导图社区 补体系统
医学免疫学关于补体章节的知识点归纳：组成与生物学特性、补体激活途径、激活调节、生物学意义、与疾病关系。
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补体系统
概念
是存在于人和脊椎动物血清、组织液和细胞膜表面的一组活化后具有酶样活性，能辅助特异性抗体发挥溶菌和溶细胞作用的蛋白质
组成与生物学特性
组成
固有成分
定义
存在于血浆及体液中、参与补体激活的蛋白质
经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4
旁路途径的B因子、D因子和备解素(P因子)
凝集素途径(MBL途径）的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶(MASP)
补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9
调节蛋白
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
补体受体
存在于不同细胞膜表面、能与补体激活后所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子
理化性质
实质
糖蛋白
来源
肝细胞，巨噬细胞
特点
血清补体蛋白约占血清总蛋白的5%-6%, 含量相对稳定
补体固有成分对热敏感
在室温下很快失活
56℃，30min失活
紫外线照射、机械振荡等可使补体失活
. 血清中各成分含量不等
C3最多
D因子最少
C2血浆浓度很低
激活限速成分
正常时，以非活化形式存在
感染、组织损伤急性期及炎症时补体产生增多
命名
表现
固有成分按其被发现的先后分别命名
Cl(q、r、s)、C2、……C9
补体系统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
补体调节蛋白多以其功能命名
Cl抑制物、C4结合蛋白、衰变加速因子等
补体活化后的裂解片段以该成分的符号后面附加小写英文字母表示
如C3a、C3b等
灭活的补体片段在其符号前加英文字母i表示
如iC3b
补体激活途径
经典途径
激活物与C1q结合，顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3,形成C3转化酶(C4b2a)与C5转化酶(C4b2a3b)的级联酶促反应过程
C1通常以C1q(C1r)2(C1s)2复合体形式存在于血浆中
C3是三条补体激活途径的共同组分
激活物
主要
Ag-Ab复合物(IgG,IgM)
次要
C反应蛋白(CRP)、淀粉样蛋白p成分(SAP)和五聚素3(ITX3)等
识别并结合微生物表面成分→激活C1q
某些细菌细胞壁上的蛋白以及G+的LTA
直接激活C1q
lgM> lgG3 > lgG1 > lgG2
IgG4无激活能力
活化过程
C1q结合2个以上的Fc段→C1r活化→激活C1s的丝氨酸蛋白酶
C4—(Mg2+，C1s)—C4a，C4b
C1s的第一个底物——C4
部分C4b结合至紧邻抗原抗体结合处的细胞或颗粒表面
C2+C4b—(Mg2+)—C2-C4b复合物
C2-C4b复合物—(C1s)—C2a+C2b
C2a+C4b→C4b2a(C3转化酶)
C3—(C3转化酶)—C3a，C3b
补体活化级联反应中的枢纽性步骤
C3b结合C3转化酶中的C4b→C4b2a3b(C5转化酶)
C5—(C5转化酶)—C5a，C5b
C5a游离，是重要的炎症介质
C5b+C6→C5b6+C7→C5b67→暴露膜结合位点→与质膜非特异结合
结合膜的C5b67+C8→C5b678
C5b678与多个C9聚合→C5b6789n复合物(攻膜复合物MAC)
破坏局部脂双层→形成“渗漏斑”或穿膜的亲水性孔道→细胞肿胀破裂(溶破)
补体激活的末端通路
旁路途径/替代激活途径
意义
最早出现的补体活化途径
抵御微生物感染的非特异性防线
不依赖抗体
微生物或外源异物直接激活C3
B、D、P因子参与
P因子可结合细菌表面，稳定C3转化酶，防止其被降解
为补体激活提供保护性环境和接触的表面
经典
某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖
生理条件→C3—蛋白酶—C3b(大部分失活)
少数C3b结合附近膜相结构
自身组织细胞表面→降解，灭活
激活物表面→结合B因子
C3b-B因子复合物—(Mg2+,D因子)—Ba,Bb
Bb+C3b→C3bBb(C3转化酶)
C3—(C3转化酶)—C3a,C3b
C3b+Bb→C3转化酶
旁路激活的正反馈放大效应
C3b+C3bBb→C3bBb3b(C5转化酶)
末端通路与经典途径完全相同
凝集素MBL途径
血浆中甘露糖结合凝集素MBL、纤维胶原素FCN等直接识别病原体表面糖结构，依次活化MBL相关丝氨酸蛋白酶MASP、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
对经典途径和旁路途径的活化具有交叉促进作用
