细胞外基质与疾病

1、细胞通讯与细胞识别细胞通讯与细胞识别细胞外基质与疾病细胞外基质与疾病17001800190020001600工具工具结果结果细胞分离细胞分离分子生物学分子生物学生物化学生物化学基因组学基因组学蛋白质组学蛋白质组学生物信息学生物信息学分子建模分子建模复杂的光学和复杂的光学和 电子显微镜电子显微镜简单的光学显微镜简单的光学显微镜观察到组织结构和细胞形状观察到组织结构和细胞形状观察到观察到ECM和细胞连接和细胞连接对对ECM和细胞连接组分进行和细胞连接组分进行鉴定和结构、功能分析鉴定和结构、功能分析ECM和连接组分间在功能上的和连接组分间在功能上的 相互作用相互作用重建组织和器官重建组织和器官细胞外

2、基质（细胞外基质（ECM)研究简史研究简史 指分布于细胞外空间指分布于细胞外空间, , 由细胞分泌的蛋白和多糖所构成由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构的网络结构, ,构成支持细胞的框架，负责组织的构建；对细构成支持细胞的框架，负责组织的构建；对细胞胞形态、生长、分裂、分化和凋亡形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。起重要的调控作用。细胞外基质定义细胞外基质定义多糖多糖纤维蛋白纤维蛋白氨基聚糖和蛋白聚糖氨基聚糖和蛋白聚糖胶原和弹性蛋白胶原和弹性蛋白结构作用：结构作用：黏合作用：黏合作用：纤黏连蛋白和层黏连蛋白纤黏连蛋白和层黏连蛋白胶原胶原纤粘连蛋白纤粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白蛋白聚

3、糖蛋白聚糖细胞外基质的化学组成细胞外基质的化学组成 氨基聚糖氨基聚糖（glycosaminoglycan, GAG）是由重复的二）是由重复的二糖单位构成的直链多糖。又称糖单位构成的直链多糖。又称粘多糖粘多糖。 蛋白聚糖蛋白聚糖（proteoglycan，PG），是由），是由氨基聚糖氨基聚糖（除透（除透明质酸外）与明质酸外）与核心蛋白核心蛋白共价形成的高分子复合物，是一共价形成的高分子复合物，是一类特殊的糖蛋白类特殊的糖蛋白蛋白聚糖蛋白聚糖氨基聚糖氨基聚糖氨基聚糖和蛋白聚糖定义氨基聚糖和蛋白聚糖定义氨基聚糖和蛋白聚糖的功能氨基聚糖和蛋白聚糖的功能氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关细胞表面的蛋白聚糖

4、有传递信息作用氨基聚糖有抗凝血作用角膜中蛋白聚糖具有透光性对物质转运有选择渗透性使组织具有弹性和抗压性n粘多糖累积病 Hunter综合症n动脉粥样硬化 脂类沉积n肿瘤的发生 氨基聚糖和蛋白聚糖异常所导致的疾病氨基聚糖和蛋白聚糖异常所导致的疾病Human collagen fibers 胶原胶原 (横切面横切面 电镜电镜)成纤维细胞成纤维细胞 胶原胶原 （collagencollagen）是细胞外基质中的骨架结构）是细胞外基质中的骨架结构占哺乳动物总蛋白量的占哺乳动物总蛋白量的1/41/4，含量极为丰富含量极为丰富可由可由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些及某些上

5、皮细上皮细胞胞合成并分泌到细胞外合成并分泌到细胞外n胶原定义胶原定义 胶原的功能与相关疾病胶原的功能与相关疾病协助完成细胞的生长、黏附、运动、增殖和分化粘连、支持、保护细胞连聚为组织、器官羟化赖氨酸和弹性蛋白交连，使组织有弹性， 若交联受阻，则会导致胶原病 肝肺纤维化也是胶原生成失衡所导致的疾病缺抗坏血酸（vitamin C），影响胶原的稳定，胶原分子生长不良，间质胶原大大减少， 血管变脆、牙龈出血，引起坏血病弹性蛋白弹性蛋白（elastin）是构成细胞外基质中弹性纤维网络的）是构成细胞外基质中弹性纤维网络的主主要成分要成分，是高度疏水的，是高度疏水的非糖基化非糖基化纤维蛋白，弹性蛋白以纤维蛋

6、白，弹性蛋白以可可溶性蛋白原溶性蛋白原的形式分泌到细胞外，通过的形式分泌到细胞外，通过赖氨酸残基赖氨酸残基之间相之间相互互交联交联装配，形成弹性纤维网装配，形成弹性纤维网弹性蛋白定义弹性蛋白定义马方综合征马方综合征弹性蛋白异常所导致的疾病弹性蛋白异常所导致的疾病黏合蛋白由多个区域组成，每个区域都含有可同其他基质大分黏合蛋白由多个区域组成，每个区域都含有可同其他基质大分子或细胞表面受体专一结合的位点。因此，这类蛋白质分子的子或细胞表面受体专一结合的位点。因此，这类蛋白质分子的共同特点是既可共同特点是既可与细胞结合与细胞结合，又可以，又可以与细胞外基质中的其他大与细胞外基质中的其他大分子结合分子结

7、合。纤黏连蛋白和层黏连蛋白纤黏连蛋白和层黏连蛋白是当前研究的最清楚的两种非胶原性是当前研究的最清楚的两种非胶原性黏合蛋白黏合蛋白。纤黏连蛋白纤黏连蛋白层黏连蛋白层黏连蛋白纤黏连蛋白纤黏连蛋白和和层黏连层黏连蛋白定义蛋白定义纤黏连蛋白纤黏连蛋白与与层黏连层黏连蛋白的功能蛋白的功能有助于神经元在体外的存活在组织创伤修复中起重要作用与细胞迁移和分化密切相关介导细胞与细胞外基质间的黏着质膜质膜内联蛋白内联蛋白nidogen渗滤素渗滤素perlecan整联蛋白：整联蛋白：在此作为在此作为laminin受受体体IV型胶原型胶原基膜的分子结构模型基膜的分子结构模型层黏连蛋白层黏连蛋白laminin细胞外基质的特化结构细胞外基质的特化结构基底膜基底膜 定义：基底膜（基底膜（basal lamina basal lamina 或或basement membranebasement membrane）是）是细胞外基质的特化细胞外基质的特化的柔软、坚韧的的柔软、坚韧的网膜结构网膜结构 功能：位于上皮细胞或内皮细胞基底部，或位于上皮细胞或内皮细胞基底部，或包绕在包绕在肌细胞周围肌细胞周围，将细胞与结缔组织，将细胞与结缔组织