细胞连接与细胞外基质.pdf

细胞连接与细胞外基质细胞连接与细胞外基质 基础医学院细胞生物学系 杨乐 Tel 83950100 Email yangle 阶平楼164 科研楼923 2 本章内容本章内容 细胞连接细胞连接1 细胞外基质细胞外基质2 3 细胞连接的类型与组成 细胞连接的结构和功能 细胞连接与疾病 细胞外基质的化学组成 细胞外基质的形态结构 和功能 基膜的形态结构与功能 自学 细胞外基质与细胞的相 互作用 自学 细胞外基质与疾病 本章内容本章内容 细胞连接细胞连接细胞外基质细胞外基质 4 1 1 概述概述 细胞连接 细胞表面特化结构 概念 机体各种组织的细胞彼此按一定方式相互接触 并形成了将相邻细胞连接起来的特殊细胞结 构 这些起连接作用的结构或装置就称为细胞 连接 细胞 连接 5 细胞连接的类型细胞连接的类型 细胞连接 6 细胞连接 1 2 细胞连接的类型和组成细胞连接的类型和组成 A 紧密连接紧密连接 tight junction B 锚定连接锚定连接 plaque bearing junction 黏合带黏合带 adhesion belt 黏着斑黏着斑 adhesion plaque or focal adhesion 桥粒桥粒 desmosome 半桥粒半桥粒 hemidesmosome C 缝隙连接缝隙连接 gap junctions 7 细胞连接 桥粒 半桥粒 紧密连接 缝隙连接 黏着带 黏着斑 锚定连接 桥粒 半桥粒 紧密连接 缝隙连接 黏着带 黏着斑 锚定连接 8 1 2 1 紧密连接 Tight junction 1 2 1 紧密连接 Tight junction 概念 是一种相邻细胞间的局部紧密结合 两个细胞在连 接处的侧面近顶部细胞膜紧密接触 发生点状融合 形成与外界隔离的封闭带 是由相邻细胞的跨膜 连接糖蛋白组成的对合的封闭链 细胞连接 9 紧密连接 透射电镜图像和冰冻断裂复型膜电镜图像 10 紧密连接的分布紧密连接的分布 分布 普遍存在于各类上皮组织细胞上 包括各种腔道和 腺体的上皮细胞 内皮细胞 以及表皮的颗粒细胞之 间等 在神经元的胞体和轴突上均不存在紧密连接 但在 髓鞘上具有紧密连接 能够封闭髓鞘间隙 在胚胎发育的8细胞期 伴随着细胞极性的建立和 粘合带的形成 紧密连接开始组装 并在囊胚腔出现 以前组装完毕 保证了囊胚的形成 细胞连接 11 紧密连接的分子组成紧密连接的分子组成 电镜下观察 紧密连接由网状结构的嵴线构成 嵴线是紧密连接的结构基础 使分子难以通过 对小 分子通行的封闭效果取决于其数量的多少 细胞连接 12 紧密连接的分子组成紧密连接的分子组成 紧密连接嵴线中的三类主要蛋白 occludin 封闭蛋白 闭锁素 跨膜四次的膜蛋白 60KD claudin 水闸蛋白 壳牢素 为一至少拥有20个成员的蛋白家族 Zonula occluden ZO 蛋白 紧密连接在细胞内侧以微丝为结构支架 Ca2 是形成紧密连接所必需的 用蛋白酶及螯合 剂处理可使紧密连接分离 细胞连接 13 细胞连接 紧密连接的分子组成紧密连接的分子组成 14 紧密连接的分子组成紧密连接的分子组成 细胞连接 15 紧密连接的分子组成紧密连接的分子组成 细胞连接 16 紧密连接的功能紧密连接的功能 连接功能 连接相邻细胞 加固组织 封闭和调控细胞间隙的通透性 保证机体内环境 的稳定和物质的选择性吸收 参与细胞极性的形成 细胞连接 17 紧密连接的功能紧密连接的功能 封闭和调控 屏障作用屏障作用 紧密连接对蛋白质等 紧密连接对蛋白质等大分子大分子一 般不通透 保证了机体内环境的稳定 