細胞銜接、細胞黏著與細胞外基質(zhì)

6-22-09第一節(jié)細胞銜接第二節(jié)細胞黏著分子第三節(jié)細胞外基質(zhì)封鎖銜接嚴密銜接上皮組織隔膜銜接只存在于無脊椎動物中錨定銜接銜接肌動蛋白粘合帶上皮組織粘合斑上皮細胞基部銜接中間纖維橋粒心肌、表皮半橋粒上皮細胞基部通訊銜接間隙銜接大多數(shù)動物組織中化學突觸神經(jīng)細胞間和神經(jīng)—肌肉間胞間連絲植物細胞間各種銜接的比較

嚴密銜接黏合帶橋粒間隙銜接半橋粒角蛋白纖維基膜幾類細胞銜接的比較嚴密連結間隙銜接橋粒黏合銜接細胞黏附分子〔celladhesionmolecule，CAM〕是參與細胞與細胞之間及細胞與細胞外基質(zhì)之間相互作用的分子。高等動物的細胞外表粘附分子已發(fā)現(xiàn)上百種，可分為四大家族，兩大類：四大家族：鈣粘著蛋白家族、選擇蛋白家族、整聯(lián)蛋白和免疫球蛋白超家族兩大類：依賴于Ca2+,不依賴于Ca2+。細胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子構造由三部分組成：①胞外區(qū)，肽鏈的N端部分，帶有糖鏈，擔任與配體的識別；②跨膜區(qū)，多為一次跨膜；③胞質(zhì)區(qū)，肽鏈的C端部分，普通較小，或與質(zhì)膜下的骨架成分直接相連，或與胞內(nèi)的化學信號分子相連，以活化信號轉(zhuǎn)導途徑。〔一〕鈣粘素〔鈣粘著蛋白〕鈣粘素〔cadherin〕屬同親性CAM，其作用依賴于Ca2＋。至今已鑒定出30種以上鈣粘素，分布于不同的組織,鈣粘素分子構造同源性很高.

◆鈣黏著蛋白的構造●細胞外片段含有4個同源構造域，含Ca2＋結合部位。有一個跨膜區(qū)和一個小的細胞質(zhì)構造域?！褡晕茵ぶ}黏著蛋白介導類似細胞間的相互黏著，主要是將在細胞外表都有鈣黏著蛋白的細胞黏著起來?！翕}黏著蛋白可以經(jīng)過它們所在的細胞類型進展區(qū)別：●E-鈣黏著蛋白(表皮)●N-鈣黏著蛋白(神經(jīng))●P-鈣黏著蛋白(胎盤)

鈣粘素經(jīng)過不同的銜接蛋白質(zhì)與不同的細胞骨架成分相連，如E-鈣粘素經(jīng)過α-、β-、γ-連鎖蛋白〔catenin〕以及粘著斑蛋白〔vinculin〕、錨蛋白、α輔肌動蛋白等與肌動蛋白纖維相連。決議鈣粘素識別與結合的特異性部位，它只與同種鈣粘素分子作用。同源稱號主要分布組織E-鈣粘素著床前的胚胎、上皮細胞〔在帶狀粘合處特別集中〕P-鈣粘素胎盤滋養(yǎng)層細胞、心、肺、小腸N-鈣粘素胚胎中胚層、神經(jīng)外胚層、神經(jīng)系統(tǒng)〔腦、神經(jīng)節(jié)〕、心、肺M-鈣粘素成肌細胞、骨骼肌細胞R-粘素視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞Ksp-鈣粘素腎OB-鈣粘素成骨細胞VB-鈣粘素脈管內(nèi)皮細胞橋粒芯蛋白橋粒橋粒芯膠黏蛋白橋粒哺乳動物細胞外表的主要鈣粘素分子鈣粘素的作用主要有以下幾個方面：1．介導細胞銜接，在成年脊椎動物，E-鈣粘素是堅持上皮細胞相互粘合的主要CAM，是粘合帶的主要構成成分。橋粒中的鈣粘素就是橋粒芯蛋白和橋粒芯膠黏蛋白。2．參與細胞分化，對于胚胎細胞的早期分化及成體組織〔尤其是上皮及神經(jīng)組織〕的構筑有重要作用。