(完整版)第五章补体系统

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第五章 补体系统

第一节 补体概述

补体（complement,C)系统包括30余种组分,其广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面，是

一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统.血浆中补体成分在被激活前无生物学功能.多种微生

物成分、抗原—抗体复合物以及其他外源性或内源性物质可循三条既独立又交叉的途径，通过

启动一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应而激活补体，所形成的活化产物具有调理吞噬、溶解

细胞、介导炎症、调节免疫应答和清除免疫复合物等生物学功能。补体不仅是机体固有免疫防

御的重要部分，也是抗体发挥免疫效应的主要机制之一，并对免疫系统的功能具有调节作用。

补体缺陷、功能障碍或过度活化与多种疾病的发生和发展过程密切相关。

(一)补体系统的组成

补体系统由补体固有成分、补体受体、血浆及细胞膜补体调节蛋白等蛋白组成。

1.

补体固有成分 补体固有成分是指存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质，

包括：①经典激活途径的班级纪律 C1q、C1r、C1s、C2、C4；②旁路激活途径的B因子、D因子和备解素

（properdin，P因子）; ③甘露糖结合凝集素激活途径（MBL途径）的MBL、MBL相关丝氨酸蛋

白酶（MASP）；④补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。

2.

补体调节蛋白（complement regulatory protein） 指存在于血浆中和细胞膜表面，通

过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白分子，包括血浆中H因子、I因

子、C1INH、C4bp、S蛋白、Sp40/40、羧肽酶N（过敏毒素灭活因子）、H因子样蛋白（FHL）、H

因子相关蛋白(FHR）;存在于细胞膜表面的衰变加速因子(DAF）、膜辅助蛋白（MCP）、CD59等。

3.

补体受体（c地的拼音组词 omplement receptor，CR） 指存在于不同细胞膜表面、能信念坚定 与补当老师的要求 体激活过程

所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子.目前已发现CR1、CR2、CR3、CR4、CR5

及C3aR、C4aR、C5aR、C1qR、C3eR、H因子受体（HR）等.

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(二）补体的命名

补体经典激活途径和终末成分按照其发现先后，依次命名为C1、C2、C3~C9。补体旁路途径

成分分别称为B因子、D因子、H因子、I因子、P因子。

具有酶活性的补体分子，均在其上以横线表示之。补体在活化过程中被裂解为若干片段,分

别以该补体成分后缀以英文小写字母而命名。如C3a/C3b、C5a/C5b等.

另外，某些补体调节蛋白按其功能命名,如衰变加速因子(DAF）、膜辅助蛋白（MCP）等。

(三）补体的生物合成

约90%血浆补体成分由肝脏合成，少数成分由肝脏以外的细胞合成,例如:C1由肠上皮和单

核/巨噬细胞产生;D因子由脂肪组织产生；其他器官和细胞(如内皮细胞、淋巴细胞、神经胶质

细胞、肾脏上皮细胞、生殖器官等)也能合成补体的某些成分.

多种促炎细胞因子（如IFN—、IL—1、TNF-、IL—6等）可刺激补体基因转录和表达.

感染、组织损伤急性期以及炎症状态下,补体产生增多，血清补体水平升高.

第二节 补体激活

补体固有成分以非活化形式存在于体液中，其通过级联酶促反应而被激活，产生具有生物

学活性的产物.已发现三条补体激活途径，即经典途径、旁路途径和MBL途径，它们有共同的终

末反应过程（图5-1）。

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（一）经典激活途径

经典激活途径（classical pathway）指激活物与C1q结合，顺序活化C1r、C1s、C2、C4、

C3，形成C3转化酶(）与C5转化酶（）的级联酶促反应过程。

C4b2a

C4b2a3b

1.

参与的补体成分 参与该途径的补体成分依次为C1、C4、C2和C3（图5—2）。C1通常

以C1q(C1r)2 （C1s）2复合大分子的形式存在于血浆中。C2血浆浓度很低，是补体活化级联酶

促反应的限速步骤.C3是血浆中浓度最高的补体成分,是三条补体激活途径的共同组分。

2.

激活物 经典激活途径的激活物主要是与抗原结合的IgG、IgM分子。另外，C反应蛋白毛里求斯旅游 、

细菌脂多糖(LPS）、髓鞘脂和某些病毒蛋白（如HIV的gp120）等也可作为激活物.不同人IgG亚

类活化C1q的能力由高到低依次为IgG3〉IgG1〉IgG2，IgG4无激活经典途径的能力。

3.

