1、Jules Bodet (1870-1961),Discoverer of Complement1894 Bordet 發(fā)現(xiàn)綿羊抗霍亂血清能夠溶解霍亂弧菌，加熱56C 30 min 阻止其活性；加入新鮮非免疫血清可恢復其活性。第三章 補 體以1895年Bordet的霍亂弧菌溶菌實驗為例抗 原 抗菌血清 正常人(豚鼠) 試驗結果(細菌) 新鮮 5630min 新鮮血清 凝集 溶解霍亂弧菌 + + +霍亂弧菌 + + -霍亂弧菌 + - -霍亂弧菌 + + + +推測結論：1.新鮮血清中存在一種幫助抗體溶解細菌的成分2. 這種成份化學性質(zhì)不穩(wěn)定3. 這種成份無抗原特異性 細菌的裂解需要兩種血清成分

2、參與，一種是存在于免疫血清中經(jīng)56 30min處理仍保持活性的特異免疫球蛋白分子，另一種是血清中對熱不穩(wěn)定的非特異性成分。 Ehrlich 在同時獨立發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，認為這種因子是抗體發(fā)揮溶細胞作用的必要補充條件，故將其命名為補體（complement，C）一、補體系統(tǒng)概述二、補體的生物學特點三、補體系統(tǒng)的組成與命名四、補體系統(tǒng)的激活途徑與過程五、補體系統(tǒng)的生物學活性 本章內(nèi)容重點：補體系統(tǒng)經(jīng)典激活途徑的激活過程。難點：補體系統(tǒng)經(jīng)典激活途徑的激活過程。目的要求：掌握補體的概念、補體系統(tǒng)的組成成分、激活途徑及經(jīng)典激活途徑的激活過程、補體的作用。(二) 補體的由來及研究概況 19世紀末 防御素 E

3、hrlich 首先提出補體 Bordet 建立了體外補體結合試驗 20世紀60年代 發(fā)現(xiàn)補體的各種成分 補體的純化 闡明了補體激活途徑的機制 20世紀80年代 補體學（complementology）二、補體系統(tǒng)的組成與命名 1、命名1970年WHO命名委員會規(guī)定補體的縮寫為“C”，其組分分別以C1、C2、C3C9表示，有的組分用字母表示，如：B因子、D因子、P因子。 在數(shù)字后加英文字母表示補體反應過程中的衍生物，如C3a、 C3b等，通常a為小片段，b為大片段。（C2例外）活化后，在其數(shù)字或字母上加一橫線表示，如： C1s、C4b2a 經(jīng)滅活的補體分子則在分子前或后加“i”表示，如iC3b

4、或 C3bi。補體系統(tǒng)的固有成分： 參與經(jīng)典激活途徑：C1、C4、C2、C3、C5C9 參與MBL途徑：MBL、MASP、C4、C2、C3、C5C9 參與旁路途徑：B、D因子、C3、C5C9 共同：C3、C5C9。參與調(diào)節(jié)的成分： C1抑制物、 C4結合蛋白、I因子、H因子等補體受體： CR1-5、C3aR、C2aR、C4aR2.組成三、補體的理化性質(zhì)及生物學特點1.補體蛋白多為糖蛋白2.肝細胞和單核巨噬細胞是補體合成和分泌的主要細胞3.含量相對穩(wěn)定，不受免疫的影響；占血漿總球蛋白含量的10%-15%；不同種動物血清中補體含量不一致；補體以豚鼠血清中的含量最為豐富，實驗中常以豚鼠血清作為補體應