一 般不通透 保证了机体内环境的稳定 如 血脑屏障 病毒感染途径的选择性 如 血脑屏障 病毒感染途径的选择性 阀门 闸门 作用阀门 闸门 作用 紧密连接对 紧密连接对小分子 离子 小分子 离子和和水水具有可调控的通透性 具有可调控的通透性 细胞旁通路细胞旁通路 经由紧密连接穿过相邻上皮或内 皮细胞之间的空隙实现的物质运输称为细胞旁 通路 经由紧密连接穿过相邻上皮或内 皮细胞之间的空隙实现的物质运输称为细胞旁 通路 paracellular pathway 细胞连接 18 实验证据实验证据 屏障作用 细胞连接 19 实验证据实验证据 细胞连接 20 阀门 闸门 作用 细胞旁通路 细胞连接 21 紧密连接的功能紧密连接的功能 细胞极性 栅栏作用栅栏作用 将上皮细胞的表面分隔为顶面与底侧 面 限制膜蛋白与膜脂的侧向扩散 从而参与细胞 极性的形成 细胞连接 22 紧密连接与疾病紧密连接与疾病 细胞连接 炎症细胞出血管过程 中枢神经系统疾病如多发性硬化与紧密连接受损所致 血脑屏障功能损害有关 肠道上皮细胞屏障功能损害与多种自身免疫性疾病有 关 包括I型糖尿病 IgA肾病 强直性脊柱炎 Crohn 氏病 溃疡性结肠炎等 参与紧密连接形成的基因缺陷可引起先天性皮肤病 这与皮肤的通透屏障破坏有关 致病菌和病毒感染常常首先破坏紧密连接屏障 23 1 2 2 锚定连接 锚定连接 Plaque bearing junction 概念 是存在于相互接触的细胞之间或细胞与细胞 外基质之间 具有特定形态结构 能抵抗一定 机械张力的牢固黏合 分布 主要存在于各种上皮细胞及某些非上皮细胞 上 如心肌 平滑肌细胞 成纤维细胞等 细胞连接 分类分类 共四类 分为两组 共四类 分为两组 与与微丝微丝相连者 相连者 黏合带 Adhesion belt 黏着斑 Adhesion plaque focal adhesions 与与中间纤维中间纤维相连者 相连者 桥粒 Desmosome 半桥粒 Hemidesmosome 锚定连接锚定连接 细胞连接 25 锚定连接 细胞连接 26 黏着带 adhesion belt黏着带 adhesion belt 概念 概念 位于紧密连接下方 相 邻细胞间形成一个连续的 带状结构 间隙约15 20 nm 也称带状桥粒 belt desmosome 细胞连接 27 细胞连接 28 黏着带的分子组成黏着带的分子组成 钙黏着蛋白 Cadherin钙黏着蛋白 Cadherin 在人类有超过22个成员 构象改变依赖于Ca在人类有超过22个成员 构象改变依赖于Ca2 2 细胞连接 29 黏着带的微观结构黏着带的微观结构 细胞连接 30 黏着带的微观结构黏着带的微观结构 细胞连接 结构 胞质面有微丝束平行环绕细胞膜 通过黏着斑 连接蛋白与钙黏素 cadherin 相连 一种依赖Ca2 的机制使黏连素之间互相黏着 内含细丝状物 为来自两相邻细胞的钙粘素之 胞外部分 是上皮细胞之间由钙粘素 cadherins 介导的 在质膜下方有肌动蛋白纤维附着的细胞连接 31 黏着带的功能黏着带的功能 功能 维持细胞形态和组织器官的完整性 建立细胞极 性 参与信号转导等功能 并参与形态发生和细胞 分化 例如 神经管的形成和闭合 细胞连接 E cadherinN cadherin 32 黏着斑黏着斑 adhesive plaque 概念 是在某些细胞与细胞外基质之间形成的 呈散在 斑点状分布的锚定连接 它不像黏着带环绕整个细 胞成带状 间隙约为10 15 nm 明显窄于非特异的 粘合部位 分子组成 整联蛋白 又称为整合素 