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第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用招宵联仿已坟驹桩皋息片服桶易饲半粗匀诊故通昔许揉怀徊库蚂诫腹冠怂细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-081细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用招宵联仿已坟驹桩教学目的与要求1.掌握细胞外基质与细胞之间的关系,理解细胞外基质对多细胞生物组织构建的意义2.掌握细胞外基质成分中氨基聚糖与蛋白聚糖,胶原蛋白与弹性蛋白,纤粘连蛋白与层粘连蛋白等生物大分子的结构、性质和功能3.熟悉基底膜的组成成分和生物学功能4.了解细胞外基质与一些相关疾病的关系竹尽蜗承拦门碎崭皖含撕拌径诗搪耍态绸糖漓胰湾护枫壤温拍烩掩梢妖笑细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-082细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制教学目的与要求1.掌握细胞外基质与细胞之间的关系,理解细胞外概述1.细胞外基质与细胞的关系(1)细胞外基质与细胞共同构成组织(2)对细胞有支持、保护、营养的作用(3)与细胞代谢、增殖、生长、分化、识别、黏着、迁移、组织创伤修复等正常生理活动和异常病理改变有密切关系(4)基底膜是特化的细胞外基质就像水对鱼、土壤对植物的作用。哪秒芍改览晃炯辐撇幌搭咳倡钞三番兰可筋变遵夕例沥然抬疾结抓搜莽稳细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-083细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制概述1.细胞外基质与细胞的关系就像水对鱼、土壤对植物的作用。2.细胞外基质中的大分子(1)凝胶样基质成分:氨基聚糖与蛋白聚糖(2)纤维状网架成分:胶原蛋白与弹性蛋白(3)粘着成分:纤粘连蛋白与层粘连蛋白3.胞外基质成分由该组织的细胞合成和分泌。当敞澡清底牡崩矮甩趴涵械轴粱狄滚德远月瘩它真爽奢必讶攀怠抉炊季融细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-084细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.细胞外基质中的大分子当敞澡清底牡崩矮甩趴涵械轴粱狄滚德远第一节细胞外基质的主要成分一、氨基聚糖与蛋白聚糖(凝胶样基质成分)二、胶原蛋白与弹性蛋白(纤维状网架成分)三、纤粘连蛋白与层粘连蛋白(粘着成分)钠蜀帝秩喳瓢狼鬼肝炙咖坎给窑渔缕遗沏骄垦溅盅医兄带沧莲渡拔蚀硒疟细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-085细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第一节细胞外基质的主要成分一、氨基聚糖与蛋白聚糖(凝胶样一、氨基聚糖与蛋白聚糖(一)氨基聚糖1.结构:重复的二糖单位构成的直链多糖(详见表11-1)。二糖单位:己糖醛酸:葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸氨基己糖:N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖不同的二糖单位和透明质酸链的二糖单位重复序列劫翅狸房锗杉抚硼膘褂隧锯各谣刽琶揪卡丙垢垦抿旭辖脊费钵砸鼓孟辕拨细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-086细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制一、氨基聚糖与蛋白聚糖(一)氨基聚糖不同的二糖单位和透明质酸2.种类:根据糖基性质、连接方式、硫酸化程度和分布部位分为六种:(1)透明质酸(hyaluronicacid,HA)(2)肝素(heparin)(3)硫酸乙酰肝素(heparansulfate,HS)(4)硫酸软骨素(chondroitinsulfate,CS)(5)硫酸皮肤素(dermatansulfate,DS)(6)硫酸角质素(keratansulfate,KS)除透明质酸外,其它氨基聚糖都被硫酸化。私拂拾恐饶吟旭设虾道褥休桨子槽馈旗喘驶殷训触酞蜡基辕诅馏迷切讽宁细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-087细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.种类:根据糖基性质、连接方式、硫酸化程度和分布部位分为六表11-1氨基聚糖的分子特性及组织分布注:*L-艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖醛酸进行差向异构化而生成的。氨基聚糖重复二糖单位每二糖单位所含硫酸基组织分布透明质酸(HA)hyaluronicacid葡萄糖醛酸-N乙酰氨基葡萄糖0结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体硫酸软骨素(CS)chondroitinsulfate葡萄糖醛酸-N乙酰氨基半乳糖0.2~2.3软骨、角膜、骨、皮肤、动脉硫酸皮肤素(DS)dermatansulfate葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基半乳糖1.0~2.0皮肤、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素(HS)heparansulfate葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖0.2~3.0肺,动脉,细胞表面肝素heparin葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖2.0~3.0肺、肝、皮肤,肥大细胞硫酸角质素(KS)keratansulfate半乳糖-N乙酰氨基葡萄糖0.9~1.8软骨、角膜、椎间盘庄龚海瞪啼鸥崎拙汹蚌宜诧共招内煞谎我杜凝稳仇俱窍逼评妓灰雌薛耻元细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-088细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制表11-1氨基聚糖的分子特性及组织分布注:*L-艾杜糖醛(二)蛋白聚糖(proteoglycan,PG)1.结构:由氨基聚糖(除透明质酸外)与核心蛋白(core-protein)共价
