补体系统Word格式.docx
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C1q
C1r
C1s
390
95
85
γ2
β
α
70
35
小肠上皮细胞,脾,巨噬细胞
C2
117
β1
30
C1aC2b
巨噬细胞
C3
190
1300
C3aC3b
C3cC3d
巨噬细胞,肝
C4(A因子)
180
β2
430
C4aC4b
C4cC4d
C5
75
C5a,C5b
C6
128
60
肝
C7
120
55
?
C8
163
γ1
C9
79
200
第二组
B因子
D因子
P因子
25
220
240
2
Ba,Bb
巨噬细胞,血小板
第三组
C1INH
C4bp
I因子
H因子
S蛋白
105
1100
93
150
80
250
50
400
500
噬细胞
噬细胞,细小板
血清中:
C3含量最高1300μg/ml,其次为C4,S蛋白,H因子各约C3,含量的1/3,其他成分仅为C3的1/10以下。
第二节补体系统的激活
补体系统各成分通常多以非活性状态存在于血浆中,当其被激活物质活化之后,才表现出各种生物学活性,补体系统激活可从C1开始,也可以越过C1,C4,C2从C3开始,前一种称为经典途径(classicalpathway),后一种激活途径称为替代途径(alternativepathway)或旁路途径。
一、经典激活途径
按其在激活过程中的作用,分为三组:
识别单位(recognitionunit)包括C1q,C1r,C1S;
活化单位(activationunit)包括C4,C2,C3;
膜攻击单位(membraneattackunit)包括C5~9。
(一)识别阶段
C1是由三个亚单位C1q,C1r,C1S依赖于Ca2+结合成牢固的非活性大分子,C1与抗原抗体复合物中免疫球蛋白的补体结合点结合至C1酯酶形成。
C1q:
有6个Ig结合点。
C1r:
起着连接C1q和C1S的作用。
▲C1q启动后可引起C1r活化,C1r进一步使C1S活化,C1S具有酯酶活化,即C1的活性,此酶可被C1INH灭活。
(二)活化阶段
1.C4是C1的底物,在Mg2+的存在下,裂解为C4a,C4b两个片段。
2.C2也是C1的底物,在Mg2+的存在下裂解为C2a,C2b。
3.
C4b与C2b结合成C4b2b(C42)成为C3转化酶。
4.C3在C3转化酶作用下,裂解成C3a和C3b。
5.
C3b与C42相结合产生C423(C4b2b3b)为经典途径的C5转化酶。
▲活化阶段为C1作用后续的补体成分,至形成C3转化酶和C5转化酶。
(三)膜攻击阶段
1.
C5在C423的作用下裂解为C5a,C5b。
2.
C5b不稳定,当与C6结合成C56时成为较为稳定的复合物。
C56与C7结合成C567既可吸附于已致敏的细胞膜上,插入膜的磷脂双分子层中,为细胞膜受损伤的一个关键组分。
4.