5、用 3.連鎖反應性:4.不穩(wěn)定性，對理化因素的作用敏感 61，2分鐘或56，30分鐘可滅活補體； 0-10 3-4d；-20 可保存較長時間5.代謝率高，血清中補體蛋白每天約更新一半。6.與Ag-Ab復合物結合并被激活，其作用沒有特異性7.作用的雙重性： 生理、病理1、補體經(jīng)典激活途徑定義：由抗原抗體復合物作為激活物的 激活過程階段：識別階段 活化階段 攻膜階段激活因子：抗原抗體復合物Ig分子結合抗原前后的構象變化只有Ab與Ag結合暴露Fc補體結合位點后才可活化 C1必須與IgM CH3或IgG1-3 CH2結合才可活化 C1必須與兩個以上的Ig Fc結合才可活化C1激活滿足的條件：（2）活化

6、階段 C1sC4、C2C3、C5 C3轉化酶(C4b2a) 的形成 C5轉化酶(C4b2a3b) 的形成C1s激活C4C4aC4b,結合于抗原表面C4b與C2接觸C1s激活C2C2bC2a,與C4b結合形成復合物C4b2a(C3轉化酶)C4b2a激活C3C3aC3b,與C4b2b結合形成復合物C4b2a3b(C5轉化酶)(三) 攻膜階段（終末補體途徑） C5的活化 攻膜復合體的形成Components of membrane attack pathwayC6C9C8 C7C5C5bC5a C5-activation C4b2b3b裂解C5C5aC5b,與C6、C7結合形成復合物C5b67 C5

7、b67結合于抗原表面，并自動吸附C8，形成C5b678C5b678吸附C9，形成C5b6789，形成跨膜通道assembly of效應：胞內(nèi)滲透壓降低，細胞溶解致死量鈣離子被動向胞內(nèi)彌散，細胞死亡膜攻擊復合物membrane attack complex, MAC補體的經(jīng)典激活途徑小結：1、補體經(jīng)典激活途徑涉及3個功能單位： 識別單位： C1q、C1r、 C1s (活化的C1) 激活單位： C4、C2、C3（ C4b2a是C3轉化酶， C4b2a3b是C5轉化酶） 攻膜單位： 由C5-C9組成。2、C1的激活需要滿足的條件： （1）必須是抗原-抗體復合物才能激活補體； （2）單個的C1分子必須

8、同時與兩個以上的IgG的Fc段結合才能激活，而IgM只須一個分子即可啟動經(jīng)典途徑（為什么）。 2、補體替代激活途徑替代途徑激活因子為脂多糖等激活順序為： C3 C5 C6 C7 C8 C9參與成分：B、D、P因子、C3、C5C9旁路途徑的優(yōu)勢：在機體內(nèi)產(chǎn)生抗體之前即可發(fā)揮作用，在感染早期的抗菌意義重大。Components of the alternative pathwayC3BDPC3H2ObBDC3C3abC3 convertaseThis C3b molecule has a very short half lifebPC5 convertaseC3 C3b C3bB C3bBb P.

9、C3bBb C3b + P.Bb iC3b C3bBbC3bB因子D因子PH因子I因子H因子抑制劑C3攻膜階段 細菌、真菌的細胞壁 腫瘤細胞膜C5轉化酶C3轉化酶補體活化的旁路途徑 C3bBbC3b裂解C5C5aC5b,與C6、C7結合形成復合物C5b67 C5b67結合于抗原表面，并自動吸附C8，形成C5b678C5b678吸附C9，形成C5b6789，形成跨膜通道與傳統(tǒng)途徑比較有2點不同：不需求C1 、 C4和C2的參與，激活過程由另一組血清因子所實現(xiàn)。誘因不盡相同 。如：聚合IgG4、 IgA2 、IgD 、IgE、LPS、眼鏡蛇毒、某些腫瘤細胞膜等因子均能直接活化C3； 相同點： C5

