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基础免疫学
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补体系统
作者:丁丽
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1,抗原的概念是什么?
2,抗体的概念是什么?
3,抗体的基本结构有哪些?它有几个功能
区?各功能区的功能是什么?
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1.抗原的概念是什么?
2,抗体的概念是什么?
答:是抗原刺激机体产生的并能与相应抗原发生特异性结
合的球蛋白。
答:抗原是能刺激机体免疫系统诱导免疫应答并能和应答
产物如抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应的物质。
3,抗体的基本结构有哪些?它分几个功能区?
各功能区的功能是什么?
答:抗体的基本结构是有四条肽链通过二硫键连接起来
的 Y型或 T型结构的单体。它分可变区、恒定区和铰链区。
可变区特异性结合相应抗原;铰链区能使抗体发生构型
变化;恒定区一般又分 CH1,CH2,CH3区,CH2区能结
合补体; CH3区能结合细胞。
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— CH1区
— CH2区
— CH3区
— 可变区
抗体分子结构及其功能区
Fab段
Fc段
— 铰链区
N
N
C
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→ 抗原
→ 补体结合
位点
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补体系统
补体 (Complement),是存在
于人和脊椎动物血清与组织
液中一组经活化后具有酶活
性的 蛋白质 。
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人们是如何发
现补体?
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补体实验
新鲜免疫血
清能溶解相
应细菌
再加入新
鲜免疫血
清,细菌又
被溶解
成分 1:对热稳定、能凝集细菌的抗体。
成分 2:对热不稳定、可溶解细菌的补体。能辅助或补充抗
体发挥生物学作用。
新鲜免疫血
清加热后,
不能溶解细
菌,而使细
菌凝集
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补体与抗体的区别
抗体 补体
产生方式 抗原刺激产生 体液中天然存在
免疫类型 特异性 非特异性
化学本质 主要是 γ球蛋白 主要是 β球蛋白
组成类型 不是酶系统 是酶系统
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第一节 补体的组成与性质
一、补体的组成:
1,补体的固有成分:参与经典激活途径的成分
( C1,C4,C2) ;甘露聚糖结合凝集素激活途
径的 MBL,丝氨酸蛋白酶 ;参与旁路激活途径的
成分( B,D,P因子) ;共同途径,C3,C5~ C9。
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经典途径 旁路途径
C1,C4,C2 B,D,P
︱ ︱
参与经典激活途径和旁路激活途径的补体蛋白
共同途径
C3
C5
C6,C7,C8,C9
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一、补体的组成:
1,补体的固有成分:参与经典激活途径的成分
( C1,C4,C2) ;甘露聚糖结合凝集素激活途
径的 MBL,丝氨酸蛋白酶 ;参与旁路激活途径的
成分( B,D,P因子) ;共同途径,C3,C5~ C9。
第一节 补体的组成与性质
3,补体受体,CR1~ 5,C3aR,C2aR,C4aR
2,补体的调节蛋白( C1抑制物,I因子,H因子、
C4结合蛋白等)
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二、补体系统的命名
参与补体经典途径的固有成分按被发现的顺序分别称为
C1,C2,C3…… C9。
补体的其他成分以英文大写字母表示,如 B因子,D因子、
P因子,H因子等。
补体活化的裂解片段以该符号的后面加小写英文字母表
示,如 C3a,C3b等,通常 a为小片段,b为大片段。
具有酶活性的成分或复合物在其符号上画一横线,如 C1、
C3bBb等,
灭活的补体片段在其符号前面加英文字母 i,如 iC3b等
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三、补体的性质
化学本质:均为糖蛋白,主要是 β球蛋白
化学性质:对热不稳定,紫外线、机械震荡及化学物
质均可破坏补体,室温下补体活性也可减
弱甚至丧失。
临床意义:检测补体时,须用新鲜血液。
血清含量:相对稳定,约占血清总蛋白的 5%~6%。
某些疾病情况下,可出现波动。
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第二节 补体的激活
? 在生理情况下,大多数血清补体成分以无活性
的酶前体的形式存在。
? 补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。
? 激活物的存在。由抗原抗体复合物结合 C1q启
动激活的途径为 经典途径 ;由 MBL结合至细菌
启动激活的途径,为 MBL途径 ;由病原微生物
等提供接触表面,而从 C3开始激活的途径称为
旁路途径 。
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一、补体激活的经典途径
? 激活物及激活条件 抗原抗体免疫复合物
是经典激活途径的主要激活物质。
C1仅与抗体 IgG或抗体 IgM的补体结合位
点结合才能活化;
每一个 C1分子必须同时与两个以上抗体
的 Fc段结合才能被激活;
游离的抗体不能通过经典途径激活补体
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经典激活过程
·结合部位,抗体( Ab)
·结合 C1需要 2Fc段 2IgG或 1IgM
· C1,3个亚单位,C1q,C1r,C1s
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C1分子模型 电镜下 C1分子结构
C1q←
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IgM分子模型 电镜下 IgM分子结构
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1,识别阶段
C1与免疫复合物中抗体的 Fc段的补体结
合点相结合至形成 C1蛋白酶,即 C1形成
的阶段。
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2,活化阶段
C1的活性和作用
活性 C1的形成
2IgG,IgM,C1 → C1
活化第一步,
C4 —— C1 → C4a + C4b
C2 —— C1 → C2a + C2b
C3转化酶的形成和作用
C4b+C2b → C4b2b = C3转化酶
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活化第二步:
C3 —— C4b2b → C3a + C3b
C3b + 靶细胞 = C3b-靶细胞
调理靶细胞被吞噬,补体作用 2
C4b2b + C3b → C4b2b3b = C5 转化酶
C5 —— C4b2b3b → C5a + C5b
C5a,C3a,C4a为炎症因子,补体作用 3
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C4a
C4b
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C2a
C4b2b(C3转化酶 )
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C3a
C4b2b3b(C5转化酶 )
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Ig + C1 → C1

