细胞连接与细胞粘连

1、医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 是指细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间在是指细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间在 质膜接触区质膜接触区特化特化形成的连接结构。形成的连接结构。 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 功能分类功能分类结构分类结构分类主要特征主要特征主要分布主要分布 封闭连接封闭连接紧密连接紧密连接相邻细胞膜形成封闭链相邻细胞膜形成封闭链上皮细胞、脑微血管内皮细胞上皮细胞、脑微血管内皮细胞 锚定连接锚定连接黏合连接黏合连接肌动蛋白纤维参与的锚定连接肌动蛋白纤维参与的锚定连接 黏合带黏合带细胞细胞-细胞连接细胞连接上皮细胞上皮细胞 黏着斑黏着斑细胞细胞-

2、细胞外基质连接细胞外基质连接上皮细胞基部上皮细胞基部 桥粒连接桥粒连接中间纤维参与的锚定连接中间纤维参与的锚定连接 桥粒桥粒细胞细胞-细胞连接细胞连接心肌细胞、上皮细胞心肌细胞、上皮细胞 半桥粒半桥粒细胞细胞-细胞外基质连接细胞外基质连接上皮细胞基部上皮细胞基部 通讯连接通讯连接间隙连接间隙连接由连接子介导细胞通讯由连接子介导细胞通讯大多数动物组织细胞大多数动物组织细胞 化学突触化学突触神经细胞突触通讯神经细胞突触通讯神经元核神经神经元核神经-肌细胞间肌细胞间 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 一、紧密连接一、紧密连接 1. 唯一的封闭连接唯一的封闭连接 2. 广泛分布于各种广泛

3、分布于各种 上皮细胞基质基部上皮细胞基质基部 3.由封闭蛋白、密由封闭蛋白、密 封蛋白、封蛋白、ZO蛋白蛋白 等形成等形成焊接线样带焊接线样带 状连接结构状连接结构。 4.不同组织中封闭不同组织中封闭 程度不同程度不同 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 紧密连接的功能：紧密连接的功能： 1.封闭上皮细胞的间隙封闭上皮细胞的间隙，与外界隔离，防止，与外界隔离，防止 细胞外物质任意通过细胞间隙进入组织，细胞外物质任意通过细胞间隙进入组织， 或组织中物质回流入外界腔体，或组织中物质回流入外界腔体，保证组织保证组织 内环境的稳定。内环境的稳

4、定。 2.形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩 散的屏障，散的屏障，维持上皮细胞的极性维持上皮细胞的极性。 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 二、锚定连接二、锚定连接 1. 细胞骨架纤维参与细胞骨架纤维参与，细胞与细胞或细胞与基质间，细胞与细胞或细胞与基质间 2. 广泛分布于动物各种组织中，需要承受机械压力的组广泛分布于动物各种组织中，需要承受机械压力的组 织中尤为丰富织中尤为丰富 3.抵抗机械张力的牢固黏合抵抗机械张力的牢固黏合 锚定连接锚定连接 黏合连接黏合连接 （肌动蛋白相连（肌动蛋白相连） 黏合带黏合带 细胞细胞之间细胞细胞之间 黏合斑

5、黏合斑 细胞基质之间细胞基质之间 桥粒连接桥粒连接 （中间纤维相连）（中间纤维相连） 桥粒桥粒 细胞细胞之间细胞细胞之间 半桥粒半桥粒 细胞基质之间细胞基质之间 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 锚定蛋白的构成：锚定蛋白的构成： 跨膜跨膜 粘连粘连 蛋白蛋白 细胞内锚定蛋白细胞内锚定蛋白 细胞骨架 细胞膜 跨膜跨膜 粘连粘连 蛋白蛋白 细胞膜 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 （一）黏合连接（一）黏合连接 1.黏合带黏合带 位置：相邻上皮细胞紧密连接下方位置：相邻上皮细胞紧密连接下方 构成：构成： 跨膜粘连蛋白跨膜粘连蛋白钙粘素钙粘素 胞内锚定蛋白胞内锚定蛋白a,b

6、,ga,b,g连环蛋白，连环蛋白， 纽蛋白，纽蛋白，a a-辅肌动蛋白辅肌动蛋白 连接细胞内骨架连接细胞内骨架肌动蛋白肌动蛋白 功能：功能： 维持细胞形态和组织完整性，发育维持细胞形态和组织完整性，发育 中影响形态发生中影响形态发生 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 2.黏着斑黏着斑 位置：位置： 上皮细胞基底部，细胞与细胞外基上皮细胞基底部，细胞与细胞外基 质连接质连接 构成：构成： 跨膜粘连蛋白跨膜粘连蛋白整联蛋白整联蛋白 胞内锚定蛋白胞内锚定蛋白踝蛋白，细丝蛋踝蛋白，细丝蛋 白，纽蛋白，白，纽蛋白，a a-辅肌动蛋白辅肌动蛋白