10、以后的活化過程。 因此，外來物質(zhì)（如細菌、真菌或蠕蟲）侵入時，機體可在沒有抗體存在的情況下，通過補體替代途徑激活補體，發(fā)揮生物學效應。3、補體MBL激活途徑 Mannan-binding lectin pathway 甘露聚糖結合凝集素途徑補體活化的MBL途徑定義：由急性期蛋白引起的補體系統(tǒng)激活過程階段： 識別階段：MASP形成，裂解C4, C2分子 活化階段：C3C5 攻膜階段：C5bC5678(9)n (MAC) 急性期蛋白病原體感染早期，肝臟在某些細胞因子刺激下產(chǎn)生的蛋白質(zhì)1、C反應蛋白2、甘露糖結合凝集素（MBL）C反應蛋白和MBL在結構上與C1q相似Components of man

11、nose-binding lectin pathwayC4MBLC2MASPSP細菌的甘露糖殘基Mannose-binding lectin pathwayC4MBLC4bC4aC4bC2C2bC2aC2aC4b2a is C3 convertase;it will lead to the generation of C5 convertaseSPMASP 病原體甘露糖殘基MBLSPMASPC4C2C2b+C2aC4b2aC3C4a+C4bC3b+C3aC4b2a3bC4a+C4bC2b+C2aC3b+C3aC4b2a C4b2b3b裂解C5C5aC5b,與C6、C7結合形成復合物C5b67

12、C5b67結合于抗原表面，并自動吸附C8，形成C5b678C5b678吸附C9，形成C5b6789，形成跨膜通道assembly of 補體三種激活途徑全過程示意圖 補體三條激活途徑的比較比較項目 經(jīng)典途徑 MBL途徑 旁路途徑主要激活物 IC 病原體甘露糖 細菌脂多糖等參與成分 C1-9 MBL SP C3,C5-9 C2-9 B、D、P因子C3轉化酶 C4b2b C4b2b C3bBbC5轉化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bnBb作 用 在抗體形成后發(fā) 在感染早期即 在感染早期即 揮作用,參與特異 發(fā)揮作用，參 發(fā)揮作用，參 性免疫應答。 與非特異性免 與非特異性免 疫應答。 疫

13、應答。五、補體系統(tǒng)的生物學活性（一）溶菌和細胞溶解效應導致靶細胞的溶解，可以抵抗病原微生物的感染起免疫防御作用某些病理情況下，補體系統(tǒng)可導致宿主細胞溶解，引發(fā)組織損傷與疾病。例如，針對細胞表面自身抗原的抗體可固定補體，形成膜攻擊復合物，導致正常細胞溶解。當某些病人出現(xiàn)先天性或后天性的補體缺陷時，出現(xiàn)的最重要表現(xiàn)是容易遭受病原微生物的侵襲而出現(xiàn)反復性感染。（二）調(diào)理作用補體和抗體均具有調(diào)理作用 存在于血清中的促吞噬作用物質(zhì)稱為調(diào)理素（opsonin）。調(diào)理素與細菌及其它顆粒物質(zhì)結合，可促進吞噬細胞對顆粒物質(zhì)的吞噬作用。 在吞噬細胞表面有多種補體受體，如CR1，CR3，CR4等，結合了靶細胞或抗原

14、的補體片段（C3b/C4b)可與吞噬細胞表面的補體受體特異結合，促進兩者的接觸，增強吞噬作用和胞內(nèi)氧化作用，最終使機體的抗感染能力增強。C3b/CR1促進吞噬細胞的吞噬（調(diào)理）作用（三）細胞粘附作用嗜中性粒細胞、巨噬細胞、血小板、紅細胞及B細胞都有CR1受體，結合C3b，覆蓋有C3b的顆粒結合到上述細胞的過程稱為細胞粘附。細胞粘附在抗感染免疫和免疫病理過程中具有重要作用，如調(diào)理吞噬、趨化作用、清除免疫復合物等。（四）促進中和及溶解病毒作用在病毒與相應抗體形成的復合物中加入補體，可明顯增強抗體對病毒的中和作用。在沒有抗體存在時，補體也可對病毒產(chǎn)生溶解滅活作用。 阻斷病毒與細胞的吸附過程 調(diào)理吞噬

