细胞连接与细胞粘附学习教案

1、会计学1第一页，共72页。细胞连接细胞连接(linji)（cell junction）与细胞黏附）与细胞黏附 （cell adhesion）是细胞间结构和功能联系的基本形式。）是细胞间结构和功能联系的基本形式。 细胞细胞 组织组织 器官器官 系统系统 有机体有机体细胞连接细胞连接细胞外基细胞外基质质概述概述(i sh)Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第1页/共71页第二页，共72页。细胞连接：细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的细胞连接：细胞表面与其他细

2、胞或细胞外基质结合的特化区特化区 称为细胞连接称为细胞连接(cell junction)。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外的各种组织。分布：人和动物体内除结缔组织和血液外的各种组织。 功能：加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整功能：加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协性、协 调性。调性。细胞黏附：在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集细胞黏附：在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集形成形成(xngchng)细胞团或组织的过程称为细胞黏附细胞团或组织的过程称为细胞黏附（cell adhesion）。）。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首

3、 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第2页/共71页第三页，共72页。第一节第一节 细胞细胞(xbo)(xbo)连接连接一、紧密连接一、紧密连接(linji)（tight junction）二、锚定连接二、锚定连接(linji)（anchoring junction）三、通讯连接三、通讯连接(linji)（communicating junction） Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第3页/共71页第四页

4、，共72页。细胞细胞(xbo)连接、细胞连接、细胞(xbo)黏附和细黏附和细胞胞(xbo)外基质外基质Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第4页/共71页第五页，共72页。一、紧密连接一、紧密连接1. 分布：广泛分布：广泛(gungfn)分布于各种上皮细胞，如消化道分布于各种上皮细胞，如消化道上皮细胞、膀胱上皮细胞、脑毛细血管内皮细胞等，环绕上皮细胞、膀胱上皮细胞、脑毛细血管内皮细胞等，环绕每个上皮细胞的顶部。每个上皮细胞的顶部。Cell Junction and Ce

5、ll Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附2. 电镜下结构电镜下结构紧密连接处，两个相邻细胞质膜以断续的点连在一起。紧密连接处，两个相邻细胞质膜以断续的点连在一起。特殊的跨膜蛋白排列特殊的跨膜蛋白排列(pili)形成蛋白质颗粒条索，交错成网形成蛋白质颗粒条索，交错成网状，将细胞间隙封闭起来。状，将细胞间隙封闭起来。第5页/共71页第六页，共72页。小肠小肠(xiochng)上皮细胞紧密连接电镜照片上皮细胞紧密连接电镜照片A. 冰冻断裂复型电镜照片显示细胞微绒毛和细胞紧密连接区冰冻断裂复型电镜照片显示细胞微绒毛和细胞

6、紧密连接区 B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第6页/共71页第七页，共72页。3. 分子组成：分子组成：密封蛋白（密封蛋白（claudin）闭合闭合(b h)蛋白（蛋白（occludin）PDZ蛋白、蛋白、ZO家族等：家族等：4次穿膜的膜整合蛋白，次穿膜的膜整合蛋白，C-末端和末端和N-末末端均伸向细胞质，对紧密连接的形成端均伸向细胞质，对紧密连接的形成(xngchng)和功能起重要作用

7、。和功能起重要作用。 胞质外周蛋白胞质外周蛋白(dnbi) , 起连接和调起连接和调节作用。节作用。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附 紧密连接模式图紧密连接模式图 A.相邻质膜上蛋白颗粒连成的封闭索相邻质膜上蛋白颗粒连成的封闭索 B.紧密连接中的两种穿膜蛋白紧密连接中的两种穿膜蛋白第7页/共71页第八页，共72页。第8页/共71页第九页，共72页。（1）封闭上皮细胞的间隙，形成一道与外界隔离的封闭带，）封闭上皮细胞的间隙，形成一道与外界隔离的封闭带，保证组织内环境的稳定。保证组织内环境的稳定

8、。 防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入(jnr)组织；组织；防止组织中的物质回流入腔中。防止组织中的物质回流入腔中。（2）形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而）形成上皮细胞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性。维持上皮细胞的极性。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第9页/共71页第十页，共72页。小肠上皮细胞顶端质膜中的小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白，运输葡萄糖协同运输蛋白，

