細(xì)胞社會(huì)的聯(lián)系細(xì)胞連接細(xì)胞黏著和細(xì)胞外基質(zhì)

細(xì)胞社會(huì)的聯(lián)系細(xì)胞連接細(xì)胞黏著和細(xì)胞外基質(zhì)第一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)細(xì)胞連接(celljunction)概念：是指細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞基質(zhì)之間的聯(lián)系結(jié)構(gòu)。類型：根據(jù)行使功能的不同進(jìn)行分類：封閉連接（occludingjunctions）錨定連接（anchoringjunctions）通訊連接（communicatingjunctions）第二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日一、封閉連接（occludingjunctions）

封閉連接將相鄰的質(zhì)膜緊密連接在一起阻止溶液中的分子沿細(xì)胞間隙滲入體內(nèi)。緊密連接是封閉連接的主要形式。緊密連接（tightjunction）

又稱封閉小帶（zonulaoccludens），是封閉連接的主要形式，存在于脊椎動(dòng)物的上皮細(xì)胞。連接區(qū)域由蛋白質(zhì)形成嵴線，嵴線主要由兩種跨膜蛋白claudin和occludin與外周蛋白組成。緊密連接具有封閉（阻止可溶性物質(zhì)的擴(kuò)散）、隔離（將上表皮細(xì)胞的游離端與基底面細(xì)胞膜上的膜蛋白相互隔離，以行使各自不同的功能）和支持功能。第三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日

緊密連接的焊接線由跨膜細(xì)胞粘附分子構(gòu)成，主要的跨膜蛋白為claudin和occludin，另外還有膜的外周蛋白ZO。緊密連接的主要作用是封閉相鄰細(xì)胞間的接縫，防止溶液中的分子沿細(xì)胞間隙滲入體內(nèi)，從而保證了機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定；消化道上皮、膀胱上皮、腦毛細(xì)血管內(nèi)皮以及睪丸支持細(xì)胞之間都存在緊密連接。后二者分別構(gòu)成了腦血屏障和睪血屏障，能保護(hù)這些重要器官和組織免受異物侵害。在各種組織中緊密連接對(duì)一些小分子的密封程度有所不同，例如小腸上皮細(xì)胞的緊密連接對(duì)Na+的滲漏程度比膀胱上皮大1萬(wàn)倍。緊密連接模式圖第四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日二、錨定連接（anchoringjunctions）

錨定連接在機(jī)體組織內(nèi)分布廣泛，上皮組織、心肌、子宮頸等組織中都很豐富，它將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與基質(zhì)相連形成一個(gè)堅(jiān)挺、有序的細(xì)胞群體。中間絲有關(guān)的：橋粒（desmosome）半橋粒（hemidesmosome）肌動(dòng)蛋白絲有關(guān)的：黏合帶（adhesionbelt）黏合斑（focaladhesion）類型連接蛋白：細(xì)胞內(nèi)附著蛋白（attachmentproteins）跨膜連接的糖蛋白第五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日橋粒（desmosome）是相鄰細(xì)胞間形成的紐扣式結(jié)構(gòu)。通過質(zhì)膜下的致密斑連接中間纖維，中間為鈣粘素。主要分布在承受拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管和心肌中。半橋粒（hemidesmosome）位于上皮細(xì)胞基面與基膜之間，它與橋粒的不同之處在于：①只在質(zhì)膜內(nèi)側(cè)形成橋粒斑結(jié)構(gòu)，其另一側(cè)為基膜；②穿膜連接蛋白為整合素而不是鈣粘素；③細(xì)胞內(nèi)的附著蛋白為角蛋白。（一）橋粒與半橋粒第六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日橋粒位于粘合帶下方1.橋粒（desmosome）存在于承受強(qiáng)拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管等處的復(fù)層鱗狀上皮細(xì)胞之間和心肌中.第七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日橋粒的結(jié)構(gòu)模型

相鄰細(xì)胞間形成紐扣狀結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜之間的間隙約30nm，質(zhì)膜下方有細(xì)胞質(zhì)附著蛋白質(zhì)，如片珠蛋（plakoglobin）、橋粒斑蛋白（desmoplakin）等，形成一厚約15～20nm的致密斑。斑上有中間纖維相連，中間纖維的性質(zhì)因細(xì)胞類型而異，如：在上皮細(xì)胞中為角蛋白絲（keratinfilaments），在心肌細(xì)胞中則為結(jié)蛋白絲（desminfilaments），大腦表皮細(xì)胞中為波形蛋白纖維。橋粒中間為鈣粘素。因此相鄰細(xì)胞中的中間纖維通過細(xì)胞質(zhì)斑和鈣粘素構(gòu)成了穿胞細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)。第八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日在結(jié)構(gòu)上類似橋粒，位于上皮細(xì)胞基面與基膜之間,它與橋粒的不同之處在于：①只在質(zhì)膜內(nèi)側(cè)形成橋粒斑結(jié)構(gòu)，其另一側(cè)為基膜；②穿膜連接蛋白為整合素（integrin）而不是鈣粘素，整合素是細(xì)胞外基質(zhì)的受體蛋白；③細(xì)胞內(nèi)的附著蛋白為角蛋白（keratin）。