C567虽无酶活性,但进一步同C8,C9结合后形成C5~9,即补体的膜攻击单位,可使细胞膜穿孔受损。
▲C5转化酶裂解C5后,作用于后续的其他补体成分,最终导致细胞膜受损,细胞裂解的阶段。
二、旁路激活途径
旁路激活的激活物质为非抗原抗体复合物,如细菌的细胞壁成分(脂多糖,肽聚糖,磷壁酸和凝聚的IgA和IgG等物质,旁路激活途径在细菌性感染早期,尚无产生特异性抗体时,发挥重要作用。
(一)生理情况下的准备阶段
在正常生理情况下,C3与B因子,D因子等相互作用,可产生极少量的C3b和C3bBb,但迅速受H因子和I因子的作用,不再能够激活C3和后续的补体成分,只有当H因子和I因子的作用被阻挡之际,旁路途径方得以激活。
(二)旁路途径的激活
当细菌的脂多糖,肽聚糖,病毒,肿瘤细胞等激活物质出现时,H因子,I因子不能灭活C3b,C3bBb时使旁路途径被激活。
(三)激活效应的扩大
当C3被激活后,裂解为C3b,C3b又可在B因子和D因子的参与作用下合成新的C3bBb,进一步促使C3裂解,血浆中有丰富的C3、B因子、Mg2+就可能在激活部位产生显著的扩大效应,又称为正反馈途径。
三、两条激活途径的比较
共同点:
(1)两条途径都是补体各成分的连锁反应;
(2)许多成分在相继活化后被裂解成一大一小的两个片段;
(3)不同的片段或其复合物可在靶细胞表面向前移动,在激活部位就地形成复合物。
两条激活途径的主要不同点:
比较项目
经典激活途径
旁路激活途径
激活物质
参与的补体成分
所需离子
C3转化酶
C5转化酶
作用
抗原抗体复合物
C1~C9
Ca2+,Mg2+
C42
C423
参与特异性体液
免疫的效应阶段
细菌脂多糖,凝聚IgG,IgA
C3,C5-9,B因子,P因子
Mg2+
C3bBb
C3bnBb
参与非特异性免疫在感染
早期发挥重要作用
四、补体激活过程的调节
C3b的正反馈途径可扩大补体的生物学效应,但补体的过度激活,不仅无益地消耗大量补体成分,使机体抗感染能力下降,而且在激活过程中产生的大量生物活性物,会使机体发生剧烈的炎症反应,造成组织损伤,引起病理过程,这种过度激活及其造成的不良后果,可以通过调控而避免。
(一)自行衰变的调节
某些补体成分的裂解产物极不稳定,易于自行衰变,成为补体激活过程中的一种自控机制。
例如:
C42复合物中的C2b自行衰变,使其不能持续激活C3,限制了后续补体成分的连锁反应。
(二)体液中灭活物质的调节
(1)C1抑制物(C1inhibitor,C1INH)
可与C1不可逆地结合,使后者失去酯酶活性,不再裂解C4和C2,不再形成C42(C3转化酶),从而阻断或削减后续补体的反应。
(2)C4结合蛋白(C4bindingprotein,C4bp)
能竞争性地抑制C4b与C2b结合,因此能抑制C42的形成。
(3)I因子(又称C3b灭活因子,C3binactivator,C3bINA)
能裂解C3b,使其成为无活性的C3bi,因而使C42及C3bBb均失去与C3b结合成C5转化酶的机会。
(4)H因子(factorH)
H因子不仅能促进I因子灭活C3b的速度,更能竞争性地抑制B因子与C3b的结合,还能使C3b从C3bBb中置换出来,加速其灭活。
(5)S蛋白(Sprotein)
S蛋白能干扰C5b67与细胞膜结合。
(6)C8结合蛋白(C8bindingprotein,C8bp)(又称同源性限制因子,homologousrestrictionfactor,HRF)
C8bp可阻止C5678中的C8与C9的结合,从而避免危及自身细胞膜的损伤作用。
第三节补体受体及其功能
补体成分激活后产生的裂解片段,能与免疫细胞表面的特异性受体结构,称为补体受体(Complementreceptor,CR),分为CR1,CR2,CR3和CR4。
补体受体的特征
名称