C4 — C1 → C4a + C4b
C2 — C1 → C2a + C2b

C4b2b
C3b
C3a调理免疫复合物
被清除
经典途径
C3
+ C4b2b = C4b2b3b
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3,膜攻击阶段
膜攻击复合体 (MAC)的形成
C5b + C6 + C7 + C8 + C9 → C5b6789
C5b6789插入细胞膜
C5b6789 = 膜攻击复合体 (MAC)
溶解细胞 (经渗透破裂 ),补体作用 1
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C5
C5a
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C8C5b67
C5b678
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C
9
C
9
C
9C9C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
C
9
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细胞的损害 (正面观 ) 细胞的损害 (侧面观 ) MAC形成的孔道(示意图)
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C5C4b2b3b
C5aC5b
+
C6
C7
C8
C9

MAC
细胞溶解作用
渗透性
炎症作用膜




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二、补体活化的 MBL途径
MBL
+
病原体甘露糖残基
+丝氨酸蛋白酶 MASP
C4
C2
C4a + C4b
C2a + C2b
+ C4b2b
C3转化酶
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三、旁路途径
? 激活物质 细菌细胞壁成分(脂多糖、
肽聚糖)、酵母多糖、凝集的 IgA和 IgG4

? 旁路途径是补体系统重要的放大机制
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旁路途径
自发性的
C3 + H20 → C3a + C3b (很低水平的)
C3b + B → C3bB
C3bB —— D → C3bBb (不稳定的 C3转化酶 ) + Ba
C3bBb + P → C3bBbP (稳定的 C3转化酶 )
C3 —— C3bBbP → C3a + C3b (大量的 )
C3b + C3bBb → C3b nBb(C5转化酶 )
C3b + C3bBbP → C3b nBbP(C5转化酶 )
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C3
C3 → C3a + C3b (自发性的)

C3b + B

C3bB
C3bBbP ← C3bBb
D
P
C3bC3a
旁路途径
调理免疫复合物
被吞噬
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第三节 补体活化的调节
? 补体激活过程中的一些中间产物极不稳
定,成为后续反应的重要自限因素。
一、补体的自身衰变调控
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二、调节蛋白的作用
? 按其作用特点可分为三类:
(1)防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂。
(2)抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂。
(3)保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制
剂。
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? C1抑制物
? 抑制经典途径 C3转化酶的形成
C4bp与 I因子,CR1,MCP,DAF
(一)经典途径的调节
(二)旁路途径的调节
? 抑制 C3转化酶的组装和形成、促进 C3转
化酶的解离
? 对旁路途径的正性调节作用
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? 抑制 MAC的形成 C8bp,CD59
? 阻止末端补体成分插入细胞脂质双层膜
S蛋白
? 调节 MAC的溶细胞能力 SP40/40
(三)膜攻击复合物形成的调节
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第四节 补体的生物学作用
? 补体系统的功能可分为两大方面:
补体在细胞表面激活并形成 MAC,介导溶
细胞效应;
补体激活过程中产生不同的蛋白水解片
段,从而介导各种生物学效应。
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一、补体介导的细胞溶解
二、补体裂解片段介导的生物学效应
1,调理作用( C3b)
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C3分子模型及其分解产物的生物学活性示意图
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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
1,调理作用( C3b)
2,过敏毒素作用及趋化作用( C5a)
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过敏毒素作用及趋化作用






增加血管渗透性
增加肌肉收缩
作用嗜碱性粒细胞
噬菌细胞
边缘滑动血管
粘附 -渗出 -释
放溶菌酶
C5a
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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
1,调理作用( C3b)
2,过敏毒素作用及趋化作用( C5a)
3,清除免疫复合物( C3b)
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免疫复合物的清除作用
病原体
RBC
载着免疫复合物

噬菌细胞 (枯否细胞 )Ab
C3b
CR
红细胞
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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
1,调理作用
2,过敏毒素作用及趋化作用
3,清除免疫复合物
4,免疫调节作用
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1,补体激活的传统途径和旁路途径都须经过的补
体成分是 ( )
A,C4
B,C2
C,C1
D,C3b
E,C3a
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2,关于补体的生物学作用叙述错误的是 ( )
A,溶菌作用
B,免疫粘附作用
C,调理作用
D,中和毒素作用
E,趋化作用
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3,关于补体经典激活途径的叙述错误的是 ( )
A,激活物是抗原抗体复合物
B,激活起点是 C1
C,活化的 C1依次激活 C4,C2,C3,C5~C9
D,可产生 Fab和 Fc片段
E,可产生溶细胞作用
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4,C1q与下列何种物质结合启动补体经典激
活途径 ( )
A,细菌脂多糖
B,抗原与 1个 IgM组成的复合物
C,抗原与 1个 IgG组成的复合物
D,B因子
E,X因子
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5,补体引起细胞溶解的膜攻击复合物是 ( )
A,C1q
B,C56789
C,C3a
D,C3b
E,C4
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6,补体是 ( )
A,存在于正常人和动物血清中
B,性质很不稳定,易被理化因素破坏
C,能与抗原抗体复合物结合
D,生物学活性是非特异性的
E,可协助抗体发挥作用
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作业:
1,补体的概念?
2,补体的生物学作用有哪些?
预习,免疫系统