在發(fā)育過程中經(jīng)過調(diào)控鈣粘素表達的種類與數(shù)量可決議胚胎細胞間的相互作用〔粘合、分別、遷移、再粘合〕，從而經(jīng)過細胞的微環(huán)境，影響細胞的分化，參與器官構成過程。3．抑制細胞遷移，很多種癌組織中細胞外表的E鈣粘素減少或消逝，以致癌細胞易從瘤塊零落，成為侵襲與轉(zhuǎn)移的前提。因此有人將E鈣粘素視為轉(zhuǎn)移抑制分子。〔二〕選擇素選擇素〔selectin〕屬異親性CAM，其作用依賴于Ca2＋。知選擇素有三種：L選擇素、E選擇素及P選擇素。N-端的C型凝集素構造域，結合糖配體需求胞外Ca2+，EGF樣構造域與輔助調(diào)理蛋白相關的構造域。選擇素構造模型凝集素構造域反復構造域糖蛋白寡聚糖配體在血小板和內(nèi)皮細胞表達在內(nèi)皮細胞表達在各種類型的白細胞中表達都能與某些糖蛋白結合凝集素構造域EGF構造域反復構造域糖蛋白糖脂的四糖基團寡糖內(nèi)皮細胞噬中性白細胞集中到炎癥發(fā)生部位的機制選擇素的三個構造域，經(jīng)過凝集素構造域而識別細胞外表的糖蛋白及糖脂分子上的糖配體。噬中性白細胞選擇素主要參與白細胞與脈管內(nèi)皮細胞之間的識別與粘合。協(xié)助白細胞從血液進入炎癥部位。在炎癥發(fā)生部位，血管內(nèi)皮細胞表達選擇素，被白細胞識別，由于選擇素與白細胞外表糖脂或糖蛋白的特異糖側鏈親和力較小，加上那個血流速度的影響，白細胞在血管中粘者、分別呈現(xiàn)滾動式運動，直到活化本身整聯(lián)蛋白后最終才與血管內(nèi)皮細胞較強地結合在一同，并從相鄰的內(nèi)皮細胞進入組織?！踩趁庖咔虻鞍壮易迥承┏蓡T屬于CAM。作用不依賴Ca2+。有的介導同親性粘合，如各種神經(jīng)粘附分子；有的介導異親性粘合，如細胞間粘附分子及脈管細胞黏附分子，它們的配體分子為整合素。

了解最多的是神經(jīng)黏附分子〔NCAMs),它在神經(jīng)組織細胞間的粘著起主要作用。不同的NCAMs是由單一基因編碼的，但由于其mRNA剪切不同和糖基化各異而產(chǎn)生20余種不同的NCAMs.神經(jīng)膠質(zhì)細胞粘附分子免疫球蛋白反復構造纖連蛋白反復構造糖基磷脂酰肌醇錨著點〔與磷酸肌醇相連〕胞外游離整合入膜由70-110個氨基酸組成的嚴密折疊構造存在于淋巴細胞的外表參與各種免疫活動?！菜摹痴?lián)蛋白整聯(lián)蛋白〔integrin〕大多為異親性細胞粘附分子，其作用依賴于Ca2＋。介導細胞與細胞間的相互作用及細胞與細胞外基質(zhì)間的相互作用。幾乎一切動植物細胞均表達整聯(lián)蛋白。除了上述的作用以外，整聯(lián)蛋白還將細胞外基質(zhì)同細胞內(nèi)的骨架網(wǎng)絡連成一個整體，整聯(lián)蛋白本身作為跨膜接頭在細胞外基質(zhì)和細胞內(nèi)肌動蛋白骨架之間起雙向聯(lián)絡作用。此外整聯(lián)蛋白還具有將細胞外信號向細胞內(nèi)傳送的作用。半光氨酸豐富的構造域二價陽離子Ca2+踝蛋白和a輔肌蛋白結合RGA結合位點重鏈輕鏈整聯(lián)蛋白是由α〔120~185kD〕和β〔90~110kD〕兩個亞單位構成的異二聚體。α亞單位的N端有結合二價陽離子的構造域，識別的主要部位是配體上的RGD三肽構造。整聯(lián)蛋白的功能主要包括3個方面：細胞外基質(zhì)與細胞骨架銜接的橋梁；激活細胞反響；激活細胞內(nèi)信號傳送級聯(lián)途徑。迄今已發(fā)現(xiàn)16種α亞單位和9種β亞單位。