7、 连接细胞内骨架连接细胞内骨架肌动蛋白肌动蛋白 功能：功能： 对细胞的铺展和迁移具有重要意义对细胞的铺展和迁移具有重要意义 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 （二）（二） 桥粒桥粒 连接连接 1. 桥粒桥粒 上皮细胞黏上皮细胞黏 合带下方合带下方 纽扣状结构纽扣状结构 维持上皮细维持上皮细 胞结构，抵胞结构，抵 抗外来张力、抗外来张力、 压力、及撕压力、及撕 裂裂 中间纤维中间纤维 桥粒斑蛋白 桥粒珠蛋白 细胞膜 钙黏素蛋白钙黏素蛋白 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 医学细胞生物学 桥粒（桥粒（Desmosome） 医学细胞生物学 Desmosome in spi

8、nous layer of human skin 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 2.半桥粒半桥粒 上皮细胞与基底膜之间上皮细胞与基底膜之间 形态与桥粒类似，为桥粒一半形态与桥粒类似，为桥粒一半 功能与化学组成与桥粒不同功能与化学组成与桥粒不同 胞质斑为胞质斑为网蛋白网蛋白，跨膜粘连蛋白为，跨膜粘连蛋白为整联蛋整联蛋 白白，与基底膜中的粘连蛋白结合，与基底膜中的粘连蛋白结合 连接上皮与基底膜，防止上皮剥离连接上皮与基底膜，防止上皮剥离 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 三、通讯连接三、通讯连接 （一）间隙连接（一）间隙连接 1.又称缝隙连接，许多连接单位往往又称缝

9、隙连接，许多连接单位往往 集结在一起呈斑块状。集结在一起呈斑块状。 2.基本结构为基本结构为连接子连接子，六个连接蛋白，六个连接蛋白 组合成一个中心开放的亲水孔，相邻组合成一个中心开放的亲水孔，相邻 细胞的连接蛋白互相连接形成一个通细胞的连接蛋白互相连接形成一个通 道道 3.开关可调节，介导相邻细胞之间小开关可调节，介导相邻细胞之间小 分子代谢物或离子的耦联分子代谢物或离子的耦联 4.在代谢活性和胞间信号传递中起到在代谢活性和胞间信号传递中起到 重要作用重要作用 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 （二）化学突触（二）化学突触 神经细

10、胞与神经细胞或神经细胞与肌细胞神经细胞与神经细胞或神经细胞与肌细胞 之间之间 有方向性有方向性 依靠化学信号分子依靠化学信号分子神经递质释放传递信神经递质释放传递信 息息 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 黏附分子类型黏附分子类型主要成员主要成员Ca2+/Mg2+ 依赖性依赖性 胞内相连的骨胞内相连的骨 架成分架成分 细胞连接细胞连接 介导细胞与细胞间连接介导细胞与细胞间连接 钙黏蛋白钙黏蛋白E,N,P-钙黏蛋白钙黏蛋白+肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维粘合带粘合带 桥粒桥粒-钙黏蛋白钙黏蛋白+中间纤维中间纤维桥粒桥粒 选择素选择素P-选择素选择素+- 免疫球

11、蛋白免疫球蛋白神经细胞黏附分子神经细胞黏附分子- 血细胞整联蛋白血细胞整联蛋白a aLb b2+肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维- 介导细胞与细胞外基质连接介导细胞与细胞外基质连接 整联蛋白整联蛋白20多种类型多种类型+肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维黏着斑黏着斑 a a6b b4+中间纤维中间纤维半桥粒半桥粒 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 细胞黏附分子的结构细胞黏附分子的结构 1.胞外区：较长，胞外区：较长，N端有糖链，与配体识别端有糖链，与配体识别 2.跨膜区：多为一次跨膜的疏水区跨膜区：多为一次跨膜的疏水区 3.胞质区：较小，与胞质区：较小，与细胞骨架成分或

12、信号细胞骨架成分或信号传导分子传导分子 结合结合 黏附分子胞外结合方式：黏附分子胞外结合方式： 1.同亲型结合：同种黏附分子之间，如钙黏素同亲型结合：同种黏附分子之间，如钙黏素 2.异亲型结合：异种黏附分子之间，如整联蛋白和异亲型结合：异种黏附分子之间，如整联蛋白和 选择素选择素 3.连接分子依赖型：通过连接分子中介连接分子依赖型：通过连接分子中介 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 一、钙黏素一、钙黏素 1.家族成员众多，同源性很高家族成员众多，同源性很高 2.胞外区折叠为胞外区折叠为5个重复结构域，个重复结构域， Ca2+结合在重复结构域之间，赋予结