病原体表面的糖结构
甘露糖、甘露糖胺等为末端糖基的糖结构
分布
细菌、真菌及寄生虫细胞表面常见
哺乳动物细胞罕见(被唾液酸等所覆盖)
MBL-MASP或FCN-MASP复合物+激活物→MASP1，MASP2激活
MASP2激活
C4—(MASP2)—C4b→结合于病原体表面
C2结合病原体上的C4b→MASP2→C4b2a(C3转化酶)
C3—(C3转化酶)—C3b+C4b2a→C4b2a3b(C5转化酶)
MASP1激活
C3—(MASP1)—C3b
C3b+P、D因子→激活补体旁路途径
激活物主要是由lgG或IgM结合抗原形成的免疫复合物(IC)
Clq识别抗原－抗体复合物是起始步骤
依赖特异性抗体
感染后期（或恢复期），再次感染
旁路途径
存在正反馈放大环路
无需抗体
抗体产生之前的感染早期或初次感染
MBL途径
激活物广泛，N-氨基半乳糖或甘露糖等
感染早期或初次感染
激活调节
针对经典途径前端反应的调节机制
原因
C4b2a——经典途径和凝集素途径的C3转化酶
机制
负调控C4b2a
分解或阻断C4b2a形成
负调控C5转化酶C4b2a3b
C1抑制物C1INH
血浆糖蛋白
补体受体1 CR1(CD35);配体C3b,C4b
抑制补体激活，协助I因子裂解C3b和C4b
C4结合蛋白C4bp
血浆蛋白
衰变加速因子DAF(CD55)
抑制C3和C5转化酶的形成
膜辅蛋白MCP(CD46)
促进I因子裂解C3b
I因子
血浆蛋白，在其他因子辅助下裂解C4b、C3b
针对旁路途径前端反应的调节机制
调节C3转化酶和C5转化酶
I因子、H因子、CR1、MCP，P因子
针对MAC的调节机制
抑制MAC的形成和活性
膜反应性溶破抑制物MIRL(CD59)
同源限制因子HRF(C8bp)
S蛋白SP
阻碍C5b67与靶细胞膜结合而抑制MAC形成
群集素
抑制MAC组装并促进其解离
生物学意义
生物功能
细胞毒作用
作用
参与宿主抗细菌（主要是G-）、抗病毒及抗寄生虫等防御机制
参与机体抗肿瘤免疫效应机制
某些病理情况下引起机体自身细胞破坏
调理作用
机体抵御全身性细菌感染和真菌感染的重耍机制
补体激活产生的C3b、C4b、iC3b等片段直接结合于细菌或其他颗粒物质表面，通过与吞噬细胞表面相应补体受体结合而促进吞噬细胞对其吞噬
炎症介质作用
过敏毒素作用
补体活化过程中产生多种具有炎症介质作用的片段，如C5a、C3a和C4a等
与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面相应受体结合→释放组胺等活性介质→引起血管扩张、毛细血管通透性增高、平滑肌收缩等→介导局部炎症反应
趋化作用
C5a——趋化因子
C5a↑→ 中性粒细胞向感染部位聚集→炎症反应
激肽样作用
C2b→血管通透性↑→炎性渗出、水肿
抗感染及清除异物
引起变态反应性疾病及炎性损伤
清除免疫复合物
Ag-Ab复合物（可溶性）→ C3b或C4b→与血细胞的CR1结合→运至肝和脾吞噬清除
清除免疫复合物，如抗病毒感染
补体量下降引起免疫性疾病
病理生理学意义
机体抗感染防御的主要机制
补体是固有免疫和适应性免疫间的桥梁
参与适应性免疫应答
补体参与免疫应答的诱导
C3等可通过调理作用使抗原易被 APC捕获处理
补体参与免疫细胞的增殖分化
C3d与B细胞的CR2结合，介导BCR与CR2/CD19/CD81复合物交联，促进B细胞增殖分化为浆细胞
补体参与免疫应答的效应阶段
补体溶菌溶细胞作用、调理作用等
补体参与免疫记忆
介导抗原抗体复合物在生发中心滞留，持续刺激记忆性B细胞
补体系统与血液中其他级联反应系统的相互作用
四个系统的活化均依赖多种成分级联的蛋白酶裂解作用，且均借助丝氨酸蛋白酶结构域发挥效应
一个系统的活化成分可对另一系统发挥效应
某些疾病状态下，四个系统的伴行活化具有重要病理生理意义
与疾病关系
遗传性补体缺损相关的疾病
几乎所有补体成分均可能发生遗传性缺损
多为常隐
参与经典途径补体组分的缺陷较常见
占原发性免疫缺陷病的2%
C1INH缺陷——遗传性血管神经性水肿HAE
C3缺陷——严重的甚至是致死性的化脓性细菌感染
DAF缺陷——夜间阵发性血红蛋白尿症PNH
补体与感染性疾病
某些微生物与C3h、iC3h、C4h等补体片段结合，通过CR1、CR2而进入细胞，使感染播散
某些微生物可以补体受体或补体调节蛋白作为其受体而入侵细胞
如EB病毒以CR2为受体
麻疹病毒以MCP为受体
柯萨奇病毒和大肠埃希菌以DAF为受体
某些微生物感染后，能产生一些与补体调节蛋白功能相似的蛋白抑制补体活化，从而逃避机体补体系统的攻击
补体与炎症性疾病
补体激活是炎症反应中重要的早期事件
创伤、烧伤、感染、缺血－再灌注、体外循环、器官移植等
补体系统通过与凝血系统、激肽系统和纤溶系统间的相互作用，并与TNF-α、PAF、IL-1、IL-6、IL-8等细胞因子在体内形成复杂的炎性介质网络，扩大并加剧炎症反应
炎性因子或复合物（如C3a、C5a和非溶破效应的C5h-7、C5h-8、C5b -9等），可激活单核细胞、内皮细胞和血小板，使之释放炎症介质和细胞因子而参与炎症反应