它們按不同的組合構成20余種整聯(lián)蛋白。含β1亞單位的整聯(lián)蛋白主要介導細胞與細胞外基質(zhì)成分之間的粘附。含β2亞單位的整聯(lián)蛋白主要存在于各種白細胞外表，介導細胞間的相互作用。β3亞單位的整聯(lián)蛋白主要存在于血小板外表，介導血小板的聚集，并參與血栓構成。除β4可與肌動蛋白及其相關蛋白質(zhì)結合外，α6β4整聯(lián)蛋白以層粘連蛋白為配體，參與構成半橋粒。整聯(lián)蛋白的功能二硫鍵銜接的反復序列粘著斑蛋白激酶樁蛋白肌動蛋白纖維粘著斑蛋白踝蛋白纖粘連蛋白鈣結合位點將信號傳送給細胞核α亞基重鏈α亞基輕鏈整聯(lián)蛋白的β亞基含有RGD序列〔Arg-Gly-Asp〕的結合位點，可以識別纖連蛋白及其它細胞外基質(zhì)物質(zhì).鈣離子是整聯(lián)蛋白結合活性所必需的。A亞基上具有4個鈣離子結合位點。兩個亞基都是以a螺旋穿過質(zhì)膜。整聯(lián)蛋白的兩個亞基的細胞質(zhì)端經(jīng)常同細胞骨架的肌動蛋白相連。整聯(lián)蛋白和肌動蛋白之間要經(jīng)過其他一些蛋白介導才干銜接起來。這些蛋白包括粘著斑蛋白和踝蛋白。整聯(lián)蛋白的細胞質(zhì)構造域也同蛋白激酶相互作用，如粘著斑激酶，整聯(lián)蛋白與細胞外配體的結合，可以刺激這些酶的活性，并開場信號傳導的級聯(lián)反響。半橋粒處的α6β4整聯(lián)蛋白粘著斑半橋粒嚴密銜接粘著帶橋粒間隙銜接免疫球蛋白類鈣粘素選擇素整聯(lián)蛋白介導細胞-細胞銜接介導細胞-細胞基質(zhì)銜接粘著銜接非粘著銜接整聯(lián)蛋白膜內(nèi)在蛋白聚糖三、細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)細胞外基質(zhì)是指分布于細胞外空間，由細胞分泌的蛋白質(zhì)和多糖所構成的網(wǎng)絡構造。細胞外基質(zhì)將細胞粘在一同構成組織，提供一個細胞外網(wǎng)架，在組織中或組織之間起支持作用。因此對細胞外基質(zhì)成分及其生物學作用的研討，已成為細胞生物學中的一個活潑領域。細胞外被：是由構成質(zhì)膜的糖蛋白和糖脂向細胞外表伸出的寡糖鏈所組成，又稱為糖萼。細胞外基質(zhì)的組成成分及組裝方式由所產(chǎn)生的細胞決議，與組織的特殊功能需求相順應。近年來研討闡明：細胞外基質(zhì)不僅決議細胞的形狀，而且還控制細胞的生長和分化，調(diào)理細胞的運動，參與炎癥、腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移等病理過程。細胞外基質(zhì)主要是由凝膠基質(zhì)和纖維網(wǎng)架所構成，在生化性質(zhì)上前者多為多糖，如糖胺聚糖和蛋白聚糖；后者多為纖維蛋白。在功能上纖維蛋白又分為兩種，起構造作用的有膠原蛋白和彈性蛋白；起粘著作用的為非膠原糖蛋白，如纖粘連蛋白和層粘連蛋白。細胞外基質(zhì)的成分膠原纖粘連蛋白層粘連蛋白蛋白聚糖細胞外基質(zhì)主要成分〔一〕膠原蛋白1、類型膠原是胞外基質(zhì)最根本成分之一。也是動物體內(nèi)最豐富的蛋白質(zhì)，約占人體蛋白質(zhì)總量的30%以上。遍及于體內(nèi)各種器官、組織，是細胞外基質(zhì)中的框架構造，可由成纖維、軟骨、成骨細胞及某些上皮細胞合成并分泌到細胞外。目前發(fā)現(xiàn)的類型多達20余種，主要的僅5種。