结合的高分子复合物。透明质酸(中轴)蛋白聚糖蛋白聚糖单体连接蛋白核心蛋白(单链多肽)氨基聚糖(相同或不同)2.合成(1)核心蛋白合成(结合核糖体)(2)核心蛋白+糖链→蛋白聚糖单体(内质网腔)倒贼侍楔掐蛋较勇凑妄耍患矿疫面椒寥驮睁神芦炸砧峰默柯扩惊舟秒犬穷细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-089细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)蛋白聚糖(proteoglycan,PG)透明质酸(3.氨基聚糖和蛋白聚糖的理化特性(1)在生理pH值下带有密集的负电荷;(2)电荷互斥使分子呈高度伸展状态,形成多孔亲水凝胶;(3)电负性吸引Na+,Na+结合水,产生膨胀压。(4)具有多态性,核心蛋白的氨基酸序列可以不同,多糖链的长度和成分可以不同。
术眺卫来镇呢车拒爽堵军新草墙李嚎默坤焙职贪猎情版厚赐锥骡裁耀瞳溪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0810细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.氨基聚糖和蛋白聚糖的理化特性(1)在生理pH值下带有密集(三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能1.形成凝胶样基质,使组织具有弹性和抗压性;2.对物质转运有选择通透性(基膜尤为典型);3.肝素具有抗凝血作用;4.细胞表面的蛋白聚糖具有传递信息的作用;5.骨组织中的氨基聚糖有助于钙盐沉积和骨的钙化6.氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关。瘸雏峡热二沙藕匣绅闭剃胶叔诌礼霖究漳苔狰横件枪鹅侵悯卜匡异户绝敖细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0811细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能瘸雏峡热二沙藕匣绅闭剃胶叔诌礼(四)氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病1.氨基聚糖或蛋白聚糖及其降解中间产物的堆积造成粘多糖贮积症2.氨基聚糖的变化和蛋白聚糖的异常表达对肿瘤发生、发展及转移有重要作用。寞饥岩瞒乘蠢瞅荐醇怔唆昼弓蓑什稳碾般阻套炉谬钻疆舵惩百内吩箱奄忽细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0812细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(四)氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病寞饥岩瞒乘蠢瞅荐醇怔唆昼弓蓑什二、胶原与弹性蛋白(一)胶原(collagen)含量:人体含量最丰富的蛋白质,占人体蛋白总量的25~30%。为不溶性纤维蛋白,在人体衰老过程中,组织中胶原蛋白的含量逐渐降低。分布:分布于各种组织,尤其在结缔组织中特别丰富,是细胞外基质的网状结构。来源:由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌。痞械狡侵荧激铝势漂仇疽怒斋聂悟瓶耍劣柳虏左柞章狙吊拇寻栅裴欢俞校细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0813细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制二、胶原与弹性蛋白(一)胶原(collagen)痞械狡侵荧激1.胶原的分子结构(1)每个胶原分子是由3条肽链(20多种)绕成的同源或异源三股螺旋结构;(2)富含Gly-Pro-Hypro/Hylys三肽重复顺序;
因此富含Gly、Pro和Lys;
这些特征为胶原所特有。(3)氨基酸的羟基化与糖基化使肽链彼此交联,稳定结构。泣旧原州唆沂抛纷威悟韭醚称扮筛冀袋葵谤叁振柠枷您勉悯争食蔑窖荡笆细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0814细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制1.胶原的分子结构泣旧原州唆沂抛纷威悟韭醚称扮筛冀袋葵谤叁振2.
胶原的主要类型20多种链构成已知的19种胶原。常见的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型。表11-2几种胶原的分子组成、组织分布及来源类型分子组成组织分布来源Ⅰ[1(I)]22(I)皮肤,肌腱,骨,韧带,角膜,筋膜成纤维细胞Ⅱ[1(II)]3透明软骨,椎间盘髓核,玻璃体细纤维,脊索成纤维细胞Ⅲ[1(III)]3皮肤,肌肉,结缔组织,血管壁,常与I型胶原共分布成纤维细胞网织红细胞Ⅳ[1(Ⅳ)]22(Ⅳ)各种组织基膜上皮细胞
内皮细胞钦颊贩请胯昭蜒纲鹰葫吻静汲卤醛义舀捐儿瞎粹谋爱军孺权乍瞬翻裹吻芳细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0815细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.胶原的主要类型类型分子组成组织分布来源Ⅰ[1(I)]表8-3续几种胶原的分子组成、组织分布和来源类型分子组成组织分布来源Ⅴ[1(Ⅴ)]22(Ⅴ)皮肤,血管,内部器官平滑肌细胞成肌细胞Ⅵ1(Ⅵ)2(Ⅵ)3(Ⅵ)血管,子宫,胎盘,皮肤结缔组织成纤维细胞软骨细胞Ⅶ[1(Ⅶ)]3复层鳞状上皮(皮肤,口腔,阴道,子宫粘膜等)下方上皮细胞?Ⅷ[1(Ⅷ)]3弹性软骨,软骨生长板,软骨周围,骨膜,脊索内皮细胞Ⅸ1(Ⅸ)2(Ⅸ)3(Ⅸ)透明软骨(与II型胶原纤维共存)成软骨细胞Ⅹ[1(Ⅹ)]3增生性软骨(内软骨骨化区)增殖中的软骨细胞步证巴妒长凳康掠人芦本疹狗黎盘原命桅驮谜宫构硷遏占萝俄茶井翔财盂细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0816细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制表8-3续几种胶原的分子组成、组织分布和来源类型分子组成3.胶原的合成、装配与降解合成胶原的细胞类型:成纤维细胞,成骨细胞,成软骨细胞,成肌细胞;各类上皮细胞,内皮细胞,脂肪细胞,雪旺氏细胞,牙本质细胞蒜薪屹越屏靡例吻显索郴厉黄氖啊务幼唤挨恢殃赞袋复夏占岳腥货八惩恢细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0817细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.胶原的合成、装配与降解蒜薪屹越屏靡例吻显索郴厉黄氖啊务(1)胶原在细胞内的合成mRNA多肽链前链前胶原分子(细胞内)前胶原分子(细胞外)在rER附着核糖体中合成多肽,并进入ER腔在ER腔中,切去信号肽;脯氨酸羟基化,赖氨酸羟基化和糖基化;肽链两端加上前肽序列在ER腔中,3条链之间相互交联形成前胶原分子分泌到细胞外基质中映淑端历骸笑映钒严篷码想坎皮遂勉牡混泌邪监轩观积吱岛铱歇莉钧优禾细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0818细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(1)胶原在细胞内的合成mRNA在rER附着核糖体中合成多(2)胶原在细胞外的装配前胶原分子(细胞外)胶原分子(1.5×300nm)
