C3a,C3-activationthe amplification loop,,,,,,,,,,,,,,,,經(jīng)典和旁路途徑的主要區(qū)別,,比較項(xiàng)目,經(jīng)典途徑,旁路途徑,,激活物,補(bǔ)體固有成份,所需離子,C3轉(zhuǎn)化酶,C5轉(zhuǎn)化酶,生物學(xué)作用,I

13、gM/IgG1~3與抗原形成的免疫復(fù)合物,細(xì)菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等,C1~C9,C3、B、D、P因子和C5~C9,Ca++、Mg++,Mg++,C4b2a,C3bBb(P),C4b2a3b,C3bnBb(P),在特異性體液免疫的效應(yīng)階段起作用,參與非特異性免疫，在感染早期起作用,,,,,,,,（三）補(bǔ)體活化的MBL途徑,MBL,+,病原體甘露糖殘基,,+絲氨酸蛋白酶,C4,C2,,,MASP2,,,C4a

14、 + C4b,C2a + C2b,,,+,,C4b2bC3轉(zhuǎn)化酶,,MBL:甘露糖聚合凝集素（mannan-binding lectin） 感染最早期肝細(xì)胞合成的急性反應(yīng)蛋白MASP:MBL結(jié)合的絲氨酸蛋白酶,MBL途徑的成分,C4,C2,MASP,MASP2,補(bǔ)體激活的MBL途徑,,C4,C2,C4b2a is C3 convertase;it will lead to the generati

15、on of C5 convertase,MASP,MASP2,,三、補(bǔ)體活化的調(diào)節(jié),補(bǔ)體激活過(guò)程中的一些中間產(chǎn)物極不穩(wěn)定，成為級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要自限因素。 C3 轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶不穩(wěn)定 C3b,C4b,C5b不穩(wěn)定,（一）補(bǔ)體的自身調(diào)控,,Degradation of spontaneously produced C3b,C3b stabilization andC5 activation,,C3,C5,B,D,P,This lea

16、ds to membrane attack pathway,（二）調(diào)節(jié)因子的作用,按其作用特點(diǎn)可分為三類： ①防止或限制補(bǔ)體在液相中自發(fā)激活的抑制劑 ②抑制或增強(qiáng)補(bǔ)體對(duì)底物正常作用的調(diào)節(jié)劑 ③保護(hù)機(jī)體組織細(xì)胞免遭補(bǔ)體破壞作用的抑制劑三個(gè)環(huán)節(jié)：C1活化、C3轉(zhuǎn)化酶形成、MAC組裝 (C1INH、H、I、DAF、C4bp、HRF、CD59等）,C1INH的作用：,C4BP的作用：,,,,,,C1Inh,C1qrs

17、 breakdown,,H因子的作用,DAF因子的作用,S蛋白的作用,同源限制因子（C8bp）的作用,四、補(bǔ)體受體,補(bǔ)體受體（CR）：表達(dá)與細(xì)胞表面能與某些補(bǔ)體成分或補(bǔ)體片段特異性結(jié)合的糖蛋白分子各種C片段的受體：CR1-CR5，C3aR，C5aR,,CR1（CD35）：C3b、C4b的受體，分布于血細(xì)胞—調(diào)理作用CR2（CD21）：C3d、C3dg、EB病毒的受體，主要分布于B細(xì)胞---鼻咽癌,五、補(bǔ)體的生物學(xué)作用,補(bǔ)體系統(tǒng)的功

18、能可分為兩大方面：補(bǔ)體在細(xì)胞表面激活并形成MAC，介導(dǎo)溶細(xì)胞效應(yīng)；補(bǔ)體激活過(guò)程中產(chǎn)生不同的蛋白水解片段，從而介導(dǎo)各種生物學(xué)效應(yīng)。,補(bǔ)體的生物學(xué)作用：,溶菌、溶細(xì)胞作用免疫調(diào)理作用清除免疫復(fù)合物介導(dǎo)炎癥反應(yīng)參與免疫調(diào)節(jié),,,補(bǔ)體介導(dǎo)的作用：溶菌、溶細(xì)胞作用,MAC的電鏡結(jié)果,補(bǔ)體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂,II型超敏反應(yīng),,補(bǔ)體活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)：1.調(diào)理作用2.免疫粘附與清除免疫復(fù)合物3.炎癥介質(zhì)作用4.免疫調(diào)節(jié)作

19、用,免 疫 調(diào) 理 作 用,免疫調(diào)理作用,,清除免疫復(fù)合物,炎癥介質(zhì)作用：過(guò)敏毒素作用：C3a、C4a、C5a趨化作用：C5a（III型超敏反應(yīng)）,,,免疫調(diào)節(jié)作用：通過(guò)調(diào)理作用促進(jìn)B細(xì)胞活化增強(qiáng)ADCC效應(yīng),六、補(bǔ)體系統(tǒng)異常與疾病,先天性缺陷：C1INH缺陷高補(bǔ)體血癥：炎癥、腫瘤低補(bǔ)體血癥：發(fā)生反復(fù)感染,遺傳性血管神經(jīng)性水腫,小 結(jié),補(bǔ)體的概述激活途徑調(diào)節(jié)補(bǔ)體受體生物學(xué)作用補(bǔ)體與疾病,