他們具有不同的化學構造和不同的免疫學特性，由不同的構造基因編碼。每種類型的膠原的構造特性與其特定的功能相順應，同一組織常含有幾種不同類型的膠原。但常以某一種為主。膠原的構造〔左方式圖，右電鏡照片〕類型亞單位三股螺旋長度超分子構造特征分布Ⅰ[a1(Ⅰ)]2[a2(Ⅰ)]300nm67nm橫紋纖維皮膚、肌腱、骨、韌帶Ⅱ[a1(II)]3300nm同上軟骨、髓核、玻璃體等III[a1(III)]3‘’‘’皮膚、肌肉、結締組織，常與I型膠原共分布Ⅳ[a1(IV)]2[a2(IV)]390nm網(wǎng)狀C端球型不構成纖維束基膜V[a1(V)]2[a2(V)]390nm細纖維N端球狀大多間隙組織與I型膠原[a3(V)]3共分布VI[a1(VI)][a2(VI)][a3(VI)]150nm微纖維N,C端球狀，大多間隙組織與I型100nm橫紋膠原共分布

幾種類型的膠原及分布幾種類型的膠原及分布膠原蛋白是最重要的水不溶性纖維蛋白。Ⅰ型膠原常構成較粗的纖維束，主要存在于皮膚、肌腱、韌帶及骨中，具有很強的抗張強度；Ⅱ型主要存在于軟骨中；Ⅲ型構成微細的原纖維網(wǎng)，廣泛分布于伸張型的組織，如疏松結締組織；Ⅳ型構成二維網(wǎng)格樣構造，是基膜的主要成分及支架。2、分子構造膠原纖維的根本構造單位是原膠原。蛋白分子長度為280nm，直徑1.5nm，分子量30KDa，其氨基酸組成比較特殊，甘氨酸含量占1/3，脯氨酸及羥脯氨酸占1/4，羥賴氨酸占1%，羥脯氨酸僅見于膠原，因此其含量代表組織中膠原的含量。不同類型的膠原其含量不同，I、II型膠原不含半胱氨酸，因此沒有二硫交聯(lián)鍵。

原膠原的一級構造：Gly(甘氨酸〕-X〔脯氨酸〕-Y〔羥脯或羥賴氨酸〕羥賴氨酸可發(fā)生糖基化修飾，其糖單位有的只需一個半乳糖殘基，有的為二糖〔葡萄糖+半乳糖〕，I型膠原的糖基化程度最低，IV、V型高。原膠原蛋白由三條多肽鏈環(huán)繞成三股螺旋構造。在膠原蛋白中，短少色氨酸、酪氨酸和蛋氨酸，其他必需氨基酸含量也很低。膠原的組裝三鏈裝配前膠原肽酶裝配裝配前體肽鏈三股螺旋前膠原膠原膠原原纖維膠原纖維細胞內(nèi)發(fā)生的事件分泌到細胞外發(fā)生的事件經(jīng)過分子內(nèi)交聯(lián)分子間交聯(lián)分子內(nèi)交聯(lián)分子間交聯(lián)由前體肽轉(zhuǎn)配成前膠原時，是經(jīng)過分子內(nèi)的交聯(lián)完成的。而由膠原裝配成膠原原纖維那么是經(jīng)過分子間交聯(lián)。分子內(nèi)交聯(lián)是指前膠原的三條鏈之間的賴氨酸殘基的交聯(lián)，分子間的交聯(lián)是指不同前膠原間的賴氨酸交聯(lián)。分子間的交聯(lián)使得在膠原的尾部有一個小的間隙分別。平行陳列的分子經(jīng)過前膠原分子N端與相鄰原膠原分子C端的賴氨酸或羥賴氨酸間構成共價鍵加以穩(wěn)定。C端N端三螺旋構造域C端頭-頭相連構成二聚體三螺旋區(qū)側向銜接構成片層網(wǎng)絡構造N-端垂直于平面的網(wǎng)絡N端共價銜接構成片層單體二聚體IV型膠原構造模型多邊型片層網(wǎng)眼多層網(wǎng)絡3、功能膠原纖維有許多重要功能，首先它為細胞外基質(zhì)提供了一個水不溶性的框架，決議細胞外基質(zhì)的機械性質(zhì)。膠原在細胞外基質(zhì)中含量最高，剛性及抗張力強度最大，構成細胞外基質(zhì)的骨架構造，細胞外基質(zhì)中的其他組分經(jīng)過與膠原結合構成構造與功能的復合體。