補(bǔ)體系統(tǒng)和細(xì)胞因子

1、補(bǔ)體系統(tǒng)和細(xì)胞因子,第四章 補(bǔ)體系統(tǒng),補(bǔ)體系統(tǒng)是由存在于人或脊椎動(dòng)物血清與組織液中的一組可溶性蛋白及存在于血細(xì)胞與其它細(xì)胞表面的一組膜結(jié)合蛋白和補(bǔ)體受體所組成。補(bǔ)體的分類(lèi)： 補(bǔ)體固有成份 補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白 補(bǔ)體受體,C1~C9,B、D、P因子,C1INH、C4BP、H、I、S蛋白和血清羧肽酶等,C1qR、C3b/C4bR (CRI)、3dR(CRII)、H因子受體、C3a和C5a受體等,第一節(jié)

2、補(bǔ)體固有成份,一、補(bǔ)體固有成份的組成、命名、生成部位和理化特征補(bǔ)體（complement）常用C表示，參與經(jīng)典途徑活化的補(bǔ)體固有成份按其發(fā)現(xiàn)的先后分別命名為C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8和C9，其中C1由C1q、C1r和C1s三個(gè)亞基組成。參與旁路途徑活化的補(bǔ)體固有成份由B、D、P因子和C3、C5~C9組成。補(bǔ)體固有成份是由肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腸粘膜上皮細(xì)胞和脾細(xì)胞等合成的糖蛋白，含量約占血清球蛋白總量的10%，其中

3、C3含量最高、D因子含量最低。固有成份間的分子量差異較大，其中C1q最大、D因子最小。對(duì)熱不穩(wěn)定，56°C、30min即被滅活，0~10 °C條件下活性只能保持3~4d。多種理化因素如射線(xiàn)、機(jī)械振蕩、酒精、膽汁和某些添加劑等均可破壞補(bǔ)體。,補(bǔ)體活化的經(jīng)典和旁路途徑,,,C1q分子的C端球形結(jié)構(gòu)是與Ig上的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合的部位，它的啟動(dòng)可使C1r構(gòu)型改變，成為具有活性的C1r并誘導(dǎo)C1s的活化，成為具有酯酶活

4、性的C1s,在 Mg++存在下可啟動(dòng)補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。,,,二、幾種重要的補(bǔ)體固有成份的結(jié)構(gòu)和功能,1、C1分子的結(jié)構(gòu)和功能,,,電鏡觀察,活化C1的電鏡圖,2、C4分子的結(jié)構(gòu)、裂解片段及其功能 是C1作用的底物之一，裂解形成的小片段C4a有較弱的過(guò)敏毒素樣作用，大片段C4b可迅速于周?chē)R近的細(xì)胞或抗原－抗體復(fù)合物非特異性結(jié)合而獲得相應(yīng)的穩(wěn)定性，未被結(jié)合的C4b被C4bp\I因子迅速滅活。,3、C3分子的結(jié)構(gòu)、裂解片

5、段及其功能 為雙鏈分子，在C3轉(zhuǎn)化酶作用下裂解出的小片段C3a釋放至液相成為過(guò)敏毒素，大片段C3b與細(xì)胞膜表面的C3轉(zhuǎn)化酶穩(wěn)定結(jié)合成C5轉(zhuǎn)化酶，C3b也可以N端直接結(jié)合免疫復(fù)合物，C端同CRI結(jié)合，介導(dǎo)調(diào)理和免疫黏附作用。 4、B因子及其功能 參與旁路途徑中的重要分子，對(duì)激活物表面的C3b有較高的親和力，在Mg++存在下可形成C3bB復(fù)合物，可被活化D因子酶解成另一種C3轉(zhuǎn)化酶。,第二節(jié) 補(bǔ)體

6、系統(tǒng)的經(jīng)典激活途徑,定義：以抗原－抗體復(fù)合物為主要刺激物，使補(bǔ)體固有成份C1~C9發(fā)生酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)和最終發(fā)生細(xì)胞溶解作用的補(bǔ)體活化途徑，稱(chēng)為～。整個(gè)過(guò)程人為分為以下三個(gè)階段： 1、識(shí)別、啟動(dòng)階段： 2、活化階段： 3、膜攻擊階段：,未與抗原結(jié)合的IgM示意圖,與抗原結(jié)合后的IgM示意圖,未與抗原結(jié)合的IgM電鏡結(jié)果,與抗原結(jié)合的IgM電鏡結(jié)果,,,,,,,,,,,,,,MAC的電鏡結(jié)果,補(bǔ)