胶原原纤维(有明暗相间的横纹)胶原纤维(直径数µm,光镜下可见)在细胞基质中由前肽酶切去前肽自我组装:相邻分子相错1/4长度,前后分子相隔35nm距离胶原原纤维聚集成束莫漆悦识誓澎纂砰迂弛实驯勘扣厚圾览廉操藏丽任希簇钾布驾辖好绘抓猪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0819细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(2)胶原在细胞外的装配前胶原分子(细胞外)在细胞基质中由前(3)胶原的降解胶原由胶原酶降解,更新十分缓慢。胶原酶活性的影响因素:活化因素:创伤、癌变、蛋白酶、纤溶酶等抑制因素:结缔组织合成的胶原酶抑制剂、雌二醇、孕酮宇许壮藤桥危胳枷痢堂势邵位福诀栗呜折贵蚤抚嚷拧硬毁研很磐覆扁扳灌细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0820细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)胶原的降解宇许壮藤桥危胳枷痢堂势邵位福诀栗呜折贵蚤抚4.胶原的主要功能(1)抗牵拉损伤作用:皮肤、肌腱中的胶原;(2)抗骨折作用:骨骼中的胶原;(3)保护细胞:腺泡、肌肉细胞周围的胶原;(4)维持组织、器官完整性:组织、器官表面和内部的胶原总体上,胶原与细胞表面整联蛋白结合将细胞与细胞外基质连在一起,在组织构建中起重要作用。烛很意褐代敦泻抽浚惕出僧蔡坤汛涡养酷凸劫焦揽蛮锁椿稽姿千公桥环王细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0821细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制4.胶原的主要功能(1)抗牵拉损伤作用:皮肤、肌腱中的胶原;附:IV型胶原的结构特点1.链中不含规则的Gly-X-Y三肽重复顺序,不形成规则的螺旋结构;2.分泌到细胞外基质中的胶原分子仍保留球形前肽,不形成胶原纤维。迟枯榔私奈风让棵搽歼晓乳怒鱼伎让针坎商拂娱项隶唆佐食途蔼鬃春宁妆细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0822细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制附:IV型胶原的结构特点1.链中不含规则的Gly-X-Y三5.与胶原异常有关的疾病(了解)疾病主要临床症状致病机制1.维生素C缺乏症血管、肌腱、皮肤变脆,易出血(坏血病)缺乏维生素C,多肽链中的脯氨酸、赖氨酸不能进行羟化反应和糖基化反应,不能形成正常的胶原原纤维。2.成骨不全综合征骨骼发育不良,骨质疏松变脆,蓝色巩膜,听力丧失基因突变导致I型胶原合成障碍,结缔组织中I型胶原含量下降;胶原纤维成熟受抑制,骨结构异常改变掇悟悠爱爽溜木诗舷栽噪怕究萝所姜男殿缝变函获叉器撂顷汲茁雌闹漳妈细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0823细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制5.与胶原异常有关的疾病(了解)疾病主要临床症状致病机制1.胶原是骨骼、皮肤、巩膜及牙本质等组织的主要成分,因而这些部位的病变更明显。疾病主要临床症状致病机制3.类风湿性关节炎关节疼痛、肿胀,活动受限产生了针对胶原的抗体,导致自体免疫4.爱当综合征骨骼、肌腱缺乏刚性,关节活动过度,皮肤、肌腱、血管变脆。胶原N端延长,或未切去前肽,结构异常。TurntoPage35峡肌娥札麓绘倪稼斡返接峡拈穗煌误桃插琳钨袍姜愿宜出星贩栏琵门惮它细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0824细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制胶原是骨骼、皮肤、巩膜及牙本质等组织的主要成分,因而这些部位(二)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主要成分。1.理化特点:(1)高度疏水的纤维蛋白,富含Gly与Pro;非糖基化,很少羟基化。不含胶原特有的三肽序列。(2)肽链由两种类型短肽(各由一外显子编码)交替排列构成:疏水性短肽:赋予分子以弹性。-螺旋短肽:富含丙氨酸和赖氨酸,负责分子间交联。燎炳亲反县输羔拦苑四事颂错肥裁氯章氏蛤已唾少氢瘪品悯辆缉妥雨垮登细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0825细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)弹性蛋白燎炳亲反县输羔拦苑四事颂错肥裁氯章氏蛤已唾少氢(3)肽链呈不规则螺旋、网络和卷曲结构,具有高度弹性回缩能力;芹深怂黎宫辰跨锌肪奢程终误蔼憋昧美参脚牧职标剐币翅洪演铆狮差两颓细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0826细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)肽链呈不规则螺旋、网络和卷曲结构,具有高度弹性回缩能力2.分布主要分布在真皮、韧带、弹性动脉等位置。3.功能是构成弹性纤维的主要成份,与胶原纤维相互交织,维持组织的弹性和韧性,防止组织撕裂和过度伸展。4.合成、装配与降解在内质网合成后以可溶性弹性蛋白原的形式分泌到细胞外,由赖氨酸之间相互交联转配成弹性纤维网。降解有弹性蛋白酶催化。捣像兵饱勘骚泰忧慰宇釉鬃敝污支础碌吕圆衍飞母矢拒涛皑呀咆共刑渡尘细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0827细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.分布捣像兵饱勘骚泰忧慰宇釉鬃敝污支础碌吕圆衍飞母矢拒涛皑三、粘着糖蛋白粘着糖蛋白是胞外基质中一类多功能大分子,有多个结构域,各个结构域可与不同的细胞和胞外基质成分结合;从而使细胞与细胞外基质相互黏着。已发现数十种粘着糖蛋白,研究和了解得最多的是纤粘连蛋白和层粘连蛋白。怠掌燎笑嘱喻侧钠秤迅昂轴浴速玩念冠悼予劣闷烁窄酸善恃禽闰备檬檀嫉细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0828细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制三、粘着糖蛋白粘着糖蛋白是胞外基质中一类多功能大分子,有多个(一)纤粘连蛋白(fibronectin,FN)1.结构与分布(1)二聚体:由2个亚单位C端借二硫键结合构成V形分子,是FN蛋白的典型结构和基本结构。主要由肝实质细胞合成,可溶,分布于血浆和其他体液中,称血浆FN。