integrin 细胞连接 33 黏着斑的分子组成黏着斑的分子组成 整合素整合素 Integrin 异源二聚体糖蛋白异源二聚体糖蛋白 人体细胞中已发现人体细胞中已发现24 种 链和种 链和9种 链 它们相互配合形成至 少 种 链 它们相互配合形成至 少24种不同的二聚体 整合素 种不同的二聚体 整合素 细胞连接 34 黏着斑的微观结构黏着斑的微观结构 结构 结构 在粘着斑处质膜中成簇的整合素分子在胞外与细胞 外基质蛋白质 在粘着斑处质膜中成簇的整合素分子在胞外与细胞 外基质蛋白质 纤粘连蛋白纤粘连蛋白 结合 在胞内通过多 分子复合体与肌动蛋白纤维束 结合 在胞内通过多 分子复合体与肌动蛋白纤维束 应力纤维应力纤维 Stress fiber 结合 结合 细胞连接 35 细胞连接 黏着斑的微观结构黏着斑的微观结构 36 黏着斑的功能黏着斑的功能 功能功能 主要与细胞的贴附铺展 及迁移运动有关 与片状伪足的运动密切 相关 存在于成纤维细胞等结 缔组织细胞上 不断组 装与去组装 其动态变 化是细胞铺展与迁移的 前提 细胞连接 37 桥粒 桥粒 Desmosome 概念 概念 相邻细胞通过中等纤 维附着的胞质斑形成 的一种特殊连接 存 在于上皮细胞底侧面 粘合带的下方 呈 圆盘状 作用似铆钉 桥粒处相邻细胞质 膜之间存在 30 50 nm 宽的间隙 细胞连接 38 桥粒的分子组成桥粒的分子组成 分子组成 分子组成 钙粘素分子 属于钙粘素 超家族中的桥粒钙粘素 包括桥粒斑球蛋白 plakoglobin 桥粒斑素 desmoplakin 桥粒芯蛋 白 desmoglein 桥粒芯 粘着蛋白 desmocolin 等 细胞连接 39 桥粒的微观结构桥粒的微观结构 桥粒所在质膜的胞质侧有一层致密的胞质斑 即 桥粒斑 desmosomal plaque 桥粒斑中含有大分子复合体 将中间纤维以反折 成绊环的形式在其上锚定 多束中间纤维通过与每一个桥粒紧密相连 形成 布满整个细胞的网络 细胞连接 40 桥粒的微观结构桥粒的微观结构 细胞连接 41 铆接相邻细胞 提供细胞内中间纤维的锚定位点 形成整体网络 起支持和抵抗外界压力与张力的 作用 细胞连接 桥粒的功能桥粒的功能 42 桥粒与疾病桥粒与疾病 一些皮肤病与桥粒病变有关 一些皮肤病与桥粒病变有关 抗桥粒钙粘素的自身抗体可引起寻常天疱疮 pemphigus vulgaris 严重者可危及生命 桥粒钙粘素基因缺陷可导致皮肤病 金黄色葡萄球菌产生的毒素可以水解桥粒钙粘素 引起表皮剥脱起泡 细胞连接 43 半桥粒半桥粒 Hemidesmosome 概念 是在与基膜接触的上皮细胞底面出现的 以 整合素为粘合分子 并以中间纤维为胞内支架的 锚定连接 其结构类似于半个桥粒 细胞连接 44 半桥粒的分子组成及微观结构半桥粒的分子组成及微观结构 半桥粒与桥粒形态类似 化学组成不同 通过细 胞质膜上的膜蛋白整合 素将上皮细胞固着在基 底膜上 在半桥粒中 中间纤维 不是在致密斑上形成袢 环而是终止于半桥粒的 致密斑内 细胞连接 45 细胞连接 46 半桥粒的功能半桥粒的功能 将上皮细胞铆接在基底膜 上 提供支撑 抵抗外界压力及 张力 细胞连接 47 半桥粒与疾病半桥粒与疾病 与半桥粒相关的疾病 抗半桥粒的自身抗体可导致多见于老年人的大疱性类 天疱疮 bullous pemphigoid 整合素和层粘连蛋白基因的突变均可引起大疱性表皮 松解症 epidermolysis bullosa 细胞连接 48 锚定连接小结锚定连接小结 细胞连接 连接种类 膜蛋白 黏合分子 膜蛋白 的配体 细胞骨架 