9、运输2个个Na+的同时的同时转运转运1个葡萄糖分子，使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄个葡萄糖分子，使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄糖易化扩散运输蛋白，转运葡萄糖离开细胞，形成葡萄糖的定向转运。糖易化扩散运输蛋白，转运葡萄糖离开细胞，形成葡萄糖的定向转运。Na+-K+泵将回流泵将回流(hu li)到细胞质中的到细胞质中的Na+转运出细胞，维持转运出细胞，维持Na+穿膜浓度梯度。穿膜浓度梯度。退退 出出首首 页页Cell Membrane and Membrane Transport 第四章第四章 细胞膜与物质细胞膜与物质(wzh)(wzh)的穿膜运输的穿膜运输第1

10、0页/共71页第十一页，共72页。二、锚定二、锚定(mo dn)连接连接锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于细胞之间锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于细胞之间或细胞与细胞外基质之间的连接结构或细胞与细胞外基质之间的连接结构 。分布：广泛分布于各种组织，特别是在上皮、心肌和子宫分布：广泛分布于各种组织，特别是在上皮、心肌和子宫颈等需要承受机械力的组织中尤为丰富。颈等需要承受机械力的组织中尤为丰富。功能：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，参与组织器官功能：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和

11、分化(fnhu)等多种过程。等多种过程。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第11页/共71页第十二页，共72页。锚定锚定(mo dn)连接由两大类蛋白构成：连接由两大类蛋白构成： 细胞内锚定细胞内锚定(mo dn)蛋白（蛋白（intracellular anchor protein ）一端将特定的细胞骨架成分同连接复合体连接；一端将特定的细胞骨架成分同连接复合体连接；另一端与穿膜黏着蛋白相连。另一端与穿膜黏着蛋白相连。Cell Junction and Cell Ad

12、hesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附穿膜黏着蛋白穿膜黏着蛋白(dnbi)（transmembrane adhesion protein ）：是一类细胞粘附分子。）：是一类细胞粘附分子。胞内区：与细胞内锚定蛋白胞内区：与细胞内锚定蛋白(dnbi)相连；相连；胞外区：与相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白胞外区：与相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白(dnbi)或细胞或细胞外基质蛋白外基质蛋白(dnbi)相连。相连。第12页/共71页第十三页，共72页。锚定锚定(mo dn)连接的连接的两类蛋白两类蛋白Cell Junction and Ce

13、ll Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第13页/共71页第十四页，共72页。（一）（一） 黏着黏着(ninzhu)连接连接 （adhering junction） ：与肌：与肌动蛋白丝相连的锚定连接。动蛋白丝相连的锚定连接。黏着黏着(ninzhu)带（带（adhesion belt ）：细胞与细胞之间的黏）：细胞与细胞之间的黏着着(ninzhu) 连接。连接。黏着黏着(ninzhu)斑（斑（focal adhesion ） ：细胞与细胞外基质：细胞与细胞外基质间间 的黏着的黏着(ninzhu)连接。连接。Cel

14、l Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页分类分类(fn li)(fn li)：第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附（二）（二） 桥粒连接（桥粒连接（desmosome junction） ：与：与中间纤维中间纤维相相连的锚定连接。连的锚定连接。 桥粒（桥粒（desmosome）：细胞与细胞之间的连接。细胞与细胞之间的连接。 半桥粒（半桥粒（hemidesmosome）：细胞与细胞外基质间细胞与细胞外基质间 的连接。的连接。第14页/共71页第十五页，共72页。1.黏着带黏着带2.存在部位：位于存在部位：位于(wiy

15、)上皮细胞紧密连接的下方，是上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞之间形成的一个连续的带状结构。相邻细胞之间形成的一个连续的带状结构。3.分子组成：分子组成：4.穿膜黏着蛋白穿膜黏着蛋白 钙黏着蛋白钙黏着蛋白 (cadherin)，属于，属于Ca2+依赖性细胞黏附分子。依赖性细胞黏附分子。5.胞内区：通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连；胞内区：通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连； 6.胞外区：与相邻细胞的钙黏着蛋白胞外部分结合。胞外区：与相邻细胞的钙黏着蛋白胞外部分结合。7.锚定蛋白：锚定蛋白：、联蛋白、黏着斑蛋白、斑珠蛋白、联蛋白、黏着斑蛋白、斑珠蛋白、和和-辅肌动蛋白。辅肌动蛋白。Cell J

16、unction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第15页/共71页第十六页，共72页。 小肠上皮细胞之间黏着带结构小肠上皮细胞之间黏着带结构(jigu)示意图示意图A. 黏着带示意图黏着带示意图 B. 黏着带组成结构黏着带组成结构(jigu)模模式图式图Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第16页/共71页第十七页，共72页。第17页/共71页第