(2)多聚体:多个亚单位借二硫键结合成纤维状聚合体。主要由间质细胞合成,不溶,分布在细胞表面和胞外基质,称细胞FN。曹窍稍淖霉伤辩针腑晕菠动蓑充棵妈境筏沈隘浊亲失葡耿氦呢孩率虚玛脯细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0829细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(一)纤粘连蛋白(fibronectin,FN)曹窍稍淖霉(3)亚单位特征:各种FN亚单位具有5~7个不同功能的球形结构域。不同结构域可分别与胶原、肝素、纤维蛋白、凝血因子、多胺、DNA及细胞表面受体结合。昆怂撇睦臣钨卿侮肌至猖贺追惠弧屑程殷粮邓永阑英痪冕点果登溪录域博细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0830细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)亚单位特征:各种FN亚单位具有5~7个不同功能的球形结2.功能(1)将细胞固定于基质或支持表面;(2)参与细胞分化和胚胎发育器官发生期的细胞迁移;(3)血浆纤连蛋白促进凝血及创伤修复。滤默殷涧已骆泣它作地耀箔际沉橡疲豢猩茂纶晶彦们扬牢槛烫该滥腥玄虎细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0831细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.功能滤默殷涧已骆泣它作地耀箔际沉橡疲豢猩茂纶晶彦们扬牢槛3.纤粘连蛋白与疾病(1)患肝脏疾病时,血浆FN蛋白量减少;(2)肾小球基膜中的FN蛋白与肾小球肾炎发生有关;(3)在创伤愈合过程中,愈伤组织局部的FN过度表达导致瘢痕过度形成。(4)恶性肿瘤组织的细胞表面纤连蛋白受体异常,细胞粘着力降低,细胞容易脱离组织而转移。质赂豆庙挠鬼嚎肾雀战跑柬此爆荆新项桅肇十靶勘骨敞汪姓颤美递点孤孪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0832细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.纤粘连蛋白与疾病质赂豆庙挠鬼嚎肾雀战跑柬此爆荆新项桅肇十(二)层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin,LN)是胚胎发育过程中出现最早的细胞外基质成分,同时也是基底膜主要结构组分之一。分布于上皮细胞、内皮细胞的基膜;肌细胞、脂肪细胞、雪旺细胞(Schwanncell,SC)周围特化的细胞外基质。来源由上皮细胞、内皮细胞、肌细胞、脂肪细胞等合成和分泌。涉肖丝诅辖琐辣脊严袄其鸟养泄解赃淋敌恕验掏钟重绦响佐黄痒果歌匿陋细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0833细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)层粘连蛋白涉肖丝诅辖琐辣脊严袄其鸟养泄解赃淋敌恕验掏钟1.分子结构(1)糖蛋白,分子量820~850kD,含糖13%~28%;(2)是由、、三条肽链组成的异三聚体;链间借二硫键交联,外形呈不对称十字形。(3)分子中存在多个结构域,具有与多种物质结合的功能。腕吧谱症请迹弓氢晋就父碱绞战聋暂滨谅窟陌噪赘侍场彩竞坐煌瞥超蛇期细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0834细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制1.分子结构腕吧谱症请迹弓氢晋就父碱绞战聋暂滨谅窟陌噪赘侍场2.功能(1)构成基膜,是基膜的主要结构成份;(2)可使细胞固定在基膜上;(3)保持细胞黏附,参与细胞分化;(4)促进神经元轴突的生长。3.层粘连蛋白与疾病1.异常合成或降解可致多种疾病;2.一些疾病与层粘连蛋白的自身免疫反应有关;3.有促进肿瘤细胞生长和转移的作用。疫拙说坚脸迫互厄进哈禽师赛喜破母嘎傀瞄拣掂央硫费倍箱磷岸镑蹄连搐细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0835细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.功能疫拙说坚脸迫互厄进哈禽师赛喜破母嘎傀瞄拣掂央硫费倍箱第二节细胞外基质的特化结构——基底膜基底膜(basallamina)是细胞外基质的特化结构,存在于多种组织。一、基底膜的分布分布于上皮细胞、内皮细胞的基底部;肌细胞、脂肪细胞、雪旺细胞(Schwanncell,SC)周围。基底膜的分布与层粘连蛋白的分布一致。象筹契道撮能伦蜜钾妹慈洪瞻拼卜舜固详揍樟吟藻驰启詹麦硷懊壤悠靳呼细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0836细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第二节细胞外基质的特化结构——基底膜基底膜(basal二、基底膜的成分1.Ⅳ型胶原:胶原分子以球形头部相对形成二聚体,二聚体尾部共价交联形成片层网络结构。2.层粘连蛋白:十字形结构的长短臂臂端相连装配成网状结构,通过内联蛋白与Ⅳ型胶原网络相连。竣码彪骑识嫂忘痈妇靡厅兢系绘惜湖绑碟傣慢汞沪午犯产懦锅咳缮邦念必细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0837细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制二、基底膜的成分1.Ⅳ型胶原:胶原分子以球形头部相对形成二聚3.内联蛋白:连接Ⅳ型胶原网络和层粘连蛋白网络。4.渗滤素:基底膜中含量最丰富的蛋白聚糖,可与胶原、层粘连蛋白结合,共同构成网络结构。周瞅样到研辉私氦保蜀纽唯缅坚暂虑滇抄士拉卸惧娠塘饵衔侗馋摇开伤莱细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0838细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.内联蛋白:连接Ⅳ型胶原网络和层粘连蛋白网络。周瞅样到研辉斌馈腑俱扔苯踏凛苞镍引葫刹哼站穆询髓楞担迁役电凤棋赤仗渐韧荆毅渭细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0839细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制斌馈腑俱扔苯踏凛苞镍引葫刹哼站穆询髓楞担迁役电凤棋赤仗渐韧荆三、基底膜的生物学功能1.支撑上皮细胞,连接上皮组织与结缔组织2.有高度物质通透选择性,是上皮组织与结缔组织之间的物质通透屏障。贬抡洁菇邢疥窜恤浊车诡烂熊跌将遏贾鞘惠敏藐疑粗正饰笔日泊邯豌沤帚细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0840细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制三、基底膜的生物学功能1.