某一特定組織的性能通常與膠原分子的三維構造有關。角膜中含有相當短的膠原纖維，組成不同的層，同一層是平行的與另一層是垂直的。這一方式既賦予了這種柔嫩組織的強度，又提高了組織的透明度。假設編碼膠原基因發(fā)生突變，將導致膠原病，假設影響到膠原纖維的正確裝配，皮膚和其他各種結締組織就會因此降低強度而變得非常松弛。彈性皮膚人，皮膚過渡松弛癥。是由于膠原裝配不正確引起的遺傳綜合征，在某些個體中是由于缺乏膠原酶引起的，不能將前膠原轉(zhuǎn)變成膠原蛋白。另外膠原具有促進細胞生長的作用，如肝細胞等在含有膠原的培育基上生長較快，在細胞分化中，膠原基質(zhì)和提純的膠原底物具有維持并誘導細胞分化的作用。許多實驗證明，某種細胞經(jīng)過特異的粘連蛋白介導，可以粘連到特定類型的膠原上。許多上皮細胞和內(nèi)皮細胞經(jīng)層粘連蛋白的介導可與基膜中的IV型膠原粘連。〔二〕彈性蛋白〔elastin〕彈性蛋白是彈性纖維的主要成分，是由830個氨基酸殘基組成的高度疏水性蛋白質(zhì)。與膠原類似含有豐富的甘氨酸及脯氨酸，又與膠原不同含羥脯氨酸很少，完全沒有羥賴氨酸，也沒有糖基化修飾。彈性蛋白主要存在于脈管壁及肺，少量存在于皮膚、肌腱及疏松結締組織中。彈性纖維與膠原共同存在，賦予組織以彈性和抗張才干。伸展放松單個彈性蛋白分子交聯(lián)賴氨酸殘基的交聯(lián)鍵將肽鏈連在一同其分子構造的兩個顯著特征：①構象為無規(guī)那么卷曲形狀；②當分泌至細胞外間隙后，可經(jīng)過賴氨酸殘基相互交聯(lián)成富有彈性的網(wǎng)狀。

彈性蛋白分子以共價鍵銜接在一同,產(chǎn)生一個廣泛交聯(lián)的網(wǎng)狀構造.由于網(wǎng)狀構造中每一個彈性蛋白分子能伸展和因隨機卷曲而收縮,整個網(wǎng)狀構造像皮筋那樣伸展和重新卷曲。B.與大多數(shù)蛋白質(zhì)不同，彈性蛋白不采用獨一的構造，而是在各種“隨機卷曲〞的構像之間變動?！踩程前本厶堑鞍拙厶堑闹饕煞质翘前本厶恰Ｌ前本厶鞘怯煞磸偷亩菃挝粯嫵傻拈L鏈多糖，其二糖單位普通由氨基己糖和糖醛酸組成。故稱糖氨聚糖。機體中重要糖氨聚糖有透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、(4-,6-)硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、及硫酸角質(zhì)素等。其中最重要的是透明質(zhì)酸，廣泛存在于各種結締組織、皮膚、玻璃體、軟骨、和滑液中。

◆透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)細胞外基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)糖胺聚糖都是作為蛋白聚糖的一個成分而存在，獨一例外的是透明質(zhì)酸，它在細胞外基質(zhì)中也可游離存在。透明質(zhì)酸在結締組織中起強化、彈性和光滑作用。在胞外基質(zhì)中，透明質(zhì)酸傾向于向外膨脹，產(chǎn)生壓力，使結締組織具有抗壓的才干。此外，透明質(zhì)酸對遷移細胞的運動、增殖和分化也產(chǎn)生影響。