17、十八页，共72页。黏着带功能：黏着带功能：使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和穿膜黏使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和穿膜黏 着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为一个坚固的着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为一个坚固的 整体；整体；微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷形成管微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷形成管 状或泡状原基，从而在胚胎发育形态状或泡状原基，从而在胚胎发育形态(xngti)发生中起发生中起重要重要 作用。作用。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞

18、黏附第18页/共71页第十九页，共72页。存在部位：位于上皮细胞基底部，是细胞通过局部存在部位：位于上皮细胞基底部，是细胞通过局部(jb)黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接。黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接。分子组成：分子组成：穿膜黏着蛋白穿膜黏着蛋白 :膜整联蛋白膜整联蛋白(integrin) （多数为（多数为51） 胞外区：与细胞外基质成分相连；胞外区：与细胞外基质成分相连；胞内区：通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连。胞内区：通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连。锚定蛋白：踝蛋白锚定蛋白：踝蛋白(talin)、-辅肌动蛋白、细丝蛋白辅肌动蛋白、细丝蛋白(filamin)和纽蛋白等。和纽蛋白等。 Cel

19、l Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第19页/共71页第二十页，共72页。黏着黏着(ninzhu)斑的结构与功斑的结构与功能能Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第20页/共71页第二十一页，共72页。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xb

20、o)(xbo)黏附黏附 黏着斑的功能黏着斑的功能(gngnng)： 介导细胞与细胞外基质的黏着；介导细胞与细胞外基质的黏着； 参与细胞的迁移；参与细胞的迁移； 参与细胞信号转导。参与细胞信号转导。第21页/共71页第二十二页，共72页。1.桥粒桥粒 存在部位：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细胞间的一存在部位：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细胞间的一种斑点状的锚定种斑点状的锚定(mo dn)连接结构。连接结构。分子组成：分子组成： 细胞内锚定细胞内锚定(mo dn)蛋白：构成桥粒斑，是中间纤维附蛋白：构成桥粒斑，是中间纤维附着着 的部位。的部位。桥粒斑珠蛋白；桥粒斑珠蛋白；桥粒斑蛋白。桥粒斑

21、蛋白。(二二)桥粒连接是由中间桥粒连接是由中间(zhngjin)纤维参与的锚定连接纤维参与的锚定连接Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第22页/共71页第二十三页，共72页。 穿膜黏着蛋白穿膜黏着蛋白 钙黏着蛋白家族钙黏着蛋白家族(jiz)。 桥粒黏蛋白；桥粒黏蛋白； 桥粒胶蛋白。桥粒胶蛋白。 胞内部分：与细胞内锚定蛋白构成的桥粒斑相连。胞内部分：与细胞内锚定蛋白构成的桥粒斑相连。胞外部分：与相邻细胞的穿膜黏着蛋白相连，通过依赖胞外部分：与相邻细胞的穿膜黏着蛋白相连，

22、通过依赖Ca2+的黏附机制将两个相邻细胞连接在一起。的黏附机制将两个相邻细胞连接在一起。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第23页/共71页第二十四页，共72页。 桥粒的结构桥粒的结构(jigu)A.桥粒的电镜照片桥粒的电镜照片 B.桥粒结构桥粒结构(jigu)模式图模式图 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第24页/共71页第二十五页，共7

23、2页。桥粒桥粒第25页/共71页第二十六页，共72页。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页 第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附桥粒的功能：相邻细胞中的中间纤维桥粒的功能：相邻细胞中的中间纤维(xinwi)通过细通过细胞桥粒斑和穿膜黏着蛋白构成了贯穿整个组织的整体胞桥粒斑和穿膜黏着蛋白构成了贯穿整个组织的整体网架，增强了组织抵抗外界压力与张力的机械强度。网架，增强了组织抵抗外界压力与张力的机械强度。第26页/共71页第二十七页，共72页。 上皮细胞与基底膜之间的连接结构上皮细胞与基底膜之间的连

24、接结构 ，因其结构仅为桥，因其结构仅为桥粒的一半而得名。形态上与桥粒类似，但功能粒的一半而得名。形态上与桥粒类似，但功能(gngnng)与化学组成不同。与化学组成不同。 功能功能(gngnng)：把上皮细胞与其下方的基底膜连接：把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起，防止机械力造成的上皮与其下方的组织剥在一起，防止机械力造成的上皮与其下方的组织剥离。离。2.半桥粒半桥粒Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第27页/共71页第二十八页，共72页。化学组成：化学组成：锚定蛋白

