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第三章 补体系统
学习指导
一、补体系统的组成
补体是存在于正常人或动物新鲜血清中的具有酶活性的一组球蛋白，它包括多种因子，故称为补体系统。
补体系统由补体组分的11种蛋白质、旁路途径组分、攻膜复合体及调节因子等近30多种不同的血清蛋白所组成。参与经典途径的补体组分用“C”表示，分别称为C1、C2……C9。其中Cl由C1q、C1r、C1s三个亚单位组成。参与替代途径的组分和调节因子中某些成分以大写英文字母或英文缩写符号表示，如B、D、P因子及CR等。补体激活后在其代号或数字上方加一横线，如C 1、C 3、B等。裂解后产生的碎片，用英文小写字母表示，如C3a、C3b等。血清中补体蛋白约占血清球蛋白的10％，含量相对稳定，化学成份为糖蛋白，多数是β球蛋白，少数是γ和α球蛋白。补体的性质很不稳定，许多理化因素均可破坏补体，因此在使用补体时应采用新鲜血清。
二、补体系统的活化
补体系统在体液中以非活性状态存在，当其被激活物激活后，发生连锁的酶促反应，表现出其生物活性。补体有两条激活途径：①经典途径②替代途径。经典途径的主要激活物是抗原抗体(IgG1、IgG2、IgG3、IgM)复合物。参加成分是C1到C9各组分。激活过程分识别、活化和膜攻击三个阶段。替代途径激活时没有Cl、C2、及C4参加，C3首先被活化，然后完成C5~C9激活的连锁反应，故又称旁路途径或C3途径。本途径的激活物质主要是脂多糖、酵母多糖及凝集的IgA、IgG4等。参与成分主要是C3、B因子、D因子和P因子，以及攻膜复合体组分。补体两条激活途径的比较(见表3一1)。
三、补体系统的生物学作用
补体系统是机体非特异性免疫的重要组成部分，同时也参与特异性免疫，其主要作用如下：①溶菌和溶细胞作用：细菌与相应抗体结合后可通过经典途径激活补体，在细菌表面形成膜攻击复合物而溶解细菌；另外，革兰阴性细菌脂多糖是良好的旁路途径激活物，这在机体早期抗感染免疫中具有重要意义。在某些情况下，自身抗原抗体复合物可以激活补体，导致自身细胞的溶解破坏。②促进中和溶解病毒作用：补体、抗体与病毒作用后可有效地阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿入；另外，补体也可直接溶解灭活某些病毒，如RNA肿瘤病毒等。③调理和免疫粘附作用：以C3b／C4b为中间“桥梁”，通过其N端非稳定结合部位与细菌及其它颗粒性抗原或免疫复合物结合后，再通过其C端稳定结合部位与表面具有相应补体受体的吞噬细胞结合促进其吞噬作用，称为补体的调理作用。细菌或免疫复合物激活补体、结合C3b／C4b后，若与表面具有相应补体受体的红细胞和血小板结合，则可以形成较大的聚合物，容易被体内的吞噬细胞吞噬清除，称为免疫粘附作用。④炎症介质作用：C2a具有激肽样作用，可使小血管扩张、通透性增加；C3a、C4a、C5a,具有过敏毒素作用，可以使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放血管活性介质，引起炎症反应；C3a、C5a、C5b67，有趋化作用，可以吸引炎症细胞向补体激活的炎症区域游走和聚集，增强炎症反应。
四、体液中可溶性补体调节因子及其作用(见表3—2)
补体系统激活时对机体既有保护作用，又可产生损伤作用，正常情况下体内有一系列调节机制，控制补体的激活，以防止补体过度消耗和对自身组织的损伤。
表3—2体液中可溶性补体调节因子及其作用
调节因子 作 用
Cl酯酶抑制物(C1INH) 抑制C1酯酶活性
C4结合蛋白(C4bP) 抑制C4b与C2b的结合
H因子(C3b灭活促进因子) 促进I因子对C3b的灭活或从C3bBb置换Bb，限制C3bBb的形成，促进灭活
I因子(C3b灭活因子) 灭活C3b
S蛋白(膜攻击复合物抑制因子) 干扰C567与细胞膜结合
过敏毒素灭火因子 水解C3a／C5a末端精氨酸残基
五、学习本章注意点