15、 C3a和C5a對中性粒細胞具有趨化作用，吸引具有相應受體的中性粒細胞和單核吞噬細胞向補體激活的炎癥區(qū)域游走和聚集，增強炎癥反應。C3a，C4a，C5a，具有過敏毒素作用，可使肥大細胞和嗜堿性粒細胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性物質(zhì)，引起血管擴張、通透性增強。（四）炎癥反應（inflammatory response ）（五）免疫復合物的溶解 循環(huán)IC可激活補體，所產(chǎn)生的C3b與抗體共價結合（Ag-Ab-C3b）, C3b與紅細胞、表面CRl的相互作用(免疫粘附) ，通過血流被轉運至肝臟、脾臟，被局部的吞噬細胞所清除。由于紅細胞血小板數(shù)量巨大，故成為清除1C的主要參與者。此外，中性粒細胞、單核細

16、胞、血小板也具有此功能。C4b2a3bC1qC3b補體結合試驗（Complement fixation Test, CFT） 補體結合試驗原理： CFT是根據(jù)任何抗原抗體復合物可激活、固定補體的特性，以綿羊紅細胞（SRBC）和溶血素（抗SRBC的抗體）作為指示系統(tǒng)的檢測抗原抗體間有無特異性結合的一類實驗。圖1 抗原（antigen Ag）與抗體（antibody Ab）結合形成免疫復合物（immune complex IC）圖2 免疫復合物與補體結合，使補體發(fā)生作用，失去活性。AgAgAgAg圖1圖2Ab補體（complement）SRBC圖1 綿羊紅細胞與溶血素（hemolysin）即抗綿羊

17、紅細胞結合，形成致敏綿羊紅細胞（SRBCs）。圖2 致敏綿羊紅細胞與補體結合，使其激活，補體發(fā)生溶細胞作用，引起紅細胞腫脹，發(fā)生溶血。圖1圖2SRBCSRBC補體(complement)SRBCSRBChemolysinSRBCsSRBCs 當抗原與抗體不相對應時，補體則不被結合而游離存在。此時如在上述反應系統(tǒng)中加入綿羊紅細胞(抗原)和溶血素(抗體)系統(tǒng)，即可與游離的補體結合而出現(xiàn)溶血現(xiàn)象。因此，綿羊紅細胞和溶血素是CFT的指示系統(tǒng)(亦稱溶血系統(tǒng))。試驗結果根據(jù)溶血現(xiàn)象是否產(chǎn)生，即可得知檢測系統(tǒng)中有無相應的抗原或抗體存在。 試驗有五種成分參與反應，分屬三個系統(tǒng)：1. 檢測系統(tǒng)：已知抗原（或抗體

18、）與待測抗體（或抗原）（用已知抗原檢測未知抗體或用已知抗體檢測未知抗原。 ）2. 指示系統(tǒng)：綿羊紅細胞與相應溶血素3. 補體系統(tǒng)：（補體的作用無特異性，既能與檢測系統(tǒng)中的抗原抗體復合物結合，也能與致敏綿羊紅細胞結合）（Ag+Ab）+補體雙方不相對應（或缺少一方）形不成IC 不能激活并固定補體 加入SRBC和溶血素 出現(xiàn)溶血雙方相對應形成IC 激活并固定補體 加入SRBC和溶血素 不出現(xiàn)溶血 待測系統(tǒng)抗原+未知血清1 2補體12Step 1 抗原抗體復合物的形成Step 2補體的結合和耗竭指示系統(tǒng)SRBC+抗SRBC抗體Step 3SRBC的裂解121：No Ab； 2：AbAgY待測血清 YYYYYYYYAb陽性No Ab陰性AgAgAg綿羊紅細胞用前應輕晃混勻，不可劇烈震蕩。各種試劑的吸管不可混用。注意事項： 盡管補體結合實驗操作比較繁雜，但具有高度特異性和敏感性的優(yōu)點