第四章c细胞连接

1、细胞连接cell junction 细胞连接细胞连接 cell junction 指在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白，指在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白，细胞骨架蛋白或者细胞外基质形成的细胞细胞骨架蛋白或者细胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质间的连接与细胞之间、细胞与细胞外基质间的连接结构。结构。 细胞连接加强了细胞之间的机械联系和维细胞连接加强了细胞之间的机械联系和维持组织结构的完整性，协调细胞之间协同持组织结构的完整性，协调细胞之间协同作用的重要组织方式。作用的重要组织方式。 细胞连接可分为三大类：封闭连接、锚定细胞连接可分为三大类：封闭连接、锚定连接、通讯连接连接、通讯连接

2、一、封闭连接又称紧密连接一、封闭连接又称紧密连接 存在于体内各种管腔及腺体上皮细胞靠腔面的存在于体内各种管腔及腺体上皮细胞靠腔面的顶端部分，长度约顶端部分，长度约50-400nm，相邻细胞之间的，相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。质膜紧密结合，没有缝隙。 紧密连接的封闭索由特殊的跨膜蛋白形成，主紧密连接的封闭索由特殊的跨膜蛋白形成，主要的跨膜蛋白为封闭连接蛋白（要的跨膜蛋白为封闭连接蛋白（claudinclaudin) )和封和封闭蛋白闭蛋白( occludin( occludin) )。小肠上皮细胞紧密连接结构小肠上皮细胞紧密连接结构小肠上皮细胞紧密连接的冷冻断裂复型电镜照片，显示细胞微

3、绒毛和小肠上皮细胞紧密连接的冷冻断裂复型电镜照片，显示细胞微绒毛和细胞紧密连接区细胞紧密连接区紧密连接模式图，两个相邻细胞的细胞质膜通过封闭索脊线紧密连接在一起紧密连接模式图，两个相邻细胞的细胞质膜通过封闭索脊线紧密连接在一起紧密连接封闭索分子组成的模式图紧密连接封闭索分子组成的模式图1.1.紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一紧密连接阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障，起重要的封闭作用，从而保证了机体内障，起重要的封闭作用，从而保证了机体内环境的相对稳定；消化道上皮、膀胱上皮、环境的相对稳定；消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细

4、血管内皮等细胞之间都存在紧密连接。脑毛细血管内皮等细胞之间都存在紧密连接。2.2.紧密连接形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分紧密连接形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。性。紧密连接的主要功能：紧密连接的主要功能：二、细胞骨架参与构成锚定连接二、细胞骨架参与构成锚定连接 锚定连接锚定连接通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。胞与基质之间连接起来。 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同，根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同，锚定连接锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接又分为与

5、中间纤维相关的锚定连接(桥粒连接桥粒连接)和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接(粘合连接粘合连接)。前者包括桥粒和半桥粒；后者主。前者包括桥粒和半桥粒；后者主要有粘合带和粘合斑。要有粘合带和粘合斑。锚定连接的两类蛋白锚定连接的两类蛋白蛋白组成：蛋白组成：细胞内附着蛋白：将特定的细胞骨架成分同连接复合体结合在一细胞内附着蛋白：将特定的细胞骨架成分同连接复合体结合在一起起跨膜粘连蛋白：其细胞内部分与附着蛋白相连，细胞外部分与相跨膜粘连蛋白：其细胞内部分与附着蛋白相连，细胞外部分与相邻细胞的跨膜粘接蛋白相互作用或与胞外基质蛋白成分相互作用。邻细胞的跨膜粘接蛋白相互作用或与胞外

6、基质蛋白成分相互作用。粘合带粘合带 adhesion belt（粘着带）（粘着带）粘合带连接位于上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞质膜间隙粘合带连接位于上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞质膜间隙约约151520nm20nm，依靠钙粘蛋白（，依靠钙粘蛋白（cadherincadherin) )形成胞间横桥连接。细形成胞间横桥连接。细胞内的附着蛋白有连环蛋白胞内的附着蛋白有连环蛋白catenincatenin,肌动蛋白，粘着斑蛋白肌动蛋白，粘着斑蛋白vinculinvinculin, ,附着蛋白介导附着蛋白介导钙粘蛋白同钙粘蛋白同肌动蛋白纤维（微丝）相互肌动蛋白纤维（微丝）相互作用，将两个细胞连接起来