补体系统是非特异性免疫的重要组成部分，在抗感染中发挥重要的作用，同时也可引起到免疫病理性损害。须注意的是：补体成分在活化后才表现各种生物学活性。补体旁路激活途径在细菌感染早期，尚未产生特异性抗体时，即可发挥重要的抗感染作用，而补体经典激活途径晚于上述途径，在特异性体液免疫的效应阶段发挥作用。另外，机体可通过一系列复杂的因素，调节补体系统的激活，使之反应适度，不至于引起严重的病理损伤。
习题自测
一、名词解释
1．补体系统 2．补体经典激活途径 3．补体旁路激活途径 4．趋化因子 5补体系统灭活因子 6．补体调理作用 7．级联反应 8．免疫粘附
二、填空题
l、补体系统由补体组分的───种蛋白质、───途径组分和攻膜复合体及───因子等血清蛋白所组成。
2、血清中含量最高的是 ───，其检测方法是 ───，C1含有三种亚单位，即 ───、───、───，其中───起识别单位的作用。
3、补体经典途径激活中，参与的抗体类型有 ───、───。旁路途径激活的中心环节是───的活化，激活过程中有───因子、───因子、───因子参与。
4、IgG和IgM对C1q的结合点分别是───、───Cl的形成过程中需───离子参与，C3转化酶(C4b2b)形成过程中需───离子参与。
5、补体经典激活途径中，C3转化酶是指 ───，C5转化酶是指───。旁路活化途径的C3转化酶是───，C5转化酶是───。
6、补体───成份的───亚单位与抗原抗体复合物中的IgG的Fc段结合。
7、能使补体灭活而不使抗体灭活的温度是───作用───分钟。
8、补体各成分的调节因子存在的意义是───和───。
9、激活的补体中───具有趋化活性，───可促进吞噬。
10、C3缺乏导致对───感染的抵抗力下降。
11、在经典激活途径中，根据补体各成分的不同作用，分成三个单位，即①───单位，由───组成。②───单位，由 ───组成。③───单位，由───组成。
12、Cl是由三个亚单位───、───、───依赖于───结合成的非活性大分子。
13、I因子缺乏可使血清中的───含量下降，患者临床表现为 ───。
14、参与旁路激活途径的补体成分有───、───、───、───和C1~C9。
15、具有免疫粘附和调理作用的补体分子片段有───和───。
16、能与C3b或C4b结合的调节因子主要有───、───、───等。
17、补体片段的炎症介质作用包括───、───、───等。
18、引起补体含量降低的因素有───、───、───。
三、最佳选择题
1、有关补体的特性不正确者为( )
A．约占血清球蛋白的10％ B．化学成分是糖蛋白 C．电泳泳动部位多在γ球蛋白区 D．其作用无特异性 E．对多种理化因素敏感
2、不包括亚单位在内，补体基本组分的蛋白质共有( )
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 E．11种
3、人血清中含量最高的补体成分是( )
A．C1 B．C2 C．C3 D．C4 E．C5
4、人血清中分子量最大的补体成分是( )
A．C2 B．C3 C．C9 D．C1q E．C1s
5、能激活补体经典途径的是( )
A．IgGl B．IgG2 C．IgG3 D．IgM E．以上都是
6、旁路途径的C3转化酶是( )
A．C3bBb B．C3a C．C5a D．C3b E．Ba
7、具有趋化作用的补体成分是( )
A．C2a B．C2b C．C3b D．C5b E．C5b67
8、作为膜攻击单位补体成分是( )
A．Cl—9 B．C3a C．C5b6789 D．C4b2b E．C3b
9、下列哪项不是补体的作用( )
A．异体移植排斥反应 B．输血反应 C．趋化作用
D．免疫调理作用 E．过敏毒素作用
10、具有刺激肥大细胞脱颗粒，释放组织胺的补体成分是( )
A．C3a B．C3b C．C5b D．C4b E．C2b
11、能够激活补体替代途径的Ig是( )
A．IgE B．IgA(单体) C．IgM D．IgGl E．IgG4