锚定纤维 连接对象 黏合带 黏着斑 桥粒 半桥粒 钙黏素 钙黏素 钙黏素 钙黏素 微丝 微丝 中间纤维 中间纤维 细胞 细胞 细胞 细胞 细胞 细胞外基质 细胞 细胞外基质 a5b1整合素 a6b4整合素 纤黏连蛋白等 层黏连蛋白等 49 1 2 3 缝隙连接缝隙连接 gap junction 概念 概念 是机体细胞间是机体细胞间最普遍最普遍的一种细胞连接 广泛分布 于各种组织细胞间 早在胚胎发育的 的一种细胞连接 广泛分布 于各种组织细胞间 早在胚胎发育的8细胞阶段即 已建立 两 细胞阶段即 已建立 两相邻细胞相邻细胞的质膜间形成的的质膜间形成的特化盘状区域特化盘状区域 该 处的相邻质膜间具有 该 处的相邻质膜间具有2 4 nm的狭缝 内含许多两 两相对的 的狭缝 内含许多两 两相对的连接子连接子 Connexon 细胞连接 50 缝隙连接缝隙连接 细胞连接 51 缝隙连接的微观结构缝隙连接的微观结构 基本结构单位 连接子 connexon 蛋白复合体 由6个连接蛋白分子组成 每个蛋白为柱状4次跨膜蛋白 中心为亲水通道 允许离子及分子量 2kD的水溶性小分 子通过 细胞连接 52 细胞连接 53 缝隙连接的功能缝隙连接的功能 功能 建立细胞间的电偶联和代谢偶联 孔道的调控能够影响细胞的生理活动并对细胞具 有保护作用 对于胚胎发育及细胞分化具有重要作用 细胞连接 54 电偶联电偶联 electric coupling 带电离子通过间隙连接通道由一个细胞直接进入另 一个细胞 使动作电位迅速在细胞之间传播的过程 存在于某些具有电兴奋性的细胞之间 存在于少数神经细胞之间的缝隙连接即为电突触 心肌细胞的缝隙连接出现于闰盘内 尤其在心脏浦肯野传 导系统 电偶联非常发达 一些脏器的平滑肌细胞之间也通过由缝隙连接介导的电偶 联实现同步收缩 细胞连接 55 代谢偶联 metabolic coupling代谢偶联 metabolic coupling 小分子代谢物和信号分子 分子量小于1500D 即可 通过间隙连接的通道 由一个细胞进入与之相邻的另 一个细胞 在没有电兴奋性的组织中 缝隙连接使代谢物 氨 基酸 葡萄糖 核苷酸 维生素等 及第二信使 cAMP Ca2 等 直接在细胞间流通 例如 激素与靶细胞作用后通过代谢偶联引起同步化效应 晶状体的营养与胞浆流 卵母细胞的营养 在胚胎发育早期特别重要 细胞连接 56 细胞连接 57 缝隙连接的功能缝隙连接的功能 缝隙连接孔道具有 开 关 互变作用 但不是 全或无 模式 主要受Ca2 调控 细胞连接 58 缝隙连接与疾病缝隙连接与疾病 因为连接蛋白由多种不同的基因编码 所以与缝隙 连接有关的遗传病复杂多样 其中最常见者为先天 性耳聋和遗传性皮肤病 多种癌细胞之间 以及癌细胞与癌旁细胞之间的缝 隙连接减少或功能紊乱 与癌细胞的增殖和转移有 关 并有碍于化疗药向癌组织渗透 是实体瘤产生 耐药性的原因之一 细胞连接 59 60 2 1 概述2 1 概述 细胞外基质细胞外基质 Extracellular Matrix 指分布于指分布于细胞外细胞外空间空间 由细胞分泌的蛋白和多糖 等 由细胞分泌的蛋白和多糖 等不溶性不溶性大分子所构成的结构精细而错综复杂的 大分子所构成的结构精细而错综复杂的 网络结构网络结构 构成支持细胞的框架 负责组织的构建 为细胞 的生存及活动提供适宜的场所 并通过信号转导 系统影响细胞的形状 代谢 功能 迁移 增殖 和分化 构成支持细胞的框架 负责组织的构建 为细胞 的生存及活动提供适宜的场所 并通过信号转导 系统影响细胞的形状 代谢 功能 