别名
CD分类
配体特异性
细胞分布
CR1
IA受体
C3b受体
C4b/C3b受体
CD35
C3b、iC3b
C4b、iC4b
C3c
红细胞,中性粒细胞
单核细胞,巨噬细胞
B细胞,树突状细胞
肾小球上皮细胞
CR2
EB病毒受体
CD21
iC3b、C3dg
C3d、EB病毒
IFN-α
B细胞
树突状细胞
鼻咽部上皮细胞
CR3
iC3受体
Mac-1抗原
CD11b/CD18
iC3b,
植物凝集素
细菌多糖
中性粒细胞
单核细胞
NK细胞
CR4
Gp150/95
CD11C/CD18
iC3b,C3b,C3dg
中性颗粒细胞
巨噬细胞,血小板
一、CR1(CD35)
CR1作为免疫粘附(immuneadherent,IA)受体,引起免疫粘附现象,主要免疫功能为:
(1)中性粒细胞,单核,巨噬细胞上的CR1,可与结合在细菌或病毒上的C3b结合,促进吞噬细胞的吞噬作用。
(2)促进两条激活途径中的C3转化酶的灭活。
(3)作为I因子的辅助因子,促使C3b和C4b灭活。
(4)CR1在体内有运送免疫复合物的作用。
(5)B淋巴细胞膜上的CR1与CR2协同作用下,可促进B细胞活化。
二、CR2(CD21)
CR2是B细胞上的EB病毒受体,推测与二次抗体应答有关。
三、CR3(CD11b/CD18)
CR3与吞噬功能密切相关,亦称为iC3b受体。
四、CR4(gp150/95,CD11c/CD18)
中性粒细胞,单核-巨噬细胞高度表达受体,与吞噬功能有关。
第四节补体的生物学活性
补体系统是人和某些动物种属,在长期的种系进化过程中获得的非特异性免疫因素,大多补体系统激活时产生的各种活性物质,发挥着多种生物学作用。
补体成分及其裂解产物的活性
补体成分或裂解产物
生物活性
作用机制
C5-C9
C3b
C1,C4
C2a
C3a,C5a
细胞毒作用,溶菌,杀菌作用
调理作用
免疫粘附作用
中和病毒作用
补体激肽
过敏毒素
趋化因子
嵌入细胞膜的双磷脂分子层中,使细胞膜穿孔,细胞内容物渗漏。
与细菌或细胞结合使之易被吞噬。
与抗原抗体复合物结合后,粘附于红细胞或血小板,使复合物易被吞噬。
增强抗体的中和作用,或直接中和某些RNA肿瘤病毒。
增强血管透性。
与肥大细胞或嗜碱性粒细胞结合后,释放出组胺等介质,使毛细血管扩张。
借其梯度浓度吸引中性粒细胞及单核细胞。
一、细胞毒素及溶菌杀菌作用
补体能溶解红细胞、白细胞及血小板等。
补体还能溶解杀伤某些革兰氏阴性菌(霍乱弧菌),沙门氏菌,嗜血杆菌)。
二、调理作用
补体裂解产物C3b与细菌或其他颗粒结合,可促进吞噬细胞的吞噬称为调理作用。
三、免疫粘附作用
免疫复合物激活补体之后,可通过C3b而粘附到表面有C3b受体的红细胞,血小板或某些淋巴细胞上,形成较大的聚合物,有助于被吞噬清除。
四、中和及溶解病毒作用
补体可明显增强抗体对病毒的中和作用,阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿入。
五、炎症介质作用
炎症也是免疫防御反应的一种表现:
(一)激肽样作用
C2a能增加血管通透性,引起炎症性充血。
(二)过敏毒素作用
C3a,C5a均有过敏毒素作用,可使肥大细胞或嗜碱性粒细胞释放组胺引起血管扩张,增加毛细血管通透性,以及使平滑肌收缩。
(三)趋化作用
C5a能吸引具有C5a受体的吞噬细胞,到补体被激活的部位。
第五节血清补体水平与疾病
人血清补体含量相对稳定,只有患某些疾病时,血清补体总量或各成分含量才可能发生变动,恶性肿瘤等少数疾病的人血清补体总量较正常人高2-3倍。
血清补体总量低于正常值者,称为低补体血症,原因为:
(1)补体成分的大量消耗(血清病,肾小球炎,免疫性溶血性贫血,类风湿)
(2)补体大量丢失(外伤,手术的失血)
(3)补体合成不足(肝病人)。