25、锚定蛋白网蛋白网蛋白(plectin），构成胞质斑，可与细胞），构成胞质斑，可与细胞(xbo)内的中间纤维相连。内的中间纤维相连。穿膜黏着蛋白穿膜黏着蛋白 ：整联蛋白（：整联蛋白（64） ，穿膜蛋白，穿膜蛋白BP180可与基底膜中层黏连蛋白（锚定纤维）发生黏附性结可与基底膜中层黏连蛋白（锚定纤维）发生黏附性结合，从而将细胞合，从而将细胞(xbo)与基膜牢固地铆在一起。与基膜牢固地铆在一起。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第28页/共71页第二十九页，共72页。 半桥

26、粒结构半桥粒结构(jigu)A.半桥粒结构半桥粒结构(jigu)照片照片 B.半桥粒结构半桥粒结构(jigu)模式图模式图Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第29页/共71页第三十页，共72页。、联蛋白联蛋白(dnbi)(dnbi)黏着斑蛋白黏着斑蛋白(dnbi)(dnbi)网蛋白网蛋白(dnbi)(dnbi)桥粒斑珠蛋白桥粒斑珠蛋白桥粒斑蛋白桥粒斑蛋白胞内锚定胞内锚定蛋白蛋白肌动蛋白丝肌动蛋白丝中间中间(zhngjin)(zhngjin)纤维纤维胞内连接

27、胞内连接成分成分整联蛋白整联蛋白E-E-钙粘素钙粘素整联蛋白整联蛋白钙粘素钙粘素穿膜黏穿膜黏着蛋白着蛋白细胞与胞外基质之间细胞与胞外基质之间细胞之间细胞之间细胞与基膜之间细胞与基膜之间细胞之间细胞之间连接类型连接类型黏着斑黏着斑黏着带黏着带半桥粒半桥粒桥粒桥粒 方式方式成分成分锚定连接各类型的比较锚定连接各类型的比较踝蛋白踝蛋白纽蛋白纽蛋白第30页/共71页第三十一页，共72页。 三、通讯连接三、通讯连接 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号的连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号的通讯联系，从而的通讯联系，从而(cn

28、g r)(cng r)完成群体细胞间完成群体细胞间的合作协调，这种连接形式称为通讯连接的合作协调，这种连接形式称为通讯连接(communicating junction)(communicating junction)。间隙连接（间隙连接（gap junction）突触（突触（ synapse）通讯连接通讯连接Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第31页/共71页第三十二页，共72页。电镜下结构：间隙连接部位相邻电镜下结构：间隙连接部位相邻(xin ln)细

29、胞膜之间细胞膜之间有有23nm的缝隙，因而间隙连接又称缝隙连接。的缝隙，因而间隙连接又称缝隙连接。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页三、通讯三、通讯(tngxn)(tngxn)连接连接 第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附基本结构单位基本结构单位连接子连接子(connexon)。 由由6个相同或相似的个相同或相似的穿膜连接蛋白穿膜连接蛋白 连接子蛋白连接子蛋白环绕而成，中央形成环绕而成，中央形成1.52nm的的亲水性通道亲水性通道。 相邻质膜上的相邻质膜上的两个连接子相对接两个连接子相对接而连在一起，通而连在一起，通过中央过中央

30、通道通道使相邻细胞质连通。使相邻细胞质连通。第32页/共71页第三十三页，共72页。 间隙连接的结构间隙连接的结构A. 质膜横切面显示间隙连接质膜横切面显示间隙连接 B. 质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域(qy)C.间隙连接三维结构示意图间隙连接三维结构示意图 D. 连接子蛋白与连接子连接子蛋白与连接子同源连接子同源连接子连接子蛋白连接子蛋白 异源连接子异源连接子 相邻细胞连接子相邻细胞连接子 对接形成通道对接形成通道A B CD Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linj

31、i)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第33页/共71页第三十四页，共72页。 间隙连接的功能：加强相邻细胞的连接，介导细胞间隙连接的功能：加强相邻细胞的连接，介导细胞 间通讯。间通讯。细胞通讯是指一个细胞的信息通过化学递质或电信细胞通讯是指一个细胞的信息通过化学递质或电信 号号传递给另一个细胞，协调传递给另一个细胞，协调(xitio)相邻细胞间的功相邻细胞间的功能活动。能活动。 间隙连接的通讯方式：代谢耦联和电耦联。间隙连接的通讯方式：代谢耦联和电耦联。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连