7、體誘導(dǎo)的RBC膜的破裂,第三節(jié) 補(bǔ)體活化的旁路激活途徑,定義：不經(jīng)C1、C4、C2活化，而是在B、D、P因子參與下，直接由C3b與激活物結(jié)合啟動(dòng)補(bǔ)體酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)和最終產(chǎn)生細(xì)胞溶解作用的補(bǔ)體活化途徑，稱(chēng)為～。旁路激活途徑同經(jīng)典途徑活化的差異主要在起始階段和C3、C5轉(zhuǎn)化酶形成的不同，一旦C5轉(zhuǎn)化酶形成以后，其后繼結(jié)果則完全相同。主要過(guò)程如左圖：,經(jīng)典和旁路途徑的主要區(qū)別,,比較項(xiàng)目,經(jīng)典途徑,旁路途徑,,

8、激活物,補(bǔ)體固有成份,所需離子,C3轉(zhuǎn)化酶,C5轉(zhuǎn)化酶,生物學(xué)作用,IgM/IgG1~3與抗原形成的免疫復(fù)合物,細(xì)菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等,C1~C9,C3、B、D、P因子和C5~C9,Ca++、Mg++,Mg++,C4b2b,C3bBb(P),C4b2b3b,C3bnBb(P),在特異性體液免疫的效應(yīng)階段起作用,參與非特異性免疫，在感染早期起作用,,,,,,第四節(jié) 補(bǔ)體活化途徑的調(diào)節(jié),補(bǔ)體系統(tǒng)的激活必

9、需在適度調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行，才能發(fā)揮正常的生理學(xué)作用。補(bǔ)體激活失控，則大量補(bǔ)體無(wú)益消耗，導(dǎo)致機(jī)體感染能力下降，而且會(huì)使機(jī)體發(fā)生劇烈炎癥反應(yīng)或造成自身組織細(xì)胞的損傷。其調(diào)節(jié)主要包括補(bǔ)體自身衰變的調(diào)節(jié)、體液中可溶性調(diào)節(jié)分子的作用、末結(jié)合性調(diào)節(jié)分子的作用等,C1INH的作用,C4BP的作用,H因子的作用,DAF因子的作用,S蛋白的作用,同源限制因子的作用,,,第五節(jié) 補(bǔ)體的生物學(xué)功能,1、溶菌和細(xì)胞溶解作用 細(xì)菌與相應(yīng)抗體（

10、IgG1~3或IgM）結(jié)合后，經(jīng)經(jīng)典途徑活化形成的MAC可產(chǎn)生溶細(xì)菌作用； 雖然沒(méi)有抗體存在，但通過(guò)和G-細(xì)菌的LPS直接相互作用可激活補(bǔ)體的旁路途徑，最終形成MAC而溶解細(xì)菌； 針對(duì)自身抗原抗體，同相應(yīng)細(xì)胞結(jié)合后也能產(chǎn)生溶細(xì)胞作用。,2、促進(jìn)中和及溶解病毒作用 在病毒與相應(yīng)抗體形成的復(fù)合物中加入補(bǔ)體，可明顯增強(qiáng)抗體對(duì)病毒的中和作用； 在沒(méi)有抗體存在時(shí)，補(bǔ)體也可對(duì)病毒產(chǎn)生溶解滅火作用。,正

11、常EB病毒的電鏡圖,抗體包被的EB病毒的電鏡圖,抗體和補(bǔ)體包被的EB病毒的電鏡圖,3、調(diào)理和免疫黏附作用 以補(bǔ)體裂解產(chǎn)物C3B/C4b為中間橋梁，通過(guò)其N(xiāo)端非穩(wěn)定結(jié)合部位與細(xì)菌及其它顆粒性抗原或免疫復(fù)合物結(jié)合后，再通過(guò)其C端穩(wěn)定結(jié)合部位與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體（CRI）的吞噬細(xì)胞結(jié)合，由此而產(chǎn)生的促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬的作用稱(chēng)為補(bǔ)體的調(diào)理作用； 細(xì)菌或免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體、結(jié)合C3b/C4b后，若與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體（C

12、RI）的RBC和血小板結(jié)合，則可形成較大的聚合物，這種效應(yīng)稱(chēng)為免疫黏附作用。,4、炎癥介質(zhì)作用 1)激肽樣作用：使小血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、引起炎癥性充血和水腫作用，叫～。補(bǔ)體C2裂解形成的小片段C2a有此作用。 2)過(guò)敏毒素樣作用：可使表面具有相應(yīng)受體的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性物質(zhì)，引起血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、平滑肌收縮和支器官痙攣等的作用，稱(chēng)～。補(bǔ)體裂解片段C3a、C4a、C5a有此作用。 3