氨基聚糖二糖單位硫酸基分布組織透明質(zhì)酸葡萄糖醛酸-N乙酰葡萄糖0結締組織、皮膚、軟骨、玻璃體、滑液硫酸軟骨素葡萄糖醛酸-N乙酰半乳糖0.2-2.3軟骨、角膜、骨、皮膚、動脈硫酸皮膚素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖1.0-2.0皮膚、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖0.2-3.0肺、動脈、細胞外表肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖2.0-3.0肺、肝、皮膚、肥大細胞硫酸角質(zhì)素半乳糖-N乙酰葡萄糖0.9-1.8軟骨、角膜、椎間盤表4-2氨基聚糖的分子特性及組織分布2、蛋白聚糖(proteoglycanPG)蛋白聚糖(proteoglycanPG)是由糖氨聚糖與中心蛋白的絲氨酸殘基共價結合物。一條中心蛋白多肽鏈可以共價結合數(shù)百條糖氨聚糖糖鏈構成蛋白聚糖單體，假設干蛋白聚糖單體又借銜接蛋白以非共價鍵與透明質(zhì)酸相結合構成為多聚體。蛋白聚糖一個顯著特點是多肽性，可以含有不同的中心蛋白。蛋白聚糖多聚體是動物體內(nèi)分子量最宏大的成分。軟骨蛋白是目前知的最大的宏大分子之一。它的中心組分是透明質(zhì)酸。蛋白聚糖(PG)多聚體108KDa以上中心蛋白銜接蛋白，透明質(zhì)酸與中心蛋白以非共價鍵方式結合硫酸軟骨素糖鏈硫酸角質(zhì)素透明質(zhì)酸中心有一些蛋白聚糖只需1-15條糖氨聚糖鏈，腎小球基膜中的蛋白聚糖，只需2-15條硫酸乙酰肝素鏈，其糖鏈可與膠原、層粘連蛋白、纖粘連蛋白結合，共同構成基膜的網(wǎng)絡構造。成纖維細胞分泌的PG，只需一條糖氨聚糖鏈。軟骨中宏大蛋白多糖聚集體蛋白聚糖的功能蛋白聚糖或透明質(zhì)酸-蛋白聚糖復合物構成了細胞外基質(zhì)基質(zhì)，由于他們是高度酸性的，帶有負電荷，可以結合大量的陽離子，可以結合大量的水分子，蛋白聚糖構成了多孔的吸水的膠狀物填充在細胞外基質(zhì)中，使細胞外表具有較大可塑性，具有抗劑壓才干，對細胞起維護作用。由于透明質(zhì)酸以可溶的方式存在，所以在細胞外體液和滑液中透明質(zhì)酸濃度很高，提高了體液和滑液的黏度和光滑性。單個的蛋白聚糖或透明質(zhì)酸-蛋白聚糖復合物直接與膠原纖維銜接構成動物細胞外的纖維網(wǎng)絡構造，不同類型的膠原和不同的蛋白聚糖銜接構成不同的纖維網(wǎng)絡，對于提高細胞外基質(zhì)的銜接性起關鍵作用。蛋白聚糖還可作為細胞粘著的暫時性或永久性的位點，暫時性的粘著發(fā)生在胚胎發(fā)育中，對單個細胞及細胞層的挪動具有重要作用。糖氨聚糖和蛋白聚糖普遍存在于動物體內(nèi)各種組織，糖氨聚糖的種類與含量隨生長、發(fā)育及年齡而變化。胚胎發(fā)育早期，皮膚中糖氨聚糖全部由透明質(zhì)酸和硫酸軟骨素組成。三個月糖氨聚糖的含量為成年人的20倍五個月5倍足月2倍由于在發(fā)育過程中膠原纖維構成，被硫酸皮膚素取代。到了70歲以后，膠原纖維周圍的糖氨聚糖含量顯著降低，硫酸皮膚素所占的比例增多。關節(jié)中的軟骨糖氨聚糖總量在減少，硫酸角質(zhì)素逐漸取代硫酸軟骨素，糖鏈所占的比重下降，肽鏈添加，從而導致組織的保水才干及彈性減弱，所以糖氨聚糖與蛋白聚糖與老化有關。〔四〕非膠原糖蛋白近年陸續(xù)發(fā)現(xiàn)很多種存在于細胞外基質(zhì)的非膠原糖蛋白。其共同特點是既可與細胞結合，又可與細胞外基質(zhì)其它大分子結合，從而將細胞粘著于細胞外基質(zhì)，故統(tǒng)稱為粘著因子或粘著糖蛋白。