32、接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第34页/共71页第三十五页，共72页。代谢耦联（代谢耦联（metabolic couplingmetabolic coupling）：是指分子量小于）：是指分子量小于1 kD1 kD的代谢物和信号分子（如无机离子、单糖、氨基酸、核苷酸、的代谢物和信号分子（如无机离子、单糖、氨基酸、核苷酸、维生素、维生素、cAMPcAMP和和IP3IP3等）等） ，在相邻细胞间通过间隙连接的传，在相邻细胞间通过间隙连接的传递。这种功能在胚胎发育早期特别重要。递。这种功能在胚胎发育早期特别重要。电耦联（电耦联（electric couplingelectric couplin

33、g）：也称离子耦联，其连接子）：也称离子耦联，其连接子是一种离子通道，带电的离子能通过间隙连接到达相邻细胞。是一种离子通道，带电的离子能通过间隙连接到达相邻细胞。在兴奋性组织在兴奋性组织(zzh)(zzh)的细胞之间，均广泛存在电耦联现象。的细胞之间，均广泛存在电耦联现象。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第35页/共71页第三十六页，共72页。分子量小于分子量小于1000-1500Da1000-1500Da的物质的物质(wzh)(wzh)可以自由通过可以自由通过间隙

34、连接间隙连接第36页/共71页第三十七页，共72页。（二）突触也是一种细胞通讯（二）突触也是一种细胞通讯(tngxn)连接方式连接方式突触：神经元之间或神经元与效应细胞（如肌细胞）之间通过突触（突触：神经元之间或神经元与效应细胞（如肌细胞）之间通过突触（synapse）完成）完成(wn chng)神经冲动的传递。神经冲动的传递。 电突触（电突触（electronic synapse）细胞间形成间隙连接，电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导，突触速度快而准确。）细胞间形成间隙连接，电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导，突触速度快而准确。化学突触（化学突触（chemical syn

35、apse）突触前和突触后细胞膜之间存在）突触前和突触后细胞膜之间存在20nm宽的间隙，神经冲动通过神经递质小泡释放神经宽的间隙，神经冲动通过神经递质小泡释放神经 递质作用于突触后细胞，引起新的神经冲动。有一个递质作用于突触后细胞，引起新的神经冲动。有一个“电信号电信号-化学信号化学信号-电信号电信号”的转换过程，是一种间接而慢速的信息传递形式。的转换过程，是一种间接而慢速的信息传递形式。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页三、通讯三、通讯(tngxn)(tngxn)连接连接 第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附第37页/共71页第

36、三十八页，共72页。电突触结构电突触结构(jigu)示意图示意图A.电突触结构电突触结构(jigu)示意图示意图 B. 电突触的间隙连接示意图电突触的间隙连接示意图Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第38页/共71页第三十九页，共72页。第39页/共71页第四十页，共72页。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索相邻细胞膜形成封闭索上皮细胞、脑微血管上皮细胞、脑微血管内皮细胞内皮细胞锚定连接

37、锚定连接黏着连接黏着连接肌动蛋白丝参与的锚定连肌动蛋白丝参与的锚定连接接黏着带黏着带细胞细胞- -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- -细胞外基质连接细胞外基质连接上皮细胞基底面上皮细胞基底面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桥 粒粒细胞细胞- -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底面上皮细胞基底面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连由连接子介导细胞通讯连接接大多数动物组织细胞大多数动物组织细胞突触连接突触连接神经细胞突触通讯连接神经细胞突触通讯连

38、接神经元和神经神经元和神经- -肌细肌细胞间胞间细胞连接细胞连接(linji)的类型的类型Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第40页/共71页第四十一页，共72页。封闭封闭(fngb)连连接接锚定锚定(mo dn)连接连接通讯连接通讯连接紧密连接紧密连接黏着连接黏着连接桥粒连接桥粒连接间隙连接间隙连接突触突触黏合黏合带带黏着斑黏着斑桥粒桥粒半桥粒半桥粒功能功能细胞细胞-细胞细胞细胞细胞-细胞外细胞外基质基质结构结构第41页/共71页第四十二页，共72页。第

39、42页/共71页第四十三页，共72页。第43页/共71页第四十四页，共72页。第二节第二节 细胞细胞(xbo)(xbo)黏附黏附一、钙黏着蛋白一、钙黏着蛋白二、选择素二、选择素三、免疫三、免疫(miny)球蛋球蛋白超家族白超家族四、整联蛋白家族四、整联蛋白家族Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第44页/共71页第四十五页，共72页。1.细胞黏附分子细胞黏附分子 （cell adhesion molecule，CAM）一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，是介导细胞与细胞