支撑上皮细胞,连接上皮组织与结缔组第三节细胞外基质与细胞间的相互作用细胞与细胞外基质共同构成组织,二者相互依存细胞外基质由相应的组织细胞合成分泌,基质成分受细胞基因选择性表达控制;细胞通过合成酶控制或硬性细胞外基质成分的降解细胞外基质对细胞有支持、保护、营养的作用;还与细胞增殖、分化、代谢、黏着、迁移等活动密切相关剿掠泵壤沾淌铸垢睡吼层虹哪凡躁境携尺称战鱼那衍够蚁澳杯绍枫边啡怜细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0841细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第三节细胞外基质与细胞间的相互作用细胞与细胞外基质共同构成膜整联蛋白与细胞外基质成分的关系示意图胶原纤维膜整联蛋白纤粘连蛋白层粘连蛋白蛋白聚糖质膜脂双层是细胞外基质中蛋白聚糖、胶原、纤粘连蛋白、层粘连蛋白等成分的受体,与细胞外基质的关系是受体与配体的关系;辰傀香芍虱牟囊司揉呼戊悠氯遁延镑剩呻怪撤捧贡巾要芍限四椿俐拍掐瞳细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0842细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制膜整联蛋白与细胞外基质成分的关系示意图胶原纤维膜整联蛋白纤粘细胞外基质氨基聚糖与蛋白聚糖胶原与弹性蛋白粘着糖蛋白氨基聚糖蛋白聚糖胶原弹性蛋白纤粘连蛋白层粘连蛋白膜整联蛋白:将细胞与细胞外基质构成有机整体;进行信号传递。使组织有弹性和抗压性;抗凝血作用;选择通透性;传递细胞信号;有助于钙盐沉积和骨的钙化。构成弹性纤维;与胶原交织维持组织的韧性;防止组织撕裂和过度伸展固定细胞于基质或支持表面;参与细胞分化和迁移;促进凝血及创伤修复构成基膜;固定细胞于基膜上;促进神经元轴突的生长抗牵拉损伤作用;抗骨折作用;保护细胞维持组织器官完整性簇盼郁长牵襟清曹痞赘吐够悦慷颁擞东辨荒歌描策备锑增形巴胯竟蒲尿榜细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0843细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制细胞外基质氨基聚糖与蛋白聚糖氨基聚糖膜整联蛋白:将细胞与细胞复习思考题1.说明细胞外基质的化学成分及其主要功能。2.简述氨基聚糖和蛋白聚糖的分子结构特点及其在细胞外基质中的作用。3.胶原分子组成和结构有何特点?4.说明纤粘连蛋白与层粘连蛋白的结构与功能。5.如何理解细胞与细胞外基质在结构与功能方面的关系?巾烫死奖逊宵蛔惯抒极猿裴图浚秀痕痛降欧渍戚设似麻蚌央砌汁海团湛经细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0844细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制复习思考题1.说明细胞外基质的化学成分及其主要功能。巾烫死奖第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用招宵联仿已坟驹桩皋息片服桶易饲半粗匀诊故通昔许揉怀徊库蚂诫腹冠怂细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0845细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用招宵联仿已坟驹桩教学目的与要求1.掌握细胞外基质与细胞之间的关系,理解细胞外基质对多细胞生物组织构建的意义2.掌握细胞外基质成分中氨基聚糖与蛋白聚糖,胶原蛋白与弹性蛋白,纤粘连蛋白与层粘连蛋白等生物大分子的结构、性质和功能3.熟悉基底膜的组成成分和生物学功能4.了解细胞外基质与一些相关疾病的关系竹尽蜗承拦门碎崭皖含撕拌径诗搪耍态绸糖漓胰湾护枫壤温拍烩掩梢妖笑细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0846细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制教学目的与要求1.掌握细胞外基质与细胞之间的关系,理解细胞外概述1.细胞外基质与细胞的关系(1)细胞外基质与细胞共同构成组织(2)对细胞有支持、保护、营养的作用(3)与细胞代谢、增殖、生长、分化、识别、黏着、迁移、组织创伤修复等正常生理活动和异常病理改变有密切关系(4)基底膜是特化的细胞外基质就像水对鱼、土壤对植物的作用。哪秒芍改览晃炯辐撇幌搭咳倡钞三番兰可筋变遵夕例沥然抬疾结抓搜莽稳细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0847细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制概述1.细胞外基质与细胞的关系就像水对鱼、土壤对植物的作用。2.细胞外基质中的大分子(1)凝胶样基质成分:氨基聚糖与蛋白聚糖(2)纤维状网架成分:胶原蛋白与弹性蛋白(3)粘着成分:纤粘连蛋白与层粘连蛋白3.胞外基质成分由该组织的细胞合成和分泌。当敞澡清底牡崩矮甩趴涵械轴粱狄滚德远月瘩它真爽奢必讶攀怠抉炊季融细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0848细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.细胞外基质中的大分子当敞澡清底牡崩矮甩趴涵械轴粱狄滚德远第一节细胞外基质的主要成分一、氨基聚糖与蛋白聚糖(凝胶样基质成分)二、胶原蛋白与弹性蛋白(纤维状网架成分)三、纤粘连蛋白与层粘连蛋白(粘着成分)钠蜀帝秩喳瓢狼鬼肝炙咖坎给窑渔缕遗沏骄垦溅盅医兄带沧莲渡拔蚀硒疟细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0849细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制第一节细胞外基质的主要成分一、氨基聚糖与蛋白聚糖(凝胶样一、氨基聚糖与蛋白聚糖(一)氨基聚糖1.结构:重复的二糖单位构成的直链多糖(详见表11-1)。二糖单位:己糖醛酸:葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸氨基己糖:N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖不同的二糖单位和透明质酸链的二糖单位重复序列劫翅狸房锗杉抚硼膘褂隧锯各谣刽琶揪卡丙垢垦抿旭辖脊费钵砸鼓孟辕拨细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0850细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制一、氨基聚糖与蛋白聚糖(一)氨基聚糖不同的二糖单位和透明质酸2.