補體系統(tǒng)和細胞因子分析PPT課件

1、 補體系統(tǒng) 補體系統(tǒng)是由存在于人或脊椎動物血清與組織液中的一組可溶性蛋白及存在于血細胞與其它細胞表面的一組膜結(jié)合蛋白和補體受體所組成。 補體的分類： 補體固有成份 補體調(diào)節(jié)蛋白 補體受體C1C9,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1頁/共59頁相關幫助 需要相關抗體試劑的可以訪問Fantibody全球抗體搜索引擎 fantibody全球抗體搜索引擎是一個供公共檢索的抗體數(shù)據(jù)庫，其抗體信息數(shù)據(jù)來源于全球范圍的研究機構(gòu)與商業(yè)公司。該引擎由商品化抗體數(shù)據(jù)庫與抗體應用評價數(shù)據(jù)庫兩

2、部分組成，以幫助研究者更高效的尋找并評估該抗體的性能。全球抗體搜索引擎是繼基因與蛋白數(shù)據(jù)庫之后更為復雜的應用型檢索平臺 需要相關的實驗室儀器設備、生物試劑、醫(yī)療器械、制藥設備、醫(yī)藥原料、體外診斷試劑及耗材與技術(shù)服務信息的，可以訪問探生網(wǎng)biomean進行咨詢，期待您的加入第2頁/共59頁第一節(jié) 補體固有成份一、補體固有成份的組成、命名、生成部位和理化特征 補體（complement）常用C表示，參與經(jīng)典途徑活化的補體固有成份按其發(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三個亞基組成。 參與旁路途徑活化的補體固有成份由B、D、P因子

3、和C3、C5C9組成。 補體固有成份是由肝細胞、巨噬細胞、腸粘膜上皮細胞和脾細胞等合成的糖蛋白，含量約占血清球蛋白總量的10%，其中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。 對熱不穩(wěn)定，56C、30min即被滅活，010 C條件下活性只能保持34d。 多種理化因素如射線、機械振蕩、酒精、膽汁和某些添加劑等均可破壞補體。第3頁/共59頁補體活化的經(jīng)典和旁路途徑第4頁/共59頁 C1q分子的C端球形結(jié)構(gòu)是與Ig上的補體結(jié)合位點相結(jié)合的部位，它的啟動可使C1r構(gòu)型改變，成為具有活性的C1r并誘導C1s的活化，成為具有酯酶活性的C1s,在 Mg+存在下可

4、啟動補體活化的經(jīng)典途徑。 二、幾種重要的補體固有成份的結(jié)構(gòu)和功能1、C1分子的結(jié)構(gòu)和功能第5頁/共59頁電鏡觀察活化C1的電鏡圖第6頁/共59頁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有較弱的過敏毒素樣作用，大片段C4b可迅速于周圍臨近的細胞或抗原抗體復合物非特異性結(jié)合而獲得相應的穩(wěn)定性，未被結(jié)合的C4b被C4bpI因子迅速滅活。第7頁/共59頁 3、C3分子的結(jié)構(gòu)、裂解片段及其功能 為雙鏈分子，在C3轉(zhuǎn)化酶作用下裂解出的小片段C3a釋放至液相成為過敏毒素，大片段C3b與細胞膜表面的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)合免疫復合物，C

5、端同CRI結(jié)合，介導調(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，對激活物表面的C3b有較高的親和力，在Mg+存在下可形成C3bB復合物，可被活化D因子酶解成另一種C3轉(zhuǎn)化酶。第8頁/共59頁第二節(jié) 補體系統(tǒng)的經(jīng)典激活途徑定義：以抗原抗體復合物為主要刺激物，使補體固有成份C1C9發(fā)生酶促級聯(lián)反應，產(chǎn)生一系列生物學效應和最終發(fā)生細胞溶解作用的補體活化途徑，稱為。 整個過程人為分為以下三個階段： 1、識別、啟動階段： 2、活化階段： 3、膜攻擊階段： 第9頁/共59頁未與抗原結(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)果第1