40、一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，是介导细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间相互结合并起黏附作用的一类之间、细胞与细胞外基质之间相互结合并起黏附作用的一类细胞表面分子。细胞表面分子。根据其分子结构与功能根据其分子结构与功能(gngnng)特性，分为四大类：特性，分为四大类：钙黏着钙黏着(ninzhu)蛋白蛋白 （cadherin）选择素（选择素（selectin）免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族( Ig-superfamily, IgSF) 整联蛋白家族整联蛋白家族 （integrin family） 细胞黏附分子细胞黏附分子(fnz)概述概述Cell Junction and Cell A

41、dhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附第45页/共71页第四十六页，共72页。细胞表面主要黏附细胞表面主要黏附(ninf)分子家族分子家族黏附分子类型黏附分子类型主要成员主要成员Ca2+/ Mg2+依赖性依赖性在胞内相连的在胞内相连的细胞骨架成分细胞骨架成分参与的细参与的细胞连接胞连接介导细胞与细胞黏着介导细胞与细胞黏着钙黏着蛋白钙黏着蛋白E, N, P-钙黏着蛋白钙黏着蛋白+肌动蛋白丝肌动蛋白丝黏着带黏着带桥粒桥粒-钙黏着蛋白钙黏着蛋白+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+免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族神经细胞黏附分子神经细

42、胞黏附分子血细胞整联蛋白血细胞整联蛋白12+肌动蛋白丝肌动蛋白丝介导细胞介导细胞-细胞外基质黏着细胞外基质黏着整联蛋白整联蛋白20多种类型多种类型+肌动蛋白丝肌动蛋白丝黏着斑黏着斑64+中间纤维中间纤维半桥粒半桥粒质膜蛋白聚糖质膜蛋白聚糖多配体蛋白聚糖多配体蛋白聚糖肌动蛋白丝肌动蛋白丝Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第46页/共71页第四十七页，共72页。2.细胞细胞(xbo)黏附分子的组成黏附分子的组成较长的胞外区：肽链的较长的胞外区：肽链的N端部分端

43、部分(b fen)，带有糖链，带有糖链，是与配体识别的部位是与配体识别的部位 ； 跨膜区：多为一次穿膜的疏水区；跨膜区：多为一次穿膜的疏水区；较小的胞质区：肽链的较小的胞质区：肽链的C端部分端部分(b fen)，可与质膜，可与质膜下的细胞骨架成分或与胞内的信号转导蛋白结合。下的细胞骨架成分或与胞内的信号转导蛋白结合。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第47页/共71页第四十八页，共72页。 同亲型结合（同亲型结合（homophilic binding）：相

44、邻细胞）：相邻细胞(xbo)表面表面的同种黏附分子间的相互识别与黏附，如钙黏着蛋白；的同种黏附分子间的相互识别与黏附，如钙黏着蛋白； 异亲型结合（异亲型结合（heterophilic binding）：两相邻细胞）：两相邻细胞(xbo)表表面的不同种黏附分子间的相互识别与黏附，如选择素和整面的不同种黏附分子间的相互识别与黏附，如选择素和整联蛋白；联蛋白； 连接分子依赖性结合（连接分子依赖性结合（linker-dependent binding）：即相）：即相邻细胞邻细胞(xbo)黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附。黏附。3.细胞黏附分子细胞黏附分子

45、(fnz)介导细胞识别与黏附的方式：介导细胞识别与黏附的方式：Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第48页/共71页第四十九页，共72页。 细胞间黏附的三种细胞间黏附的三种(sn zhn)方式（引自方式（引自Alberts 等，等，2002） Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第49页/共71页第五十页，共72页。钙黏着

46、蛋白家族钙黏着蛋白家族(jiz)部分成员部分成员名称名称主要分布主要分布与细胞连接关系与细胞连接关系在小鼠中失活后的表型在小鼠中失活后的表型E-钙黏着蛋白钙黏着蛋白上皮细胞上皮细胞黏着连接黏着连接胚泡细胞不能聚集在一起，胚泡细胞不能聚集在一起，死于胚泡时期死于胚泡时期N-钙黏着蛋白钙黏着蛋白神经、心脏、骨骼神经、心脏、骨骼肌及成纤维细胞肌及成纤维细胞黏着连接及化学突触黏着连接及化学突触因心脏缺陷而死于胚胎时期因心脏缺陷而死于胚胎时期P-钙黏着蛋白钙黏着蛋白胎盘、表皮胎盘、表皮黏着连接黏着连接异常乳腺发育异常乳腺发育VE-钙黏着蛋白钙黏着蛋白血管内皮细胞血管内皮细胞黏着连接黏着连接血管异常发育（