迁移 增殖 和分化 细胞外基质 61 2 1 概述概述 细胞外基质 62 2 2 化学组成化学组成 细胞外基质 多糖 纤维蛋白 氨基聚糖和蛋白聚糖 glycosaminoglycan GAG and proteoglycan PG 胶原和弹性蛋白 collagen and elastin 结构作用 黏合作用 纤黏连蛋白和层黏连蛋白 fibronectin and laminin 63 2 3 1 胶原 胶原 collagen 细胞外基质中的细胞外基质中的骨架结构骨架结构 其化学本质为 其化学本质为糖蛋 白 糖蛋 白 属于不溶性纤维形蛋白质 属于不溶性纤维形蛋白质 动物体内含量动物体内含量最丰富最丰富 分布 分布最广泛最广泛的蛋白质 占 人体蛋白质总量的 的蛋白质 占 人体蛋白质总量的30 以上 遍布于体内除了脑 组织以外的各种器官和组织 以上 遍布于体内除了脑 组织以外的各种器官和组织 不同的结缔组织其结构和功能的不同 主要是由于 胶原含量 类型及排布方式不同所决定的 不同的结缔组织其结构和功能的不同 主要是由于 胶原含量 类型及排布方式不同所决定的 产生的细胞 以间质型细胞为主 如成纤维细胞 成骨细胞及成软骨细胞等 产生的细胞 以间质型细胞为主 如成纤维细胞 成骨细胞及成软骨细胞等 细胞外基质 64 collagen structure 胶原的结构胶原的结构 不同胶原在结构上具有共性不同胶原在结构上具有共性 都是由都是由3条条肽链构成 这肽链构成 这3条 肽链可以形成三股螺旋 条 肽链可以形成三股螺旋 triple helix 结构 每条肽 链称为 链 结构 每条肽 链称为 链 编码编码 链 链的基因相同则形成 同源三聚体 不同则形成异 源三聚体 的基因相同则形成 同源三聚体 不同则形成异 源三聚体 细胞外基质 原胶原 65 原胶原原胶原 tropocollagen 原胶原是胶原纤维的基本结构单位 三条 链盘绕而成三股螺旋结构称为原胶原 直径约 1 5nm 长度约300nm 每条 链均为左手螺旋结构 每圈螺旋由3个氨基酸残基组 成 三股左手螺旋的 链再相互缠绕成右手三股螺旋 即原 胶原 原胶原疏水性极强 形成以后即成为不溶性的纤维分子 细胞外基质 66 原胶原原胶原 链的一级结构特点 每隔两个aa残基即固定出现 一个Gly 甘氨酸 残基 形成一种 Gly X Y n的重复序 列 X和Y可以为其他任何aa 但X常为Pro 脯氨酸 Y常 为Hyp 羟脯氨酸 或Hyl 羟赖氨酸 某些Hyl 糖基化 Pro的环状结构与Gly极小的侧链使 多肽链自身卷曲为 左手螺旋结构 与一般蛋白质的右手 螺旋不同 Pro和Hyp的存在使得胶原具有硬度和刚性 细胞外基质 67 原胶原原胶原 细胞外基质 68 原纤维及胶原纤维的形成 细胞外基质 69 细胞外基质 Collagen fibers as seen bySEM 胶原纤维 原纤维 原胶原 胶原纤维 原纤维 原胶原 三股 肽链三股 肽链 胶原的结构胶原的结构 70 根据编码基因和肽链组合的不同 可以分为根据编码基因和肽链组合的不同 可以分为26种种 每一种类型的分子结构 组织分布和物理性能均有差异每一种类型的分子结构 组织分布和物理性能均有差异 同一组织常含有几种不同类型的胶原 但常以某一种为主 同一组织常含有几种不同类型的胶原 但常以某一种为主 常与常与ECM中的其他成分联系起来构成结构与功能的统一体 中的其他成分联系起来构成结构与功能的统一体 按其结构特性大致可分为若干组 按其结构特性大致可分为若干组 基膜胶原 不形成原纤维 交联成以基膜胶原 不形成原纤维 