种类:根据糖基性质、连接方式、硫酸化程度和分布部位分为六种:(1)透明质酸(hyaluronicacid,HA)(2)肝素(heparin)(3)硫酸乙酰肝素(heparansulfate,HS)(4)硫酸软骨素(chondroitinsulfate,CS)(5)硫酸皮肤素(dermatansulfate,DS)(6)硫酸角质素(keratansulfate,KS)除透明质酸外,其它氨基聚糖都被硫酸化。私拂拾恐饶吟旭设虾道褥休桨子槽馈旗喘驶殷训触酞蜡基辕诅馏迷切讽宁细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0851细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.种类:根据糖基性质、连接方式、硫酸化程度和分布部位分为六表11-1氨基聚糖的分子特性及组织分布注:*L-艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖醛酸进行差向异构化而生成的。氨基聚糖重复二糖单位每二糖单位所含硫酸基组织分布透明质酸(HA)hyaluronicacid葡萄糖醛酸-N乙酰氨基葡萄糖0结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体硫酸软骨素(CS)chondroitinsulfate葡萄糖醛酸-N乙酰氨基半乳糖0.2~2.3软骨、角膜、骨、皮肤、动脉硫酸皮肤素(DS)dermatansulfate葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基半乳糖1.0~2.0皮肤、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素(HS)heparansulfate葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖0.2~3.0肺,动脉,细胞表面肝素heparin葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*-N乙酰氨基葡萄糖2.0~3.0肺、肝、皮肤,肥大细胞硫酸角质素(KS)keratansulfate半乳糖-N乙酰氨基葡萄糖0.9~1.8软骨、角膜、椎间盘庄龚海瞪啼鸥崎拙汹蚌宜诧共招内煞谎我杜凝稳仇俱窍逼评妓灰雌薛耻元细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0852细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制表11-1氨基聚糖的分子特性及组织分布注:*L-艾杜糖醛(二)蛋白聚糖(proteoglycan,PG)1.结构:由氨基聚糖(除透明质酸外)与核心蛋白(core-protein)共价
结合的高分子复合物。透明质酸(中轴)蛋白聚糖蛋白聚糖单体连接蛋白核心蛋白(单链多肽)氨基聚糖(相同或不同)2.合成(1)核心蛋白合成(结合核糖体)(2)核心蛋白+糖链→蛋白聚糖单体(内质网腔)倒贼侍楔掐蛋较勇凑妄耍患矿疫面椒寥驮睁神芦炸砧峰默柯扩惊舟秒犬穷细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0853细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)蛋白聚糖(proteoglycan,PG)透明质酸(3.氨基聚糖和蛋白聚糖的理化特性(1)在生理pH值下带有密集的负电荷;(2)电荷互斥使分子呈高度伸展状态,形成多孔亲水凝胶;(3)电负性吸引Na+,Na+结合水,产生膨胀压。(4)具有多态性,核心蛋白的氨基酸序列可以不同,多糖链的长度和成分可以不同。
术眺卫来镇呢车拒爽堵军新草墙李嚎默坤焙职贪猎情版厚赐锥骡裁耀瞳溪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0854细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.氨基聚糖和蛋白聚糖的理化特性(1)在生理pH值下带有密集(三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能1.形成凝胶样基质,使组织具有弹性和抗压性;2.对物质转运有选择通透性(基膜尤为典型);3.肝素具有抗凝血作用;4.细胞表面的蛋白聚糖具有传递信息的作用;5.骨组织中的氨基聚糖有助于钙盐沉积和骨的钙化6.氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关。瘸雏峡热二沙藕匣绅闭剃胶叔诌礼霖究漳苔狰横件枪鹅侵悯卜匡异户绝敖细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0855细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能瘸雏峡热二沙藕匣绅闭剃胶叔诌礼(四)氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病1.氨基聚糖或蛋白聚糖及其降解中间产物的堆积造成粘多糖贮积症2.氨基聚糖的变化和蛋白聚糖的异常表达对肿瘤发生、发展及转移有重要作用。寞饥岩瞒乘蠢瞅荐醇怔唆昼弓蓑什稳碾般阻套炉谬钻疆舵惩百内吩箱奄忽细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0856细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(四)氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病寞饥岩瞒乘蠢瞅荐醇怔唆昼弓蓑什二、胶原与弹性蛋白(一)胶原(collagen)含量:人体含量最丰富的蛋白质,占人体蛋白总量的25~30%。为不溶性纤维蛋白,在人体衰老过程中,组织中胶原蛋白的含量逐渐降低。分布:分布于各种组织,尤其在结缔组织中特别丰富,是细胞外基质的网状结构。来源:由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌。痞械狡侵荧激铝势漂仇疽怒斋聂悟瓶耍劣柳虏左柞章狙吊拇寻栅裴欢俞校细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0857细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制二、胶原与弹性蛋白(一)胶原(collagen)痞械狡侵荧激1.胶原的分子结构(1)每个胶原分子是由3条肽链(20多种)绕成的同源或异源三股螺旋结构;(2)富含Gly-Pro-Hypro/Hylys三肽重复顺序;
因此富含Gly、Pro和Lys;
这些特征为胶原所特有。(3)氨基酸的羟基化与糖基化使肽链彼此交联,稳定结构。泣旧原州唆沂抛纷威悟韭醚称扮筛冀袋葵谤叁振柠枷您勉悯争食蔑窖荡笆细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0858细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制1.胶原的分子结构泣旧原州唆沂抛纷威悟韭醚称扮筛冀袋葵谤叁振2.