12、补体裂解片段中具有激肽样作用的是( )
A．C1q B．C2a C．C3a D．C4a E．C5a
13、下列补体组分中参与溶菌作用的是( )
A．C3a和C5a B．C4 C．C5—9 D．C5b6789 E．C8
14、关于补体以下正确叙述是( )
A．是一组具有酶促反应活性的脂类物质
B．具有溶解细胞，促进吞噬的作用，但无炎性介质效应
C．参与免疫病理反应 D．对热稳定 E．在血清中Cl含量最高
15、补体( )
A．是一种抗体 B．与红细胞相遇后即起溶血作用
C．存在于正常人或动物血清中，具有酶活性
D．可因预防接种而增加 E．对机体有利无害
16、补体系统的调节因子有( )
A．C1抑制物 B．C4结合蛋白 C．过敏毒素灭活因子 D．S蛋白 E．以上都是
17、C3b( )
A．既是C3转化酶的作用产物，又是C3转化酶的主要成分 B．具有免疫粘附作用 C．本身可促进新的C3b生成 D．A+B+C E．A+C
18、可激活补体旁路途径的物质是( )
A．酵母多糖 B．细菌的脂多糖 C肽聚糖 D．凝聚的IgA E．以上都对
19、补体的生物学活性( )
A．是非特异性的 B．其激活必须有抗体参与
C．可协助抗体发挥作用 D．有中和毒素作用 E．A+C
20、低补体血症可能原因是( )
A．肾小球肾炎 B．肾病综合征 C．肝硬化 D．恶性肿瘤 E．A+B+C
21、补体的作用是( )
A．溶解靶细胞 B．调理作用 C．过敏毒素作用
D清除免疫复合物作用 E．以上都对
22、不参与补体旁路途径的分子是( )
A．C3 B．H因子 C．D因子 D．C4 E．B因子
23、下列哪项不是替代途径的特点( )
A．替代途径的早期阶段有C3b参与，C3b又是此途径的中间产物
B．当感染早期抗体尚未产生前即发挥作用 C．C3bBb为C3转化酶
D．激活物是抗原抗体复合物 E．激活过程中有B因子、D因子、P因子参与
24．补体经典激活途径中，补体成分激活顺序是( )
A．C123456789 B．C12453679 C．C145236789 D．C142356789 E．C134256789
25、能干扰C5b67与细胞膜结合的调节因子是( )
A．S蛋白 B．H因子 C．C4结合蛋白 D．I因子 E．C8结合蛋白
26、下列关于补体的叙述，正确的是( )
A．C1s与Ig的补体结合点结合 B．C4b2b3b使C3裂解
C．正常生理条件下，C3可以被血液、体液中的蛋白酶少量裂解
D．HRF可以与C9结合 E．C3a只有过敏毒素作用，无趋化作用
27、人类遗传性血管性水肿的发生原因是( )
A．C4bp缺陷 B．H因子缺陷 C．I因子缺陷
D．P因子缺陷 E．C1酯酶抑制物缺陷
28、具有调理作用的补体成分是( )
A．C4a B．C3b C．C5b D．C2b E．C2a
29、血清补体含量增高见于( )
A．肿瘤 B．系统性红斑狼疮 C．血清病 D．肾小球肾炎 E．类风湿性关节炎
30、不能合成补体的细胞是( )
A．巨噬细胞 B．脾细胞 C．肾细胞 D．肝细胞 E．肠粘膜细胞
31、具有过敏毒素作用的补体组分是( )
A．C3a、C4b B．C3a、C5b C．C3a、C4a、C5a D．C3a、C5b67 E．C3b、C4b
32、不参与C3转化酶形成的补体组分是( )
A．C4 B．C3 C．C2 D．C5 E．B因子
33、具有免疫粘附作用的补体成分为( )
A．C3b、C4b B．Clq、C4 C．C3a、C5a D．C3b、C5b E．C4b、C5b
34、经典途径中，激活补体能力最强的免疫球蛋白是( )
A．IgGl B．IgG2 C．IgG3 D．IgM E．IgA
35、补体参与的生物学作用是( )
A．卵磷脂酶溶解红细胞 B．特异性抗体介导红细胞溶解
C．ADCC效应 D．中和毒素作用 E．沉淀作用
四、问答题
l、比较补体经典途径和旁路途径激活的特点。
2、补体系统激活过程中，在体内受哪些因素的调节?