2.半橋粒（hemidesmosome）第九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日黏合帶（adhesionbelt）帶狀環(huán)繞細(xì)胞，一般位于上皮細(xì)胞頂側(cè)面的緊密連接下方。在粘合帶處相鄰細(xì)胞的間隙約15～20nm。

黏合帶處的質(zhì)膜下方有與質(zhì)膜平行排列的肌動(dòng)蛋白束，鈣粘蛋白通過附著蛋白與肌動(dòng)蛋白束相結(jié)合。相鄰細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白絲束通過鈣粘蛋白和附著蛋白編織成了一個(gè)廣泛的網(wǎng)絡(luò)，把相鄰細(xì)胞聯(lián)合在一起。

（二）黏合帶與黏合斑第十頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日粘合斑（adhesionplaque）位于細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間，通過整合素（integrin）把細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白束和基質(zhì)連接起來(lái)。連接處的質(zhì)膜呈盤狀，稱為粘合斑。RGD肽：Arginine-glycine-aspartatetripeptidemotif，存在于一些細(xì)胞外基質(zhì)（如纖粘連蛋白），能與細(xì)胞表面的某些整合素結(jié)合，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的粘附

細(xì)胞外基質(zhì)第十一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日三、通訊連接（一）間隙連接1.結(jié)構(gòu)間隙連接（gapjunction）存在于大多數(shù)動(dòng)物組織。在連接處相鄰細(xì)胞間有2～3nm的縫隙,許多間隙連接單位往往集結(jié)在一起，其區(qū)域大小不一，最大的直徑可達(dá)0.3μm。在間隙與兩層質(zhì)膜中有大量蛋白質(zhì)顆粒，是構(gòu)成間隙連接的基本單位，稱連接子（connexon）。第十二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日左，連接子電鏡照片；右，間隙連接模型連接子（connexon），由6個(gè)相同或相似的跨膜蛋白亞單位環(huán)繞而成，直徑8nm，中心形成一個(gè)直徑約1.5nm的孔道。通過向細(xì)胞內(nèi)注射分子量不同的染料，證明間隙連接的通道可以允許分子量小于1.5KD的分子通過。這表明細(xì)胞內(nèi)的小分子，如無(wú)機(jī)鹽離子、糖、氨基酸、核苷酸和維生素等有可能通過間隙連接的孔隙。第十三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日2.間隙連接的功能和可調(diào)節(jié)性⑴

協(xié)調(diào)代謝：實(shí)驗(yàn)表明:細(xì)胞內(nèi)的小分子，如無(wú)機(jī)鹽離子、糖、氨基酸、核苷酸和維生素等有可能通過間隙連接的孔隙,而蛋白質(zhì)、核酸、多糖等大分子物質(zhì)一般不能通過。這是細(xì)胞代謝偶聯(lián)的基礎(chǔ)。

例如，在體外培養(yǎng)條件下，把不能利用外源次黃嘌呤合成核酸的突變型成纖維細(xì)胞和野生型成纖維細(xì)胞共同培養(yǎng)，則兩種細(xì)胞都能吸收次黃嘌呤合成核酸。如果破壞細(xì)胞間的間隙連接，則突變型細(xì)胞不能吸收次黃嘌呤合成核酸。說明次黃嘌呤吸收入野生型成纖維細(xì)胞后，可通過細(xì)胞間的間隙連接進(jìn)入突變型成纖維細(xì)胞，用放射性標(biāo)記技術(shù)跟蹤觀察，也證明了這一點(diǎn)。第十四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日⑵

構(gòu)成電緊張突觸：平滑肌、心肌、神經(jīng)末梢間均存在的這種間隙連接，稱為電緊張突觸（electrotonicsynapses）。電緊張突觸無(wú)須依賴神經(jīng)遞質(zhì)或信息物質(zhì)即可將一些細(xì)胞的電興奮活動(dòng)傳遞到相鄰的細(xì)胞。第十五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日⑶參與細(xì)胞分化：

胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞間通過間隙連接相互協(xié)調(diào)發(fā)育和分化。小分子物質(zhì)即可在一定細(xì)胞群范圍內(nèi)，以分泌源為中心，建立起遞變的擴(kuò)散濃度梯度，以不同的分子濃度為處于梯度范圍內(nèi)的細(xì)胞提供”位置信息”（positionalinformation），從而誘導(dǎo)細(xì)胞按其在胚胎中所處的局部位置向著一定方向分化。第十六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日⑷間隙連接的通透性的可調(diào)節(jié)性間隙連接的通透性是可調(diào)節(jié)的。在實(shí)驗(yàn)條件下，降低細(xì)胞PH值，或升高鈣離子濃度均可降低間隙連接的通透性。當(dāng)細(xì)胞破損時(shí)，大量鈣離子進(jìn)入，導(dǎo)致間隙連接關(guān)閉，以免正常細(xì)胞受到傷害。第十七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日（二）胞間連絲胞間連絲（plasmodesmata）是植物細(xì)胞特有的通訊連接。是由穿過細(xì)胞壁的質(zhì)膜圍成的細(xì)胞質(zhì)通道，直徑約20～40nm。因此植物體細(xì)胞可看作是一個(gè)巨大的合胞體（syncytium）。第十八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日通道中有一由膜圍成的筒狀結(jié)構(gòu)，稱為連絲小管（desmotubule）。連絲小管由光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化而成，管的兩端與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。連絲小管與胞間連絲的質(zhì)膜內(nèi)襯之間，填充有一圈細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)（cytosol）。一些小分子可通過細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)環(huán)在相鄰細(xì)胞間傳遞第十九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日胞間連絲結(jié)構(gòu)模型第二十頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日胞間連絲的功能

實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間由信號(hào)介導(dǎo)的物質(zhì)有選擇性的轉(zhuǎn)運(yùn)；

實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的電傳導(dǎo)；

在發(fā)育過程中，胞間連絲結(jié)構(gòu)的改變可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞間的物質(zhì)運(yùn)輸。

第二十一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日（三）化學(xué)突觸化學(xué)突觸（synapse）是存在于可興奮細(xì)胞間的一種連接方式，其作用是通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來(lái)傳導(dǎo)興奮?；瘜W(xué)突觸由突觸前膜(presynapticmembrane)、突觸后膜(postsynapticmembrane)和突觸間隙(synapticcleft)三部分組成第二十二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)突觸的結(jié)構(gòu)（具有小囊泡的一側(cè)為突觸前膜）第二十三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日突觸前神經(jīng)元的突起末梢膨大呈球形，稱突觸小體(synapticknob)。突觸小體貼附在突觸后神經(jīng)元的胞體或突起的表面形成突觸。突觸小體的膜稱突觸前膜，與突觸前膜相對(duì)的胞體膜或突起的膜稱突觸后膜，兩膜之間稱為突觸間隙。間隙的寬度約20-30nm，內(nèi)含有粘多糖和糖蛋白等物質(zhì)。

突觸小體內(nèi)有許多囊泡，稱突觸小泡(synapticvesicle)，內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì)。當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到突觸前膜，突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)，為突觸后膜的受體接受（配體門通道），引起突觸后膜離子通透性改變，膜去極化或超極化。化學(xué)突觸的結(jié)構(gòu)模型第二十四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日幾類細(xì)胞連接的比較

間隙連接緊密連接橋粒粘合斑第二十六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日四、細(xì)胞表面的粘附因子細(xì)胞粘附分子（celladhesionmolecule，CAM）是參與細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互作用的分子?？纱笾路譃槲孱悾衡}黏蛋白、選擇素、免疫球蛋白超家族、整聯(lián)蛋白家族及透明質(zhì)酸粘素。細(xì)胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子結(jié)構(gòu)由三部分組成：①胞外區(qū)，肽鏈的N端部分，帶有糖鏈，負(fù)責(zé)與配體的識(shí)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，一般較小，或與質(zhì)膜下的骨架成分直接相連，或與胞內(nèi)的化學(xué)信號(hào)分子相連，以活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。