47、由于内皮细血管异常发育（由于内皮细胞凋亡）胞凋亡）一、钙黏着一、钙黏着(ninzhu)(ninzhu)蛋白家族蛋白家族钙黏着蛋白是一类依赖于钙黏着蛋白是一类依赖于Ca2+的同亲型细胞黏附的同亲型细胞黏附(ninf)分分子。子。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附第50页/共71页第五十一页，共72页。 1. 钙黏着钙黏着(ninzhu)蛋白分子蛋白分子结构结构 单次穿膜糖蛋白，由单次穿膜糖蛋白，由700750个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成(z chn)。在质膜中常以同源二聚体的形式存在。在质膜中

48、常以同源二聚体的形式存在。钙黏着蛋白分子结构同源性很高。钙黏着蛋白分子结构同源性很高。胞外区约由胞外区约由110个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成(z chn)，常折叠成，常折叠成5个重个重复结构域，可结合复结构域，可结合Ca2+，赋予钙黏着蛋白分子刚性和强度。，赋予钙黏着蛋白分子刚性和强度。Ca2+结合越多，钙黏着蛋白刚性越强。结合越多，钙黏着蛋白刚性越强。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第51页/共71页第五十二页，共72页。 钙黏着钙黏着(ninzhu)蛋白的

49、结构与功能蛋白的结构与功能A. 一个经典钙黏着一个经典钙黏着(ninzhu)蛋白蛋白 B. 一个钙黏着一个钙黏着(ninzhu)蛋白重复子的三维结构蛋白重复子的三维结构C. Ca2+对钙黏着对钙黏着(ninzhu)蛋白的影响蛋白的影响 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附第52页/共71页第五十三页，共72页。 介导细胞介导细胞(xbo)与细胞与细胞(xbo)之间的同亲性细胞之间的同亲性细胞(xbo)黏附黏附 在胚胎和成人组织中，同类细胞需要在胚胎和成人组织中，同类细胞

50、需要(xyo)具备自我标识与彼此黏具备自我标识与彼此黏附的特性。附的特性。2.钙黏着钙黏着(ninzhu)蛋白的功能蛋白的功能Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附 在个体发育过程中影响细胞的分化，参与组织器官在个体发育过程中影响细胞的分化，参与组织器官 的形成的形成 通过调控钙黏着蛋白表达的种类与数量而决定胚胎细胞间的相互通过调控钙黏着蛋白表达的种类与数量而决定胚胎细胞间的相互 作用，作用，影响细胞的分化。影响细胞的分化。 上皮上皮-间质转型（间质转型（epithelial-mesenchymal

51、 transition,EMT）：）： 参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。 如参与形成黏着带等。如参与形成黏着带等。第53页/共71页第五十四页，共72页。钙黏着蛋白通过附着钙黏着蛋白通过附着(fzhu)(fzhu)蛋白与蛋白与微丝结合微丝结合Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第54页/共71页第五十五页，共72页。二、选择二、选择(xunz)(xunz)素素 选择素是一类选择素是一类(y li)依赖于依赖于Ca2

52、+的异亲型细胞粘附分子，能的异亲型细胞粘附分子，能特异性地识别其他细胞表面寡糖链中的特定糖基。特异性地识别其他细胞表面寡糖链中的特定糖基。选择素家族成员选择素家族成员 L-选择素：淋巴细胞、各种白细胞选择素：淋巴细胞、各种白细胞P-选择素：血小板、内皮细胞选择素：血小板、内皮细胞E-选择素：内皮细胞选择素：内皮细胞Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第55页/共71页第五十六页，共72页。 单次穿膜糖蛋白；单次穿膜糖蛋白； 胞外区由三个独立的结构域组成：胞外

53、区由三个独立的结构域组成： N-末端凝集素样结构域：识别特异末端凝集素样结构域：识别特异(ty)糖基，参与细糖基，参与细胞之间选择性黏附的重要活性部位胞之间选择性黏附的重要活性部位 表皮生长因子表皮生长因子(EGF)样结构域样结构域 补体调节蛋白（补体调节蛋白（CCP）结构域）结构域 具有加强分子间黏附以及参与补体系统(xtng)调节等作用。 胞内区可通过锚定蛋白与细胞内微丝结合。胞内区可通过锚定蛋白与细胞内微丝结合。 Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页二、选择素二、选择素 第十章第十章 细胞连接与细胞黏附细胞连接与细胞黏附第56页/共71页第