13、合在重复结构域之间，赋予 刚性和强度刚性和强度 3.功能：功能： 介导介导细胞细胞与与细细胞间的胞间的同亲型同亲型黏附黏附 个体发育过程中影响细胞分化，个体发育过程中影响细胞分化， 参与组织器官形成参与组织器官形成 参与细胞之间稳定的特化连接结参与细胞之间稳定的特化连接结 构构 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 Cadherin 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 二、选择素二、选择素 依赖于依赖于Ca2+的的异亲型异亲型细胞黏附分子细胞黏附分子 特异性识别其他细胞表面寡糖链的特定糖基特异性识别其他细胞表面寡糖链

14、的特定糖基 单次跨膜，胞外区有三个独立结构域（凝集素单次跨膜，胞外区有三个独立结构域（凝集素 结构域、表皮生长因子样结构域和补体结合蛋结构域、表皮生长因子样结构域和补体结合蛋 白同源结构域）白同源结构域） 主要介导白细胞与血管内皮细胞或血小板的识主要介导白细胞与血管内皮细胞或血小板的识 别和暂时性黏附，帮助白细胞、血小板进入炎别和暂时性黏附，帮助白细胞、血小板进入炎 症部位。症部位。 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 三、免疫球蛋白超家族三、免疫球蛋白超家族 不依赖不依赖Ca2

15、+的的细胞黏附分子细胞黏附分子 胞外区由一个或多个免疫球蛋白样结构域胞外区由一个或多个免疫球蛋白样结构域 组成组成 介导同亲型或异亲型黏附介导同亲型或异亲型黏附 介导免疫细胞或非免疫细胞之间的黏着介导免疫细胞或非免疫细胞之间的黏着 医学细胞生物学 第二节第二节 细胞黏附分子与细胞粘连细胞黏附分子与细胞粘连 四、整联蛋白家族四、整联蛋白家族 普遍存在于脊椎动物细胞表面普遍存在于脊椎动物细胞表面 依赖于依赖于Ca2+或或Mg2+介导的异亲型介导的异亲型 细胞黏附分子细胞黏附分子 由由a a和和b b两个亚基形成异二聚体跨两个亚基形成异二聚体跨 膜蛋白膜蛋白 识别含有识别含有RGD三肽序列的细胞外三

16、肽序列的细胞外 基质分子基质分子 功能：功能： 1.介导细胞间相互作用介导细胞间相互作用 2.介导细胞与基质间相互作用介导细胞与基质间相互作用 3.在信号传递中发挥重要作用在信号传递中发挥重要作用 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 一、紧密连接一、紧密连接 1. 唯一的封闭连接唯一的封闭连接 2. 广泛分布于各种广泛分布于各种 上皮细胞基质基部上皮细胞基质基部 3.由封闭蛋白、密由封闭蛋白、密 封蛋白、封蛋白、ZO蛋白蛋白 等形成等形成焊接线样带焊接线样带 状连接结构状连接结构。 4.不同组织中封闭不同组织中封闭 程度不同程度不同 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接

17、紧密连接的功能：紧密连接的功能： 1.封闭上皮细胞的间隙封闭上皮细胞的间隙，与外界隔离，防止，与外界隔离，防止 细胞外物质任意通过细胞间隙进入组织，细胞外物质任意通过细胞间隙进入组织， 或组织中物质回流入外界腔体，或组织中物质回流入外界腔体，保证组织保证组织 内环境的稳定。内环境的稳定。 2.形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩形成上皮细胞质膜蛋白与质膜分子侧向扩 散的屏障，散的屏障，维持上皮细胞的极性维持上皮细胞的极性。 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 锚定蛋白的构成：锚定蛋白的构成： 跨膜跨膜 粘连粘连 蛋白蛋白 细胞内锚定蛋白细胞内锚定蛋白 细胞骨架 细胞膜 跨膜跨膜 粘连粘连 蛋白蛋白 细胞膜 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 医学细胞生物学 第一节第一节 细胞连接细胞连接 2.半桥粒半桥粒 上皮细胞与基底膜之间上皮细胞与基底膜之间 形态与桥粒类似，为桥粒一半形态与桥粒类似，为桥粒一半 功能与化学组成与桥粒不同功能与化学组成与桥粒不同 胞质斑为胞质斑为网蛋白网蛋白，跨膜粘连蛋白为，跨膜粘连蛋白为整联蛋整联蛋 白白，与基底膜中的粘连蛋白结合，与基底膜中的粘连蛋白结合 连接上皮与基底膜，防止上皮剥离