病原生物与免疫学：补体系统PPT教学课件.pptx

第五章补体系统

学习目标1.掌握补体系统的概念、补体的生物学作用。2.熟悉补体系统的组成、补体的三条激活途径。

第一节补体系统概述

19世纪末,科学家发现人和动物的新鲜血清中存在一种不耐热的成分,这种成分可辅助特异性抗体使细菌溶解,当时称其为补体。补体并非单一的分子,而是存在于人和脊椎动物血清与组织液中的一组与免疫有关、经活化后具有酶活性的蛋白质。30多种可溶性蛋白和膜蛋白组成补体系统。第一节补体系统概述

知识链接补体的发现1894年,德国细菌学家菲佛(Pfeiffer)在免疫豚鼠体内发现霍乱弧菌(vibriocholerae)的溶菌现象,他提取了此豚鼠的新鲜免疫血清并加入霍乱弧菌,结果显示霍乱弧菌被溶解。菲佛将此现象称为免疫溶菌现象。1895年,比利时免疫学家博尔代(Bordet)重复了上述实验,他观察到霍乱弧菌与含霍乱弧菌抗体的新鲜免疫血清在试管内混合后细菌被溶解,若把此血清加热到56℃并持续30分钟再加入霍乱弧菌,则只能使细菌凝集而不溶解,再加入新鲜正常血清细菌又溶解。由此,博尔代发现了正常豚鼠血清中存在的一种不耐热的可帮助抗体溶菌的物质,并称其为补体。

一、补体系统的组成补体系统按其生物学功能可分为以下三类。参与补体激活的蛋白质，如C1、C3等，存在于体液中。补体固有成分调节补体活化的蛋白质，包括可溶性和膜结合型，防止过度激活。补体调节蛋白位于细胞表面，介导补体片段的生物学效应，参与免疫应答和炎症过程。补体受体123

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二、补体系统的命名?

二、补体系统的命名化学成分与产生补体是由多种细胞如肝细胞、巨噬细胞、肠黏膜上皮细胞和脾细胞等产生的糖蛋白，约占血清球蛋白总量的10%。这些补体成分大多为β球蛋白，分子量差异大，其中C3在血清中的含量最高。01性质与稳定性补体的性质很不稳定，容易受多种因素影响而失去活性。高温（如56℃加热30分钟）可使补体的大部分组分失活，称为补体灭活。补体在室温下也易失活，需要保存在-20℃以下的环境中以保持其活性。此外，紫外线、机械振荡及某些化学物质等也可能破坏补体。02

第二节补体系统的激活

在生理条件下,血清中的大多数补体成分均以无活性的酶前体形式存在,只有被激活物激活后才能表现出其生物学活性。补体系统的激活有三条途径:经典途径、MBL途径和旁路途径。上述三条途径具有共同的末端通路,即膜攻击复合物的形成及溶解细胞效应。第二节补体系统的激活

一、经典途径以抗原-抗体复合物(免疫复合物)为主要激活物,使补体固有成分以C1、C4、C2、C3、C5~C9的顺序发生酶促级联反应的补体活化途径,因其最先被人们所认识,故称为经典途径。(一)激活物经典途径的主要激活物为抗原-抗体复合物,主要是IgG1、IgG2、IgG3和IgM类抗体与相应抗原形成的免疫复合物。此外,C反应蛋白、细菌脂多糖、髓鞘脂和某些病毒蛋白(如HIV的gP120)等也可作为经典途径的激活物。

抗原与抗体结合后，C1q能识别抗体上的补体结合点，并与之结合。由于C1q的构型发生改变，可激活C1r和C1s；在Ca存在下，形成具有酶活性的C1s。识别阶段01C1s将C4分解成小碎片的C4a和大碎片的C4b，C4b可与细胞膜结合；C1s激活C4后，再激活C2（分解成C2a和C2b）；C2a与C4b结合，形成有酶活性的C4b2a（C3转化酶）。C3被C4b2a裂解在C3a和C3b两个片段，C3b与C4b2a相结合产生的C4b2a3b为经典途径的C5转化酶。活化阶段02C5在C4b2a3b的作用下裂解为C5a和C5b，C5b与细胞膜和C6、C7结合，形成C5b67复合物，进而与C8、C9分子联结成C5b6789复合体，即为攻膜复合体，造成细胞膜溶解。攻膜阶段03(二)激活过程

多聚C9可在细胞膜上形成管状跨膜孔道(图5-2),使电解质从细胞内逸出,水分大量进入,导致细胞膨胀破裂。图5-2经典途径

二、MBL途径血浆中的MBL直接与多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖残基结合,使补体固有成分以MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3、C5~C9顺序发生酶促级联反应的补体活化途径称为MBL途径。(一)激活物MBL途径的激活物是在病原微生物感染早期,体内炎症反应诱导肝细胞产生的急性期蛋白,如MBL和C反应蛋白。

(二)激活过程MBL是一种糖蛋白,属于凝集素家族,可与甘露糖残基结合。正常血清中MBL的含量极低,但在感染急性期,其水平明显提高。MBL首先与细菌的甘露糖残基结合,再与丝氨酸蛋白酶结合,形成MASP-1和MASP-2。MASP2具有与活化C1s同样的生物学活性,可水解C4和C2,继而形成C3转化酶,其后的反应同经典途径相同(图5-3)图5-3MBL途径

三、旁路途径在B因子、