3、补体系统在感染的早期和持续感染中，发挥抗感染作用的方式有何不同。
4、简述补体的生物学功能。
5、简述补体系统的组成。
6、补体系统激活后可以产生哪些有活性的裂解片段?具有何种生物学效应?
7、试述补体系统在抗感染免疫中的作用。
8、补体激活后产生的哪些片段具有免疫调理作用?其作用机制如何?
参考答案
一、名词解释
1．补体系统：是存在于正常人和动物血清中具有酶活性的一组与免疫有关的球蛋白所组成的酶反应系统，它包括多种因子。
2．补体经典激活途径：这条途径从抗原抗体复合物与C1q结合开始，依次激活各补体成分。其顺序为Cl、C4、C2、C3、C5、C6、C7、C8、C9。
3．补体旁路激活途径：补体的激活由C3开始，然后完成C5～C9的过程，越过了Cl、C4、C2，故称为补体旁路途径或替代途径。
4．趋化因子：是补体激活过程中释放于体液中的C3a、C5a和C5b67三种物质，以及致敏T细胞在抗原或非特异性刺激物刺激下产生的一些淋巴因子，它们具有对中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞的阳性趋化作用，使这些细胞向病原体部位移动和集中，对入侵的病原体进行吞噬和清除，与此同时也造成了炎症反应。
5．补体系统灭活因子：在补体系统激活过程中，对补体各组分的激活起抑制作用的生物活性物质，称为补体系统灭活因子。
6．补体调理作用：C3b、C4b与细菌、病毒等颗粒性物质结合，可促进吞噬细胞对其吞噬，称为补体的调理作用。
7．级联反应：当补体系统前一成份被活化，即具备了裂解下一成份的活性，使补体分子以连锁方式依次活化，而产生各种生物学效应。
8．免疫粘附：是指细菌或免疫复合物激活补体，结合C3b或C4b后，若与表面具有相应受体的红细胞和血小板结合，则可形成较大的聚合物，从而容易被体内的吞噬细胞吞噬清除，此即免疫粘附作用。
二、填空题
1、ll，旁路，调节 2、C3，单向免疫扩散，C1q，Clr，Cls，Clq 3、IgG，IgM，C3，D，B，P 4、CH2，CH3，Ca++，Mg++ 5、C4b2b，C4b2b3b，C3bBb，C3bnBb 6、Cl，C1q 7、56℃，30 8、阻止补体过度活化减少组织损伤 9、C5a，C3aC5b67C3b 10、化脓性细菌 11、(1)识别，C1q，Clr，Cls；(2)活化，C2，C4，C3；(3)膜攻击，C5，C6，C7，C8，C9 12、Clr,Cls，Clq，Ca++ 13、C3，反复发作的严重的甚至致命的细菌感染 14、C3，D因子，B因子，P因子 15、C3b，C4b 16、I因子，H因子，C4结合蛋白 17、过敏毒素，趋化作用，激肽样作用 18、补体成分消耗增多，补体成分大量丢失，补体合成不足
三、最佳选择题
1．C 2．D 3．C 4．D 5 ．E 6．A 7．E 8．C 9．A 10．A 11．E 12．B 13．D 14．C 15．C 16．E 17．D 18．E 19．E 20．E 21．E 22．D 23．D 24．D 25．A 26．C 27．E 28．B 29．A 30．C 31．C 32．D 33．A 34．D 35．B
四、问答题
l、经典途径与旁路途径激活补体的特点：
表 补体二条激活途径的比较
经典激活途径 替代激活途径