13、)趨化作用：C3a和C5a等能吸引具有相應(yīng)受體的中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞向補(bǔ)體激活的炎癥區(qū)域游走和聚集，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。,,補(bǔ)體受體,,,細(xì)菌對(duì)抗補(bǔ)體殺傷作用的機(jī)制,第五章 細(xì)胞因子（Cytokine,CK）,定義：是指由活化的免疫細(xì)胞或非免疫細(xì)胞（如骨髓或胸腺中的基質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等）合成分泌的、能調(diào)節(jié)細(xì)胞生理功能、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、參與免疫應(yīng)答和組織修復(fù)等多種生物學(xué)效應(yīng)的小分子多肽，是除免疫球蛋白和補(bǔ)體之外的又一

14、類(lèi)分泌型免疫分子。,第一節(jié) 細(xì)胞因子的共同特征,絕大多數(shù)CK為低分子量糖蛋白，多數(shù)以單體、少數(shù)以雙體、個(gè)別以三體形式存在；常以旁分泌或自分泌形式作用于鄰近細(xì)胞或CK產(chǎn)生細(xì)胞；生理狀態(tài)下，絕大多數(shù)CK只在局部起作用，少數(shù)CK可通過(guò)內(nèi)分泌的形式作用于遠(yuǎn)處細(xì)胞；多種細(xì)胞都有產(chǎn)生CK的能力，如活化的免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和某些腫瘤細(xì)胞等；CK作用的多向性，即一種細(xì)胞可產(chǎn)生多種CK，而一種CK又可由多種細(xì)胞產(chǎn)生；CK的功能沒(méi)有特異性，

15、也不受MHC的限制；功能的高效性，即在pmol/L的水平就能發(fā)揮作用；多效性，即一種CK可作用于多種細(xì)胞，并產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)；重疊性，即多種CK可對(duì)同一細(xì)胞產(chǎn)生相同或相似的效應(yīng),,,A：CK的產(chǎn)生和功能概況,B：CK發(fā)揮功能的模式,CK功能的多向性、重疊性、協(xié)同性和拮抗性作用示意圖,抗原于單核細(xì)胞作用后導(dǎo)致TH細(xì)胞活化并產(chǎn)生細(xì)胞因子，從而在整個(gè)免疫應(yīng)答的不同過(guò)程中發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)節(jié)作用,第二節(jié) CK的生物學(xué)作用,抗感染和抗腫瘤

16、作用 IFN有抑制病毒復(fù)制作用，TNF除有IFN的作用外，還有直接抑瘤和殺瘤作用，IL-2/12等可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞等的殺瘤效應(yīng)等。免疫調(diào)節(jié)作用 IL-1/2/4/5/6/7/12等具有上調(diào)免疫功能的作用，IL-4/10/13、TGF-?等有下調(diào)免疫功能的作用；刺激造血細(xì)胞的增殖分化 SCF/IL-3作用于早期造血干細(xì)胞，GM、G、M-CSF等作用于晚期干細(xì)胞，EPO作用于紅系干細(xì)胞等；參與和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)

17、 IL-1/8和TNF等具有趨化作用，間接參與炎癥反應(yīng)，IL-1參與發(fā)熱反應(yīng)等,第三節(jié) 細(xì)胞因子受體,CK必需同相應(yīng)受體結(jié)合后才能發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。CKR的基本結(jié)構(gòu)： 主要分為：免疫球蛋白超家族成員、造血因子（I類(lèi)）受體家族、IFN(II類(lèi)）受體家族、TNF受體家族和趨化因子受體家族五類(lèi)。,第四節(jié) 細(xì)胞因子各論,,,,,,,,第五節(jié) CK及其受體在治療中的應(yīng)用,缺失跨膜區(qū)和胞漿區(qū)的IL-1R，可以阻止針對(duì)同

18、種異體抗原的TH細(xì)胞的活化，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示可延長(zhǎng)心臟移植后的存活期；重組IL-1Ra也能抑制TH細(xì)胞的活化；針對(duì)高親和力IL-2受體?亞基的抗體可阻斷TH細(xì)胞的活化和增殖，以及Tc的活化；能延長(zhǎng)心臟移植大鼠的存活期；通過(guò)基因突變技術(shù)得到的IL-2類(lèi)似物具有上述類(lèi)似的功能；,CK同各種毒素偶聯(lián)后用于心臟和腎臟移植后的抗排斥反應(yīng)；IL-2、IFN-?和TNF-?可以增強(qiáng)T細(xì)胞的活化，在臨床上已有應(yīng)用；用IL-2培養(yǎng)的NK或Tc細(xì)胞，