交联成以 型胶原 型胶原为主的三维网 络 主要存在于各种基膜 为主的三维网 络 主要存在于各种基膜 形成原纤维的胶原形成原纤维的胶原 跨膜胶原及其他尚未详尽了解的胶原跨膜胶原及其他尚未详尽了解的胶原 每种类型胶原的结构特性均与其特定的功能相适应 每种类型胶原的结构特性均与其特定的功能相适应 胶原的类型胶原的类型 细胞外基质 71 胶原的类型和组织分布胶原的类型和组织分布 类型类型组织分布组织分布类型类型组织分布组织分布 I大多数结缔组织大多数结缔组织 包括骨组织包括骨组织 XI含有 型胶原的组织含有 型胶原的组织 II软骨 间隙组织盘 玻璃体软骨 间隙组织盘 玻璃体XII含有含有I型胶原的组织型胶原的组织 III可拉伸性结缔组织可拉伸性结缔组织 皮肤 肺 皮肤 肺 血管系统血管系统 XIII大多数组织大多数组织 IV基底膜基底膜XIV含有含有I型胶原的组织型胶原的组织 V含有含有I型胶原组织中的次要组成型胶原组织中的次要组成 成分成分 XV大多数组织大多数组织 VI大多数结缔组织大多数结缔组织XVI大多数组织大多数组织 VII表皮 小肠黏膜的锚定原纤维表皮 小肠黏膜的锚定原纤维XVII皮肤半桥粒皮肤半桥粒 VIII血管内皮和其他组织血管内皮和其他组织XVIII许多组织许多组织 肝 肾肝 肾 IX含有 型胶原的组织含有 型胶原的组织XIX在横纹肌肉瘤中发现在横纹肌肉瘤中发现 X增生软骨增生软骨 细胞外基质 72 根据胶原形态进行的分类根据胶原形态进行的分类 细胞外基质 类 别类 别相应的胶原类型相应的胶原类型 纤维状纤维状 有横纹有横纹 I II III V XI 基膜胶原基膜胶原 三维网状结构三维网状结构 IV 形成片层的胶原形成片层的胶原IV VIII X FACITs IX XII XIV XVI XIX 锚定原纤维的胶原锚定原纤维的胶原VII 跨膜胶原跨膜胶原XIII XVII 其他其他XV XIII FACITs Fibril Associated Collagen with Interrupted Triple Helix 具有间断三股螺旋的原纤维结合胶原 73 细胞外基质 类型类型分子组成分子组成 三股螺旋三股螺旋 的长度的长度 特点特点分布分布 I 1 I 2 2 I 300nm 67nm横纹横纹 较粗大的纤较粗大的纤 维束维束 结缔组织结缔组织 II 1 I 3 300nm 67nm横纹横纹 较细的条状较细的条状 纤维束纤维束 软骨软骨 主要主要 III 1 I 3 300nm 67nm横纹横纹 较细的纤维较细的纤维 束束 主要存在于微血管 主要存在于微血管 常与常与I型胶原共分型胶原共分 布 布 IV 1 I 2 2 IV 390nm 三维交联网三维交联网 络络 所有各种基膜所有各种基膜 几种常见的胶原类型及组织分布几种常见的胶原类型及组织分布 74 细胞外基质 A B 胶原的电镜照片 A I型胶原 具有横纹 B IV胶原 无横纹 75 胶原的生物合成胶原的生物合成 迄今为止 已发现迄今为止 已发现30多种不同的多种不同的 链 不同的链 不同的 链由不 同的结构基因编码 它们均具有相似的结构 链由不 同的结构基因编码 它们均具有相似的结构 编码编码 链的基因一般为链的基因一般为30 40kb 分别由 分别由50个左右的 外显子和内含子组成 多数外显子含 个左右的 外显子和内含子组成 多数外显子含54bp 编码 编码6个 重复的 个 重复的Gly X Y序列 其它外显子编码序列 其它外显子编码2个或个或3个这样 的原始单位 个这样 的原始单位 细胞外基质 76 胶原的生物合成 