激活物 抗原抗体(IgGl—IgG3、IgM)复合物 肽聚糖、脂多糖、凝聚的IgA或IgG4
起始分子 C1q C3
参与的补体 Cl、C4、C2、C3、C5--C9、 C3、C5、C9、B因子、D因子
所需离子 Ca2+、Mg2+ Mg2+,
C3转化酶 C4b2b C3bBb,
C5转化酶 C4b2b3b C3bnBb(n≥2)
生物学作用 参与特异性免疫的效应阶段，感染后期发挥作用 参与非特异性免疫的效应阶段，感染早期发挥作用
2、补体激活过程中的调节因素：①自身衰变的调节②调节因子的作用，调节因子多为抑制因子，存在于体液和细胞膜上。
3、在感染早期补体系统主要通过旁路途径发挥作用，在感染的持续过程中特异性抗体产生后通过经典途径发挥作用。
4、补体的生物学功能：①溶菌和溶细胞作用；②中和溶解病毒作用；③调理和免疫粘附作用；④激肽样作用、过敏毒素作用及趋化作用。
5、补体系统的组成：补体系统是由存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性蛋白及存在于其它细胞表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。根据功能可将补体系统分为三类：第一类是存在于体液中参与补体激活酶促连锁反应的固有成分，包括C1～C9及D、B、P因子共12种14个蛋白分子。第二类是补体活化的调节分子，其中存在于体液中属于可溶性蛋白分子的有：C1酯酶抑制剂、C4bp、I因子、S蛋白等；存在于细胞表面的膜结合蛋白分子有：膜辅因子蛋白、促衰变因子和同种限制因子等。第三类是存在于细胞表面介导补体活性片段或调节蛋白发挥生物效应的各种受体，如C1q受体、C3b／C4b受体、H因子受体、C3a和C5a受体等。
6、补体系统激活后产生有活性的裂解片段及其生物效应：补体系统激活后可产生C4a、C4b、C2a、C3a、C3b、C5a、C5b等片段。C4a、C3a、C5a均具有过敏素作用，C3a、C5a具有趋化作用能引起具有相应受体的中性粒细胞和单核吞噬细胞向炎症区域游走集聚，增强炎症反应；C2a具有激肽样作用，C4b、C3b具有免疫调理和免疫粘附作用。
7、补体的抗感染作用有以下几个方面：①溶菌作用：病原体感染后刺激机体产生特异性抗体，通过经典途径激活补体发挥作用；另外，细菌菌体成分特别是脂多糖可直接激活补体，而不需抗体参与，在抗感染早期具有重要作用。②促进中和和溶解病毒作用：抗体和补体与病毒作用后可有效地阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿人；另外，补体对某些病毒如RNA肿瘤病毒和C型RNA病毒有直接溶解灭活作用。③补体通过C3b、C4b的免疫粘附和免疫调理作用，可以增强吞噬细胞对病原体的吞噬清除作用。
8、补体激活后产生具有免疫调理作用的片段及其作用机制：补体激活后产生的C3b、C4b具有免疫调理作用，作用机制是：以C3b／C4b为中间“桥梁”，通过其N端非稳定结合部位与细菌及其它颗粒性抗原或免疫复合物结合后，再通过其C端稳定结合部位与表面具有相应补体受体的吞噬细胞结合促进其吞噬作用。
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