第二十七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日（一）鈣黏蛋白鈣黏蛋白（cadherin）屬親同性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。其命名是根據(jù)所在組織的英文第一個(gè)字母命名的，如：上皮組織中的鈣粘素就命名為E-鈣粘素。第二十八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日鈣粘素結(jié)構(gòu)模型1.鈣粘素的結(jié)構(gòu)鈣粘素分子結(jié)構(gòu)同源性很高，其胞外部分形成5個(gè)結(jié)構(gòu)域，其中4個(gè)同源，均含Ca2＋結(jié)合部位。決定鈣粘素結(jié)合特異性的部位在靠N末端的一個(gè)結(jié)構(gòu)域中，只要變更其中2個(gè)氨基酸殘基即可使結(jié)合特異性由E-鈣粘素轉(zhuǎn)變?yōu)镻-鈣粘素。鈣粘素分子的胞質(zhì)部分是最高度保守的區(qū)域，參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。第二十九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日

2.鈣粘素的作用：⑴

介導(dǎo)細(xì)胞連接

在成年脊椎動(dòng)物，E-鈣粘素是保持上皮細(xì)胞相互粘合的主要CAM，是粘合帶的主要構(gòu)成成分。⑵

參與細(xì)胞分化

鈣粘素對(duì)于胚胎細(xì)胞的早期分化及成體組織的構(gòu)筑有重要作用。在發(fā)育過程中通過調(diào)控鈣粘素表達(dá)的種類與數(shù)量可決定胚胎細(xì)胞間的相互作用，從而通過細(xì)胞的微環(huán)境，影響細(xì)胞的分化，參與器官形成過程。⑶

抑制細(xì)胞遷移

很多種癌組織中細(xì)胞表面的E鈣粘素減少或消失，以致癌細(xì)胞易從瘤塊脫落，成為侵襲與轉(zhuǎn)移的前提。因而有人將E鈣粘素視為轉(zhuǎn)移抑制分子。第三十頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日二、選擇素選擇素（selectin）屬異親性CAM，其作用依賴于Ca2＋。主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與粘合。已知選擇素有三種：L選擇素、E選擇素及P選擇素。第三十二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日選擇素的胞外區(qū)由三個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成：N端的C型凝集素結(jié)構(gòu)域，EGF樣結(jié)構(gòu)域、重復(fù)次數(shù)不同的補(bǔ)體結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域；通過凝集素結(jié)構(gòu)域來(lái)識(shí)別糖蛋白及糖脂分子上的糖配體。表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域第三十三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日E選擇素及P選擇素所識(shí)別與結(jié)合的糖配體為唾液酸化及巖藻糖化的N乙酰氨基乳糖結(jié)構(gòu)（sLeX及sLeA）。sLeA結(jié)構(gòu)存在于髓系白細(xì)胞表面（其中包括L選擇素）分子中。多種腫瘤細(xì)胞表面也存在sLeX及sLeA結(jié)構(gòu)。P選擇素貯存于血小板的α顆粒及內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palade小體。炎癥時(shí)活化的內(nèi)皮細(xì)胞表面首先出現(xiàn)P選擇素，隨后出現(xiàn)E選擇素。它們對(duì)于召集白細(xì)胞到達(dá)炎癥部位具有重要作用。E選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表面。炎癥組織釋放的白細(xì)胞介素I（IL-1）及腫瘤壞死因子（TNF）等細(xì)胞因子可活化脈管內(nèi)皮細(xì)胞，刺激E選擇素的合成。L選擇素廣泛存在于各種白細(xì)胞的表面，參與炎癥部位白細(xì)胞的出脈管過程。白細(xì)胞表面L選擇素分子上的sLeA與活化的內(nèi)皮細(xì)胞表面的P選擇素及E選擇素之間的識(shí)別與結(jié)合，可召集血液中快速流動(dòng)的白細(xì)胞在炎癥部位的脈管內(nèi)皮上減速滾動(dòng)（即通過粘附、分離、再粘附……，如此循環(huán)往復(fù)），最后穿過血管進(jìn)入炎癥部位。第三十四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日三、免疫球蛋白超家族的CAM免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily，Ig-SF），分子結(jié)構(gòu)中含有免疫球蛋白（Ig）的類似結(jié)構(gòu)域CAM超家族，一般不依賴于Ca2＋。免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域是指借二硫鍵維系的兩組反向平行β折疊結(jié)構(gòu)。Ig-SF的結(jié)構(gòu)模型