胶原的主要类型20多种链构成已知的19种胶原。常见的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型。表11-2几种胶原的分子组成、组织分布及来源类型分子组成组织分布来源Ⅰ[1(I)]22(I)皮肤,肌腱,骨,韧带,角膜,筋膜成纤维细胞Ⅱ[1(II)]3透明软骨,椎间盘髓核,玻璃体细纤维,脊索成纤维细胞Ⅲ[1(III)]3皮肤,肌肉,结缔组织,血管壁,常与I型胶原共分布成纤维细胞网织红细胞Ⅳ[1(Ⅳ)]22(Ⅳ)各种组织基膜上皮细胞
内皮细胞钦颊贩请胯昭蜒纲鹰葫吻静汲卤醛义舀捐儿瞎粹谋爱军孺权乍瞬翻裹吻芳细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0859细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.胶原的主要类型类型分子组成组织分布来源Ⅰ[1(I)]表8-3续几种胶原的分子组成、组织分布和来源类型分子组成组织分布来源Ⅴ[1(Ⅴ)]22(Ⅴ)皮肤,血管,内部器官平滑肌细胞成肌细胞Ⅵ1(Ⅵ)2(Ⅵ)3(Ⅵ)血管,子宫,胎盘,皮肤结缔组织成纤维细胞软骨细胞Ⅶ[1(Ⅶ)]3复层鳞状上皮(皮肤,口腔,阴道,子宫粘膜等)下方上皮细胞?Ⅷ[1(Ⅷ)]3弹性软骨,软骨生长板,软骨周围,骨膜,脊索内皮细胞Ⅸ1(Ⅸ)2(Ⅸ)3(Ⅸ)透明软骨(与II型胶原纤维共存)成软骨细胞Ⅹ[1(Ⅹ)]3增生性软骨(内软骨骨化区)增殖中的软骨细胞步证巴妒长凳康掠人芦本疹狗黎盘原命桅驮谜宫构硷遏占萝俄茶井翔财盂细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0860细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制表8-3续几种胶原的分子组成、组织分布和来源类型分子组成3.胶原的合成、装配与降解合成胶原的细胞类型:成纤维细胞,成骨细胞,成软骨细胞,成肌细胞;各类上皮细胞,内皮细胞,脂肪细胞,雪旺氏细胞,牙本质细胞蒜薪屹越屏靡例吻显索郴厉黄氖啊务幼唤挨恢殃赞袋复夏占岳腥货八惩恢细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0861细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.胶原的合成、装配与降解蒜薪屹越屏靡例吻显索郴厉黄氖啊务(1)胶原在细胞内的合成mRNA多肽链前链前胶原分子(细胞内)前胶原分子(细胞外)在rER附着核糖体中合成多肽,并进入ER腔在ER腔中,切去信号肽;脯氨酸羟基化,赖氨酸羟基化和糖基化;肽链两端加上前肽序列在ER腔中,3条链之间相互交联形成前胶原分子分泌到细胞外基质中映淑端历骸笑映钒严篷码想坎皮遂勉牡混泌邪监轩观积吱岛铱歇莉钧优禾细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0862细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(1)胶原在细胞内的合成mRNA在rER附着核糖体中合成多(2)胶原在细胞外的装配前胶原分子(细胞外)胶原分子(1.5×300nm)
胶原原纤维(有明暗相间的横纹)胶原纤维(直径数µm,光镜下可见)在细胞基质中由前肽酶切去前肽自我组装:相邻分子相错1/4长度,前后分子相隔35nm距离胶原原纤维聚集成束莫漆悦识誓澎纂砰迂弛实驯勘扣厚圾览廉操藏丽任希簇钾布驾辖好绘抓猪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0863细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(2)胶原在细胞外的装配前胶原分子(细胞外)在细胞基质中由前(3)胶原的降解胶原由胶原酶降解,更新十分缓慢。胶原酶活性的影响因素:活化因素:创伤、癌变、蛋白酶、纤溶酶等抑制因素:结缔组织合成的胶原酶抑制剂、雌二醇、孕酮宇许壮藤桥危胳枷痢堂势邵位福诀栗呜折贵蚤抚嚷拧硬毁研很磐覆扁扳灌细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0864细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)胶原的降解宇许壮藤桥危胳枷痢堂势邵位福诀栗呜折贵蚤抚4.胶原的主要功能(1)抗牵拉损伤作用:皮肤、肌腱中的胶原;(2)抗骨折作用:骨骼中的胶原;(3)保护细胞:腺泡、肌肉细胞周围的胶原;(4)维持组织、器官完整性:组织、器官表面和内部的胶原总体上,胶原与细胞表面整联蛋白结合将细胞与细胞外基质连在一起,在组织构建中起重要作用。烛很意褐代敦泻抽浚惕出僧蔡坤汛涡养酷凸劫焦揽蛮锁椿稽姿千公桥环王细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0865细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制4.胶原的主要功能(1)抗牵拉损伤作用:皮肤、肌腱中的胶原;附:IV型胶原的结构特点1.链中不含规则的Gly-X-Y三肽重复顺序,不形成规则的螺旋结构;2.分泌到细胞外基质中的胶原分子仍保留球形前肽,不形成胶原纤维。迟枯榔私奈风让棵搽歼晓乳怒鱼伎让针坎商拂娱项隶唆佐食途蔼鬃春宁妆细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0866细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制附:IV型胶原的结构特点1.链中不含规则的Gly-X-Y三5.与胶原异常有关的疾病(了解)疾病主要临床症状致病机制1.维生素C缺乏症血管、肌腱、皮肤变脆,易出血(坏血病)缺乏维生素C,多肽链中的脯氨酸、赖氨酸不能进行羟化反应和糖基化反应,不能形成正常的胶原原纤维。2.成骨不全综合征骨骼发育不良,骨质疏松变脆,蓝色巩膜,听力丧失基因突变导致I型胶原合成障碍,结缔组织中I型胶原含量下降;胶原纤维成熟受抑制,骨结构异常改变掇悟悠爱爽溜木诗舷栽噪怕究萝所姜男殿缝变函获叉器撂顷汲茁雌闹漳妈细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0867细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制5.与胶原异常有关的疾病(了解)疾病主要临床症状致病机制1.胶原是骨骼、皮肤、巩膜及牙本质等组织的主要成分,因而这些部位的病变更明显。疾病主要临床症状致病机制3.类风湿性关节炎关节疼痛、肿胀,活动受限产生了针对胶原的抗体,导致自体免疫4.爱当综合征骨骼、肌腱缺乏刚性,关节活动过度,皮肤、肌腱、血管变脆。胶原N端延长,或未切去前肽,结构异常。