1、層粘連蛋白〔LamininLN〕LN是動物胚胎及成體組織基膜的主要組分之一。對基膜基質(zhì)的組裝起關鍵作用。也是胚胎發(fā)育中出現(xiàn)最早的細胞外基質(zhì)。層粘連蛋白存在于上皮和內(nèi)皮下緊靠細胞基底，肌細胞和脂肪細胞周圍，支持再生中的肝細胞。LN為高分子糖蛋白，分子量820kDa,由一條重鏈即A鏈〔400KD〕和B1(β〕〔215KDa〕及B2〔γ〕(205KDa)兩條輕鏈構成。電鏡下為“+〞字形構造。由這三條肽鏈借二硫鍵交聯(lián)成不對稱的十字形分子，十字形分子的3條短臂各由3條肽鏈的N端構成。每一短臂包括2個球區(qū)及2個短桿區(qū)。長臂由3條肽鏈的近C端序列共同構成桿區(qū)，而末端的分葉狀大球區(qū)僅由α鏈C端序列卷曲而成，近年發(fā)現(xiàn)LN分子中至少有8個與細胞結合位點.γ鏈β鏈α鏈膠原或硫酸化膜脂結合部位IV型膠原結合部位硫酸化膜脂結合部位細胞外表受體結合部位神經(jīng)軸突外表受體結合部位是與肝素結合的部位，◆層粘連蛋白的功能■首先作為基膜的主要構呵斥分對基膜的組裝起關鍵作用。在細胞外表構成網(wǎng)絡構造并將細胞固定在基膜上?！鏊勺鳛轲ぶ蜃咏閷Ъ毎ぶ谀z原,使之發(fā)生鋪展。■在細胞發(fā)育過程中刺激細胞粘著、細胞運動，可以刺激胚胎中神經(jīng)軸的生長，促進成年動物的神經(jīng)損傷后重生長和再生。◆基膜的組成■層粘連蛋白是基膜的主要成分，也是基膜的組織者；■巢蛋白(entactin)■Ⅳ型膠原■硫酸肝素糖蛋白。Ⅳ型膠原是基膜的中心分子，陳列成網(wǎng)狀；層粘連蛋白同Ⅳ型膠原結合，覆蓋在細胞表層。基膜的構造組成四型膠原層粘連蛋白基底膜蛋白巢蛋白◆基膜的功能基膜不僅對組織構造起支持作用，同時也是浸透性的妨礙，調(diào)理分子和細胞的運動。在腎細胞中，基膜可以作為一種過濾器，允許小分子進入尿液，扣下大分子蛋白質(zhì)。表皮下的基膜一方面阻止結締組織的細胞進入表皮，另一方面允許防衛(wèi)戰(zhàn)士——白細胞的挪動。基膜對于細胞遷移也有影響，研討發(fā)現(xiàn)基膜可以阻止某些游動癌細胞的入侵，這一點特別引起人們的興趣。2、纖連蛋白(Fibronectin,FN)FN是高分子量糖蛋白，廣泛存在于動物界，在體內(nèi)的分布非常廣泛。FN有三種，一種是血漿FN，為可溶性的二聚體，存在于血漿和體液中，參與血凝、創(chuàng)傷愈合，加強吞噬細胞功能。另一種是細胞外表FN，為附著在細胞外表的不溶性寡聚體，在成纖維細胞外表呈纖維狀，與胞內(nèi)肌動蛋白絲的走行一致，兩者在組裝上相互制約。第三種是基質(zhì)FN,為高度難溶的纖維多聚體，存在于細胞外基質(zhì)中，包括細胞間質(zhì)及某些基膜。纖連蛋白是由兩個亞基組成的二聚體，其亞單位分子量為220-250KD，約由2500個氨基酸殘基構成。各亞基在C端構成連個二硫鍵交聯(lián)，整個分子成V字型，每個亞單位有數(shù)個構造域構成，具有與細胞外表受體、膠原、血纖蛋白和硫酸蛋白多糖等高親和性的結合部位。FN的構造模型肝素結合構造域細胞外表受體結合構造域膠原結合構造域血纖蛋白結合構造域環(huán)肝素和血纖蛋白結合構造域血纖蛋白構造域序列◆RGD序列●用蛋白酶消化纖粘連蛋白與細胞結合區(qū),發(fā)現(xiàn)這一構造域中Arg-Gly-Asp三肽序列擔任同細胞外表的結合,●Arg-Gly-Asp序列(又稱RGD序列)同樣存在于細胞外基質(zhì)和血液的其它類型的黏著蛋白序列中。