6、0頁/共59頁第11頁/共59頁第12頁/共59頁第13頁/共59頁第14頁/共59頁第15頁/共59頁第16頁/共59頁第17頁/共59頁第18頁/共59頁MAC的電鏡結(jié)果補體誘導的RBC膜的破裂第19頁/共59頁第三節(jié) 補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)合啟動補體酶促級聯(lián)反應，產(chǎn)生一系列生物學效應和最終產(chǎn)生細胞溶解作用的補體活化途徑，稱為。 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。 主要過程如左圖：第20頁/共59頁經(jīng)典和旁路途徑的主要區(qū)

7、別比較項目經(jīng)典途徑旁路途徑激活物補體固有成份所需離子C3轉(zhuǎn)化酶C5轉(zhuǎn)化酶生物學作用IgM/IgG13與抗原形成的免疫復合物細菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgG4/IgA等C1C9C3、B、D、P因子和C5C9Ca+、Mg+Mg+C4b2bC3bBb(P)C4b2b3bC3bnBb(P)在特異性體液免疫的效應階段起作用參與非特異性免疫，在感染早期起作用第21頁/共59頁第22頁/共59頁第23頁/共59頁第四節(jié) 補體活化途徑的調(diào)節(jié) 補體系統(tǒng)的激活必需在適度調(diào)節(jié)的情況下進行，才能發(fā)揮正常的生理學作用。補體激活失控，則大量補體無益消耗，導致機體感染能力下降，而且會使機體發(fā)生劇烈炎癥反應或造成自

8、身組織細胞的損傷。 其調(diào)節(jié)主要包括補體自身衰變的調(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)分子的作用等第24頁/共59頁C1INH的作用C4BP的作用第25頁/共59頁H因子的作用DAF因子的作用第26頁/共59頁S蛋白的作用同源限制因子的作用第27頁/共59頁第28頁/共59頁第五節(jié) 補體的生物學功能1、溶菌和細胞溶解作用、溶菌和細胞溶解作用 細菌與相應抗體（IgG13或IgM）結(jié)合后，經(jīng)經(jīng)典途徑活化形成的MAC可產(chǎn)生溶細菌作用； 雖然沒有抗體存在，但通過和G-細菌的LPS直接相互作用可激活補體的旁路途徑，最終形成MAC而溶解細菌； 針對自身抗原抗體，同相應細胞結(jié)合后也能產(chǎn)生溶細胞作用。

9、2、促進中和及溶解病毒作用、促進中和及溶解病毒作用 在病毒與相應抗體形成的復合物中加入補體，可明顯增強抗體對病毒的中和作用； 在沒有抗體存在時，補體也可對病毒產(chǎn)生溶解滅火作用。第29頁/共59頁第30頁/共59頁正常EB病毒的電鏡圖抗體包被的EB病毒的電鏡圖抗體和補體包被的EB病毒的電鏡圖第31頁/共59頁3、調(diào)理和免疫黏附作用、調(diào)理和免疫黏附作用 以補體裂解產(chǎn)物C3B/C4b為中間橋梁，通過其N端非穩(wěn)定結(jié)合部位與細菌及其它顆粒性抗原或免疫復合物結(jié)合后，再通過其C端穩(wěn)定結(jié)合部位與表面具有相應補體受體（CRI）的吞噬細胞結(jié)合，由此而產(chǎn)生的促進吞噬細胞吞噬的作用稱為補體的調(diào)理作用； 細菌或免疫復合

10、物激活補體、結(jié)合C3b/C4b后，若與表面具有相應補體受體（CRI）的RBC和血小板結(jié)合，則可形成較大的聚合物，這種效應稱為免疫黏附作用。第32頁/共59頁第33頁/共59頁4、炎癥介質(zhì)作用、炎癥介質(zhì)作用 1)激肽樣作用激肽樣作用：使小血管擴張、通透性增強、引起炎癥性充血和水腫作用，叫。補體C2裂解形成的小片段C2a有此作用。 2)過敏毒素樣作用過敏毒素樣作用：可使表面具有相應受體的肥大細胞和嗜堿性粒細胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性物質(zhì)，引起血管擴張、通透性增強、平滑肌收縮和支器官痙攣等的作用，稱。補體裂解片段C3a、C4a、C5a有此作用。 3)趨化作用趨化作用：C3a和C5a等能吸引具有相

