知识目标
1、掌握补体的基本概念
2、掌握补体的生物学特点
3、了解补体系统的构成、命名
课前思考
1. 机体中有哪种成分能辅助抗体的作用?
2. 一般都在病态下补体才会被激活起作用?
3. 为何在动物细胞培养前要将小牛血清灭活一下?
教学内容
补体概述
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:又称补体成分(complement component),是存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质,包括:经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4;旁路激活途径的B因子、D因子和备解素(properdin,P因子);甘露聚糖结合凝集素激活途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸酶(MASP);补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。
2、补体受体(complement receptor):指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程中形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。目前已发现的补体受体包括:CR1、CR2、CR3、CR4、CR5及C3aR、C4aR、C5aR、C1qR、C3eR、H因子受体(HR)等。
3、补体调节蛋白(complement regulatory proteins):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、C1-INH、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。
二、补体的命名
(一)补体成分的命名
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,但其激活次序却为C1-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8-C9。补体旁路途径成分称为因子(factor),并以字母相区别,如B因子、D因子、H因子、I因子、P因子。
(二)补体片段的命名
补体在活化过程中被裂解成多个片段,其中较小的片段为a(如C3a、C5a),较大者为b(如C3b),但C2例外,C2a为较大片段。另外,失活的C3b和C4b还可继续裂解为较小片段,如C3c、C3d等。
(三)其他命名原则
此外,补体还有其他命名原则:①组成某一补体成分的肽链用希腊字母表示,如C3α链和β链等;②具有酶活性的分子,在其上以横线表示,如C1为无酶活性分子,而C1为有酶活性分子;③补体调节蛋白可按其功能命名,如衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)等。
三、补体的合成
约90%血浆补体成分由肝脏合成,仅少数成分在肝脏以外的其他部位合成。例如:C1由肠上皮细胞和单核/巨噬细胞产生;D因子在脂肪组织中产生。此外,多种器官和细胞(如单核/巨噬细胞、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)也能合成补体成分。
IFN-γ、IL-1、TNF-α、IL-6、IL-11等细胞因子可刺激补体基因转录和表达。感染部位浸润的单核/巨噬细胞可产生全部补体成分,从而及时补充和提高局部补体水平。因此,在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。
四、补体的生物学特点
1、含量相对稳定:约占血浆总球蛋白的10%~15%,不因免疫而增强。
2、对理化因素的作用敏感:61℃、2min,56℃、15~30 min灭活;而抗体能耐受56℃、30 min。保存在-20℃以下,0~10℃活性3~4天。对其它理化因素,如紫外线、震荡、酸、碱等都敏感。
3、能与抗原抗体复合物结合并被激活。补体激活后,导致一系列生物活性反应,增强机体防御能力,协助抗体消灭病原微生物。
4、不同种动物血清中补体含量不一致。豚鼠中补体含量最多,成分最强,活性最强。
5、代谢率高。合成率:0.5~1.5mg/kg.h,半衰期58小时。
1、补体是如何增强吞噬细胞的吞噬作用及介导免疫细胞的游走?
2、补体系统的多种成分是如何协调维护机体的内环境平衡的?