细胞外基质 77 胶原的降解胶原的降解 胶原的降解速率比一般蛋白质慢胶原的降解速率比一般蛋白质慢 参与胶原分解的酶类主要有 参与胶原分解的酶类主要有 胶原酶 主要作用于胶原酶 主要作用于I 型胶原 型胶原 明胶酶 作用于 明胶酶 作用于 V 型胶原 肿瘤细胞能产 生明胶酶 特异性地作用于 型胶原 破坏基膜 为侵 袭 转移开辟道路 型胶原 肿瘤细胞能产 生明胶酶 特异性地作用于 型胶原 破坏基膜 为侵 袭 转移开辟道路 基质裂解素 作用于 基质裂解素 作用于 IV X型胶原 型胶原 细胞外基质 78 胶原的功能胶原的功能 构成构成ECM的骨架的骨架 胶原在胶原在ECM中含量最高 刚性及抗张力度最大 是构成 中含量最高 刚性及抗张力度最大 是构成ECM的骨架结构 胶原几乎参与所有的骨架结构 胶原几乎参与所有ECM 的构建 的构建 影响细胞形态和运动影响细胞形态和运动 影响细胞的增殖和分化影响细胞的增殖和分化 细胞外基质 79 胶原与疾病的关系胶原与疾病的关系 Vc缺乏引起的坏血病 遗传性胶原病 成骨发育不全综合征 免疫性胶原病 类风湿性关节炎 细胞外基质 80 2 3 2 弹性蛋白弹性蛋白 elastin 存在于伸展性大的组织中 例如 疏松结缔组织 皮 下 肺 脉管壁 子宫及胎盘等处 非糖基化 高度不溶性 空间构象不规则 具弹性和回缩能力 细胞外基质 stretch rela x cross link single elastin molecule 81 细胞外基质 人表皮中的弹性蛋白纤维网络扫描电镜图 82 弹性蛋白与疾病的关系弹性蛋白与疾病的关系 Marfan Syndome 马凡氏症候群 细胞外基质 83 2 3 3 非胶原糖蛋白2 3 3 非胶原糖蛋白 共同特点是既可与细胞结合 又可与共同特点是既可与细胞结合 又可与ECM中其他 大分子结合 从而将细胞黏着于 中其他 大分子结合 从而将细胞黏着于ECM 故又统称 为黏着因子或黏附蛋白 故又统称 为黏着因子或黏附蛋白 这类蛋白有数十种 研究较多的是 这类蛋白有数十种 研究较多的是 纤黏连蛋白纤黏连蛋白 Fibronectin FN 层黏连蛋白层黏连蛋白 Laminin LN 细胞外基质 84 纤黏连蛋白 FN纤黏连蛋白 FN 细胞外基质 FN亦称为纤维黏连蛋白 是一种大分子糖蛋白 在 血液 亦称为纤维黏连蛋白 是一种大分子糖蛋白 在 血液 ECM和细胞膜表面都有分布 和细胞膜表面都有分布 在血液中存在的纤连蛋白是可溶性的 在血液中存在的纤连蛋白是可溶性的 在在ECM和细胞膜表面存在的和细胞膜表面存在的FN则以不溶性的蛋白 纤维存在 主要功能是促进细胞与 则以不溶性的蛋白 纤维存在 主要功能是促进细胞与ECM的联结 的联结 85 细胞外基质 86 细胞外基质 促进细胞黏附促进细胞黏附 促进细胞的迁移和分化促进细胞的迁移和分化 例如例如FN促进神经脊细胞迁移到各个区域 分化为神 经节 色素细胞等 促进神经脊细胞迁移到各个区域 分化为神 经节 色素细胞等 在创伤修复中 在创伤修复中 FN促进巨噬细胞和其他免疫细胞迁 移到受损部位 促进巨噬细胞和其他免疫细胞迁 移到受损部位 纤黏连蛋白的功能纤黏连蛋白的功能 87 层黏连蛋白 LN层黏连蛋白 LN 是存在于各种是存在于各种基膜基膜中的主要功能成分 是胚胎发育中 中的主要功能成分 是胚胎发育中 最早最早出现的细胞外基质成分 出现的细胞外基质成分 在成体 它存在于上皮下和内皮下紧靠细胞基底 还 存在于肌细胞 脂肪细胞和神经髓鞘的周围 在成体 它存在于上皮下和内皮下紧靠细胞基底 还 存在于肌细胞 脂肪