活化过程 C1q与2个以上Fc段结合可发生构型改变，使与C1q结合的C1r活化，活

化的C1r激活C1s的丝氨酸蛋白酶活性。

C1sC1s

的第一个底物是C4：在Mg存在下，使C4裂解为C4a和C4b，大部分新生的C4b与

2+

HO反应而失活,仅5％ C4b结合至紧邻抗原抗体结合处的细胞或颗粒表面。

2

C1sC1s

的第二个底物是C2分子：在Mg存在下，C2与C4b形成复合物，被裂解而产生C2a

2+

和C2b;C2a可与C4b结合成复合物即C3转化酶(C3 converta），后者使C3裂解为C3a

C4b2a

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和C3b，此乃补体活化级联反应中的枢纽性步骤。新生的C3b可与中晚上睡觉盗汗是什么原因造成的 C4b结合，形成

C4b2aC4b2a3b

即C5转化酶（C5 converta)，进入终末途径（图5-2）。

另外，C3b还可进一步被裂解为C3c、C3dg、C3d等小片段，其中C3d可参与适应免疫应答

（见第十三章“B细胞介导的体液免疫应答"）.

（二）旁路激活途径

旁路激活途径（alternative pathway）又称替代激活途径，其不依赖于抗体，而由微生物

或外源异物直接激活C3，由B因子、D因子和备解素(P因子）参与，形成C3转化酶与C5转化

酶的级联酶促反应过程.种系发生上，旁路途径是最早出现的补体活化途径，乃抵御微生物感染

的非特异性防线。

1.

激活物 旁路途径的“激活物”,实际上是为补体激活提供保护性环境和接触表面的成

分，如某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等.

2.

活化过程 此途径从C3开始:天然C3与水分子形成C3(HO)，在Mg存在下，C3(HO）与

22

2+

Ｂ因子结合，Ｂ因子被Ｄ因子裂解为Ba和Bb, Bb与C3（HO） 结合为（即旁路途径的

2

C3(HO)Bb

2

起始C3转化酶），其中Bb片段具丝氨小孩多大可以办身份证 酸蛋白酶活性。起始C3转化酶极不稳定，易被血清中H

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因子和I因子灭活，但其酶活性仍足以活化若干C3分子生成C3b。

绝大多数C3b在液相中快速失活，少数可与附近的膜表面结构共价结合，其后果是：①结

合于自身组织细胞表面的C3b，可被多种调节蛋白（如H因子、I因子、DAF、MCP、CR1等）降

解、灭活；②结合于“激活物"表面的C3b，其不能被有效灭活且与B因子结合，结合的B因子

被D因子裂解为Ba和Bb，Bb仍与C3b结合，形成（旁路途径C3转化酶）.

C3bBb

旁路激活途径中，备解素（P）与C3b和Bb分子结合可稳定转化酶，防止其被降解。结合

于激活物表面的可裂解更多C3分子，部分新生的C3b又可与Bb结合为新的,形成

C3bBbC3bBb

旁路激活的正反馈放什么然处之 大效应。部分C3b与复合物结合为,此即旁路途径C5转化酶。

C3bBb

C3bBb3b

其后的终末过程与经典途径完全相同(图5—3)。

（三）MBL激活途径

MBL途径（MBL pathway）又称凝集素途径(lectin pathway），指由血浆中甘露糖结合的凝

集素（manno-binding lectin，MBL）直接识别多种病原微生物表面的N氨基半乳糖或甘露糖，

进而依次活化MASP1、MASP2、C4、C2、C3，形成与经典途径中相同的C3转化酶与C5转化酶的

级联酶促反应过程。

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MBL激活途径的主要激活物为含N氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。MBL分子结构类似

于C1q分子。在Ca存在条件下,MBL可与多种病原微生物表面的N氨基半乳糖或甘露糖结合，

并发生构型改变，导致MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MBL associated rine protea，MASP）

活化.MASP有两类：①活化的MASP2能以类似于的方式裂解C4和C2，生成类似羊毛英文 经典途径的

C1s

C3转化酶，进而激活后续补体成分;②活化的MASP1能直接裂解C3生成C3b，形成旁路途

C4b2a

径C3转化酶，参与并加强旁路途径正反馈环路（图5-4).因此,MBL途径对补体经典途径

C3bBb

和旁路途径活化具有交叉促进作用。

2+

(四)补体激活的共同终末过程

参与三条补体激活途径终末过程的组分及活化过程相同，其主要机制是:C5转化酶

(或）将C5裂解为C5a、C5b；C5a游离于液相，是重要的炎症介质，皮衣快速除皱方法 C5b可与

C3bBb3b

C4b2a3b

C6稳定结合为C5b6；C5b6自发与C7结合成C5b～7，暴露膜结合位点，与附近的细胞膜非特异

性结合;结合于膜上的C5b~7可与C8结合,所形成的C5b~8可促进C9聚合，形成C5b6789n复合

物,即攻膜复合物（membrane attack complex，MAC)（图5-5)。插入细胞膜的MAC通过破坏局

部磷脂双层而形成“渗漏斑”，或形成穿膜的亲水性孔道，最终导致细胞崩解.

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