7、作用，将两个细胞连接起来粘着带结构示意图粘着带结构示意图 粘着斑（粘合斑）是细胞与细胞外基质的连接装置，见于上皮细胞基粘着斑（粘合斑）是细胞与细胞外基质的连接装置，见于上皮细胞基底部，跨膜粘连蛋白是整联蛋白底部，跨膜粘连蛋白是整联蛋白integrinintegrin，它与胞外基质中的纤粘连蛋，它与胞外基质中的纤粘连蛋白白fibronectinfibronectin相互作用。胞内附着蛋白是踝蛋白相互作用。胞内附着蛋白是踝蛋白talintalin等等桥粒桥粒 desmosome与中间纤维相连接与中间纤维相连接 存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管等存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食

8、管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌细胞闰盘等处。处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌细胞闰盘等处。 相邻细胞间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约相邻细胞间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜下方有细胞质，质膜下方有细胞质附着蛋白质，形成一厚约附着蛋白质，形成一厚约1520nm的致密斑（胞质斑）的致密斑（胞质斑）。斑上有中间纤维相连。斑上有中间纤维相连。 桥粒中间为钙粘蛋白（桥粒芯蛋白桥粒中间为钙粘蛋白（桥粒芯蛋白desmoglein及桥粒及桥粒胶蛋白胶蛋白desmocollin）。因此相邻细胞中的中间纤维通）。因此相邻细胞中的中间纤维通过胞质斑和钙粘蛋白构成了穿胞细胞骨架网络。过胞质斑和

9、钙粘蛋白构成了穿胞细胞骨架网络。 在不同类型细胞中与桥粒相连的中等纤维的成分不同，在不同类型细胞中与桥粒相连的中等纤维的成分不同，上皮细胞中是角蛋白纤维，心肌细胞中是结蛋白纤维上皮细胞中是角蛋白纤维，心肌细胞中是结蛋白纤维桥粒结构成分模式图桥粒结构成分模式图桥粒的某些分子成分桥粒的某些分子成分新生小鼠皮肤上皮细胞之间的桥粒连接电镜照片新生小鼠皮肤上皮细胞之间的桥粒连接电镜照片桥粒结构破坏的自身免疫缺陷疾病桥粒结构破坏的自身免疫缺陷疾病天泡疮天泡疮 pemphigus半桥粒半桥粒 hemidesmosomes 在桥粒连接中如果跨膜粘连蛋白的细胞外结构在桥粒连接中如果跨膜粘连蛋白的细胞外结构域不是

10、与另一细胞的跨膜粘连蛋白相连，而是域不是与另一细胞的跨膜粘连蛋白相连，而是与细胞外基质相连，形态上类似半个桥粒，与细胞外基质相连，形态上类似半个桥粒， 这这种连接称为半桥粒。半桥粒主要位于上皮基底种连接称为半桥粒。半桥粒主要位于上皮基底细胞与基底膜细胞外基质之间，作用是把上皮细胞与基底膜细胞外基质之间，作用是把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起。细胞与其下方的基底膜连接在一起。半桥粒模式图与分子成分半桥粒模式图与分子成分 三、通讯连接三、通讯连接包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细胞中的胞间连丝包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细胞中的胞间连丝。间隙连接间隙连接 gap junction 在间隙连接的两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间在间隙连接的两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称连接子隙连接的基本单位，称连接子connexin，由，由6个相同或个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成，中心形成一个直径约一个直径约1.5nm的亲水孔道。的亲水孔道。 通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙连接的通道可以允许分子量小于连接的通道可以允许分子量小于1.5kd的分子通的分子通过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、过。这表明细胞内的小分子，如无