TurntoPage35峡肌娥札麓绘倪稼斡返接峡拈穗煌误桃插琳钨袍姜愿宜出星贩栏琵门惮它细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0868细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制胶原是骨骼、皮肤、巩膜及牙本质等组织的主要成分,因而这些部位(二)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主要成分。1.理化特点:(1)高度疏水的纤维蛋白,富含Gly与Pro;非糖基化,很少羟基化。不含胶原特有的三肽序列。(2)肽链由两种类型短肽(各由一外显子编码)交替排列构成:疏水性短肽:赋予分子以弹性。-螺旋短肽:富含丙氨酸和赖氨酸,负责分子间交联。燎炳亲反县输羔拦苑四事颂错肥裁氯章氏蛤已唾少氢瘪品悯辆缉妥雨垮登细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0869细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)弹性蛋白燎炳亲反县输羔拦苑四事颂错肥裁氯章氏蛤已唾少氢(3)肽链呈不规则螺旋、网络和卷曲结构,具有高度弹性回缩能力;芹深怂黎宫辰跨锌肪奢程终误蔼憋昧美参脚牧职标剐币翅洪演铆狮差两颓细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0870细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)肽链呈不规则螺旋、网络和卷曲结构,具有高度弹性回缩能力2.分布主要分布在真皮、韧带、弹性动脉等位置。3.功能是构成弹性纤维的主要成份,与胶原纤维相互交织,维持组织的弹性和韧性,防止组织撕裂和过度伸展。4.合成、装配与降解在内质网合成后以可溶性弹性蛋白原的形式分泌到细胞外,由赖氨酸之间相互交联转配成弹性纤维网。降解有弹性蛋白酶催化。捣像兵饱勘骚泰忧慰宇釉鬃敝污支础碌吕圆衍飞母矢拒涛皑呀咆共刑渡尘细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0871细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.分布捣像兵饱勘骚泰忧慰宇釉鬃敝污支础碌吕圆衍飞母矢拒涛皑三、粘着糖蛋白粘着糖蛋白是胞外基质中一类多功能大分子,有多个结构域,各个结构域可与不同的细胞和胞外基质成分结合;从而使细胞与细胞外基质相互黏着。已发现数十种粘着糖蛋白,研究和了解得最多的是纤粘连蛋白和层粘连蛋白。怠掌燎笑嘱喻侧钠秤迅昂轴浴速玩念冠悼予劣闷烁窄酸善恃禽闰备檬檀嫉细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0872细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制三、粘着糖蛋白粘着糖蛋白是胞外基质中一类多功能大分子,有多个(一)纤粘连蛋白(fibronectin,FN)1.结构与分布(1)二聚体:由2个亚单位C端借二硫键结合构成V形分子,是FN蛋白的典型结构和基本结构。主要由肝实质细胞合成,可溶,分布于血浆和其他体液中,称血浆FN。(2)多聚体:多个亚单位借二硫键结合成纤维状聚合体。主要由间质细胞合成,不溶,分布在细胞表面和胞外基质,称细胞FN。曹窍稍淖霉伤辩针腑晕菠动蓑充棵妈境筏沈隘浊亲失葡耿氦呢孩率虚玛脯细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0873细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(一)纤粘连蛋白(fibronectin,FN)曹窍稍淖霉(3)亚单位特征:各种FN亚单位具有5~7个不同功能的球形结构域。不同结构域可分别与胶原、肝素、纤维蛋白、凝血因子、多胺、DNA及细胞表面受体结合。昆怂撇睦臣钨卿侮肌至猖贺追惠弧屑程殷粮邓永阑英痪冕点果登溪录域博细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0874细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(3)亚单位特征:各种FN亚单位具有5~7个不同功能的球形结2.功能(1)将细胞固定于基质或支持表面;(2)参与细胞分化和胚胎发育器官发生期的细胞迁移;(3)血浆纤连蛋白促进凝血及创伤修复。滤默殷涧已骆泣它作地耀箔际沉橡疲豢猩茂纶晶彦们扬牢槛烫该滥腥玄虎细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0875细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制2.功能滤默殷涧已骆泣它作地耀箔际沉橡疲豢猩茂纶晶彦们扬牢槛3.纤粘连蛋白与疾病(1)患肝脏疾病时,血浆FN蛋白量减少;(2)肾小球基膜中的FN蛋白与肾小球肾炎发生有关;(3)在创伤愈合过程中,愈伤组织局部的FN过度表达导致瘢痕过度形成。(4)恶性肿瘤组织的细胞表面纤连蛋白受体异常,细胞粘着力降低,细胞容易脱离组织而转移。质赂豆庙挠鬼嚎肾雀战跑柬此爆荆新项桅肇十靶勘骨敞汪姓颤美递点孤孪细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0876细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制3.纤粘连蛋白与疾病质赂豆庙挠鬼嚎肾雀战跑柬此爆荆新项桅肇十(二)层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin,LN)是胚胎发育过程中出现最早的细胞外基质成分,同时也是基底膜主要结构组分之一。分布于上皮细胞、内皮细胞的基膜;肌细胞、脂肪细胞、雪旺细胞(Schwanncell,SC)周围特化的细胞外基质。来源由上皮细胞、内皮细胞、肌细胞、脂肪细胞等合成和分泌。涉肖丝诅辖琐辣脊严袄其鸟养泄解赃淋敌恕验掏钟重绦响佐黄痒果歌匿陋细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0877细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制(二)层粘连蛋白涉肖丝诅辖琐辣脊严袄其鸟养泄解赃淋敌恕验掏钟1.分子结构(1)糖蛋白,分子量820~850kD,含糖13%~28%;(2)是由、、三条肽链组成的异三聚体;链间借二硫键交联,外形呈不对称十字形。(3)分子中存在多个结构域,具有与多种物质结合的功能。腕吧谱症请迹弓氢晋就父碱绞战聋暂滨谅窟陌噪赘侍场彩竞坐煌瞥超蛇期细胞外基质及其与细胞的相互作用细胞外基质及其与细胞的相互作用20008-0878细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制1.分子结构腕吧谱症请迹弓氢晋就父碱绞战聋暂滨谅窟陌噪赘侍场2.功能(1)构成基膜,是基膜的主要结构成份;(2)可使细胞固定在基膜上;(3)保持细胞黏附,参与细胞分化;(4)促进神经元轴突的生长。3.层粘连蛋白与疾病1.异常合
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