Arg精氨酸Gly甘氨酸Asp天冬氨酸◆FN的主要功能介導細胞粘著，經(jīng)過粘著，F(xiàn)N可經(jīng)過細胞信號轉(zhuǎn)導途徑調(diào)理細胞的外形和細胞骨架的組織，促進細胞鋪展。FN對于各種細胞類型的遷移及分化是必需的，普通以為FN基質(zhì)纖維為細胞運動提供軌道。由于FN具有同時與細胞外基質(zhì)各類成分相結合的特點,并可促進細胞外基質(zhì)的其它成分的堆積,故以為FN是細胞外基質(zhì)的組織者。整聯(lián)蛋白膠原纖維FN將細胞銜接到細胞外基質(zhì)上銜接蛋白肌動蛋白絲纖連蛋白質(zhì)膜近幾年研討闡明，纖連蛋白同癌細胞分散也有親密關系，在正常組織里，細胞由多種多樣的糖蛋白粘連起來，并約束在一個固定的位置上，主要靠FN來維持其穩(wěn)定形狀，在這種情況下，癌細胞假設要轉(zhuǎn)移，就必需先將結合在細胞間的FN切斷或消化掉，癌細胞才干游分開自在活動，并經(jīng)過血液或淋巴系統(tǒng)漂移出去。經(jīng)過對勞氏肉瘤病毒研討發(fā)現(xiàn)，癌基因和合成一種蛋白來激活FN水解酶的活性，可切斷FN構成的網(wǎng)絡，水解酶是正常細胞本身合成的，但沒有活性，只需被外來物質(zhì)激活后才干起作用?！参濉持参锛毎诩毎诘臉嬙旖M成◆植物的細胞壁可看作是高等植物細胞的胞外基質(zhì)，相當于動物細胞的細胞外基質(zhì)●動物細胞的細胞外基質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì)分子；●植物的細胞壁主要主要成分是纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、伸展蛋白和蛋白聚糖等。◆植物細胞壁的骨架：纖維素細胞外基質(zhì)的生物學作用細胞外基質(zhì)不僅具有銜接、支持、保水、抗壓及維護等物理學作用，而且對細胞的根本生命活動發(fā)揚全方位的生物學作用。1．影響細胞的存活、生長與死亡正常真核細胞，除成熟血細胞外，大多須粘附于特定的細胞外基質(zhì)上才干抑制凋亡而存活，稱為定著依賴性〔anchoragedependence〕。例如，上皮細胞及內(nèi)皮細胞一旦脫離了細胞外基質(zhì)那么會發(fā)生程序性死亡。不同的細胞外基質(zhì)對細胞增殖的影響不同。例如，成纖維細胞在纖粘連蛋白基質(zhì)上增殖加快，在層粘連蛋白基質(zhì)上增殖減慢；而上皮細胞對纖粘連蛋白及層粘連蛋白的增殖反響那么相反。腫瘤細胞的增殖喪失了定著依賴性，可在半懸浮形狀增殖。２．控制細胞的分化細胞經(jīng)過與特定的細胞外基質(zhì)成分作用而發(fā)生分化。例如，成肌細胞在纖粘連蛋白上增殖并堅持未分化的表型；而在層粘連蛋白上那么停頓增殖，進展分化，交融為肌管。３．決議細胞的外形體外實驗證明，各種細胞脫離了細胞外基質(zhì)呈單個游離形狀時多呈球形。同一種細胞在不同的細胞外基質(zhì)上粘附時可表現(xiàn)出完全不同的外形。上皮細胞粘附于基膜上才干顯現(xiàn)出其極性。細胞外基質(zhì)決議細胞的外形這一作用是經(jīng)過其受體影響細胞骨架的組裝而實現(xiàn)的。不同細胞具有不同的細胞外基質(zhì)，介導的細胞骨架組裝的情況不同，從而表現(xiàn)出不同的外形。4．參與細胞的遷