11、應受體的中性粒細胞和單核吞噬細胞向補體激活的炎癥區(qū)域游走和聚集，增強炎癥反應。第34頁/共59頁第35頁/共59頁補體受體第36頁/共59頁細菌對抗補體殺傷作用的機制第37頁/共59頁第五章 細胞因子（Cytokine,CK） 定義：是指由活化的免疫細胞或非免疫細胞（如骨髓或胸腺中的基質(zhì)細胞、血管內(nèi)皮細胞、成纖維細胞等）合成分泌的、能調(diào)節(jié)細胞生理功能、介導炎癥反應、參與免疫應答和組織修復等多種生物學效應的小分子多肽，是除免疫球蛋白和補體之外的又一類分泌型免疫分子。第38頁/共59頁第一節(jié) 細胞因子的共同特征 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、個別以三體形式存在； 常以旁分泌

12、或自分泌形式作用于鄰近細胞或CK產(chǎn)生細胞； 生理狀態(tài)下，絕大多數(shù)CK只在局部起作用，少數(shù)CK可通過內(nèi)分泌的形式作用于遠處細胞； 多種細胞都有產(chǎn)生CK的能力，如活化的免疫細胞、基質(zhì)細胞和某些腫瘤細胞等； CK作用的多向性，即一種細胞可產(chǎn)生多種CK，而一種CK又可由多種細胞產(chǎn)生； CK的功能沒有特異性，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可作用于多種細胞，并產(chǎn)生多種生物學效應； 重疊性，即多種CK可對同一細胞產(chǎn)生相同或相似的效應第39頁/共59頁A：CK的產(chǎn)生和功能概況B：CK發(fā)揮功能的模式第40頁/共59頁CK功能的多向性、重疊性、協(xié)同性和

13、拮抗性作用示意圖第41頁/共59頁抗原于單核細胞作用后導致TH細胞活化并產(chǎn)生細胞因子，從而在整個免疫應答的不同過程中發(fā)揮相應的調(diào)節(jié)作用第42頁/共59頁第二節(jié) CK的生物學作用 抗感染和抗腫瘤作用 IFN有抑制病毒復制作用，TNF除有IFN的作用外，還有直接抑瘤和殺瘤作用，IL-2/12等可增強巨噬細胞等的殺瘤效應等。 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； 刺激造血細胞的增殖分化 SCF/IL-3作用于早期造血干細胞，GM、G、M-CSF等作用于晚期干細胞，EPO作用于紅系干細胞等； 參與和調(diào)節(jié)炎癥反應

14、 IL-1/8和TNF等具有趨化作用，間接參與炎癥反應，IL-1參與發(fā)熱反應等第43頁/共59頁第三節(jié) 細胞因子受體 CK必需同相應受體結(jié)合后才能發(fā)揮相應的生物學效應。 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）受體家族、IFN(II類）受體家族、TNF受體家族和趨化因子受體家族五類。第44頁/共59頁第45頁/共59頁第46頁/共59頁第47頁/共59頁第48頁/共59頁第49頁/共59頁第四節(jié) 細胞因子各論第50頁/共59頁第51頁/共59頁第52頁/共59頁第53頁/共59頁第五節(jié) CK及其受體在治療中的應用 缺失跨膜區(qū)和胞漿區(qū)的IL-1R，可以阻止針對同種異體抗原的TH細胞的活化，動物實驗顯示可延長心臟移植后的存活期； 重組IL-1Ra也能抑制TH細胞的活化； 針對高親和力IL-2受體亞基的抗體可阻斷TH細胞的活化和增殖，以及Tc的活化；能延長心臟移植大鼠的存活期； 通過基因突變技術(shù)得到的IL-2類似物具有上述類似的功能；第54頁/共59頁第55頁/共59頁第56頁/共59頁 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； IL-2、IFN-和TNF-可以增強T細胞的活化，在臨床上已有應用； 用IL-2培養(yǎng)的NK或Tc細胞，即L