54、五十七页，共72页。三种已知选择素的结构示意图三种已知选择素的结构示意图A. 三种选择素的结构三种选择素的结构 B. 这三种选择素都能够识别糖蛋白寡糖链末端这三种选择素都能够识别糖蛋白寡糖链末端(m dun)的糖基配体并与之结合的糖基配体并与之结合 C. 糖基配体的详细结构糖基配体的详细结构Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第57页/共71页第五十八页，共72页。参与白细胞与血管参与白细胞与血管(xugun)(xugun)内皮细胞或血小板的识别与黏着，帮内

55、皮细胞或血小板的识别与黏着，帮助白细胞从血液进入炎症部位。助白细胞从血液进入炎症部位。2.选择选择(xunz)素的功能素的功能Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞连接细胞连接(linji)(linji)与细胞黏附与细胞黏附选择素及整联蛋白介导白细胞迁移选择素及整联蛋白介导白细胞迁移 第58页/共71页第五十九页，共72页。三、免疫三、免疫(miny)(miny)球蛋白超家族球蛋白超家族 免疫球蛋白超家族（免疫球蛋白超家族（immunoglobin-superfamily, Ig-SF）：是一类分）：是一类分子结构中含有类似免疫球

56、蛋白结构域、不依赖子结构中含有类似免疫球蛋白结构域、不依赖Ca2+的细胞粘附分子。的细胞粘附分子。结构：胞外区由一个结构：胞外区由一个(y )或多个免疫球蛋白或多个免疫球蛋白(Ig)样结构域组成。每样结构域组成。每一个一个(y )Ig结构域都是由结构域都是由90110个氨基酸残基形成的紧密折叠结个氨基酸残基形成的紧密折叠结构，其间有二硫键相连接。构，其间有二硫键相连接。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第59页/共71页第六十页，共72页。黏附黏附(nin

57、f)方式：方式：Ig-SF成员复杂，包括多个黏附成员复杂，包括多个黏附(ninf)分子家分子家族。族。同亲型细胞黏着：神经细胞黏附同亲型细胞黏着：神经细胞黏附(ninf)分子（分子（neural cell adhesion molecule，N-CAM）及血小板）及血小板-内皮细胞黏附内皮细胞黏附(ninf)分子（分子（PE-CAM）；）；异亲型细胞黏着：细胞间黏附异亲型细胞黏着：细胞间黏附(ninf)分子（分子（I-CAM）及血管细）及血管细胞黏附胞黏附(ninf)分子（分子（V-CAM）等。）等。Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十

58、章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附 大多数大多数Ig-SF黏附分子介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞（巨噬黏附分子介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞（巨噬细胞、其他淋巴细胞和靶细胞）之间的特异的相互作用；但一些细胞、其他淋巴细胞和靶细胞）之间的特异的相互作用；但一些Ig-SF成成员员(chngyun)，如，如N-CAM介导非免疫细胞的黏着。介导非免疫细胞的黏着。第60页/共71页第六十一页，共72页。 神经细胞神经细胞(shn jn x bo)黏附分子黏附分子(N-CAM)胞外区有胞外区有5个免疫球蛋白样的结构域；个免疫球蛋白样的结构域；通过同亲型

59、黏着机制与相邻细胞同类分子结合黏附在一起；通过同亲型黏着机制与相邻细胞同类分子结合黏附在一起；与神经系统的发育、轴突的生长和再生以及突触的形成密切相与神经系统的发育、轴突的生长和再生以及突触的形成密切相关。关。1.Ig-SF黏附黏附(ninf)分子的功能分子的功能Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第61页/共71页第六十二页，共72页。神经细胞黏附分子的结构神经细胞黏附分子的结构A.4种神经细胞黏附分子免疫种神经细胞黏附分子免疫(miny)球蛋白样结构域球

60、蛋白样结构域 ，每个结构域在环末端形成二硫键，每个结构域在环末端形成二硫键 B.同亲型结合模型同亲型结合模型Cell Junction and Cell Adhesion 退退 出出首首 页页第十章第十章 细胞细胞(xbo)(xbo)连接与细胞连接与细胞(xbo)(xbo)黏附黏附第62页/共71页第六十三页，共72页。 血管血管(xugun)细胞黏附分子（细胞黏附分子（V-CAM）通过异亲型细胞黏附机制参与细胞黏附。通过异亲型细胞黏附机制参与细胞黏附。与白细胞表面的与白细胞表面的41整联蛋白相结合，使白细胞沿内皮滚动并固着于炎整联蛋白相结合，使白细胞沿内皮滚动并固着于炎症部位的血管症部位的血