第三十五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日除免疫球蛋白外，還包括T細(xì)胞受體，B細(xì)胞受體，MHC及細(xì)胞粘附分子（Ig-CAM）等。有的屬于親同性CAM，如各種神經(jīng)細(xì)胞粘附分子（N-CAM）及血小板-內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子（Pe-CAM）；有的屬于親異性CAM，如細(xì)胞間粘附分子（I-CAM）及脈管細(xì)胞粘附分子（V-CAM）等。I-CAM及V-CAM的配體都是整合素。N-CAM有20余種異型分子，它們?cè)谏窠?jīng)發(fā)育及神經(jīng)細(xì)胞間相互作用上有重要作用。I-CAM及V-CAM在活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。炎癥時(shí)，活化的內(nèi)皮細(xì)胞表面的I-CAM可與白細(xì)胞表面的αLβ2及巨噬細(xì)胞表面的αMβ2相結(jié)合；V-CAM則可與白細(xì)胞的α4β1整合素相結(jié)合。它們繼上述選擇素介導(dǎo)的白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘合作用之后使在內(nèi)皮上滾動(dòng)的白細(xì)胞固著于炎癥部位的脈管內(nèi)皮，并發(fā)生鋪展，進(jìn)而分泌水解酶而穿出脈管壁。第三十六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日四、整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白（integrin）大多為親異性細(xì)胞粘附分子，其作用依賴于Ca2＋。介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用。幾乎所有動(dòng)植物細(xì)胞均表達(dá)整聯(lián)蛋白。整聯(lián)蛋白結(jié)構(gòu)模型第三十七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日α亞單位的N端有結(jié)合二價(jià)陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)域，胞質(zhì)區(qū)近膜處都有一個(gè)非常保守的KXGFFKR序列，與整合素活性的調(diào)節(jié)有關(guān)。含β1亞單位的整合素主要介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)成分之間的粘附。含β2亞單位的整合素主要存在于各種白細(xì)胞表面，介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用。β3亞單位的整合素主要存在于血小板表面，介導(dǎo)血小板的聚集，并參與血栓形成。除β4可與肌動(dòng)蛋白及其相關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合，α6β4整合素以層粘連蛋白為配體，參與形成半橋粒第三十八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日半橋粒處的α6β4整合素

第三十九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)第四十頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞外基質(zhì)概念：細(xì)胞外基質(zhì)（extracellularmatrix，ECM）是指分布于細(xì)胞外空間，由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

功能：粘連；支持；改變細(xì)胞微環(huán)境；信號(hào)功能。類型：膠原、層粘連蛋白和纖連蛋白、氨基聚糖與蛋白聚糖、彈性蛋白及植物細(xì)胞壁。第四十一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞外基質(zhì)的成分

第四十二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日膠原是動(dòng)物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，約占人體蛋白質(zhì)總量的30％以上。它遍布于體內(nèi)各種器官和組織，是細(xì)胞外基質(zhì)中的框架結(jié)構(gòu)，可由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及某些上皮細(xì)胞合成并分泌到細(xì)胞外。膠原是細(xì)胞外基質(zhì)中最主要的水不溶性纖維蛋白。1.類型：已發(fā)現(xiàn)20多種，Ⅰ～Ⅵ型了解較多（P99表4-3）。一、膠原（collagen）第四十三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日膠原的結(jié)構(gòu)（左模式圖，右電鏡照片）

2.膠原結(jié)構(gòu)

膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是原膠原。各型膠原都是由三條相同或不同的肽鏈形成三股螺旋，含有三種結(jié)構(gòu)：螺旋區(qū)，非螺旋區(qū)及球形結(jié)構(gòu)域。其中Ⅰ型膠原的結(jié)構(gòu)最為典型。Ⅰ型膠原的原纖維平行排列成較粗大的束，其三股螺旋由二條α1鏈及一條α2鏈構(gòu)成。每條α鏈約含1050個(gè)氨基酸殘基，每圈含3個(gè)氨基酸殘基。三股螺旋相互盤繞成右手超螺旋，即原膠原。原膠原分子間通過側(cè)向共價(jià)交聯(lián)，相互呈階梯式有序排列聚合成直徑50-200nm、長(zhǎng)150nm至數(shù)微米的原纖維，在電鏡下可見間隔67nm的橫紋。

第四十四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日3.合成：前膠原是原膠原的前體和分泌形式。原膠原每條鏈由重復(fù)的Gly-X-Y序列構(gòu)成。X=pro，Y=hyp或hyl，重復(fù)序列使α鏈卷曲為左手螺旋。三股鏈繞成右手超螺旋。由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、上皮細(xì)胞分泌。在RER上合成，形成三螺旋之前于Pro及Lys殘基上進(jìn)行羥基化修飾。羥化反應(yīng)由脯氨酰4、脯氨酰3羥化酶催化。Vc是酶的輔助因子，Vc缺乏導(dǎo)致壞血病。第四十五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日交聯(lián)：由側(cè)向相鄰的lys或hyl殘基氧化后所產(chǎn)生的兩個(gè)醛基間進(jìn)行縮合而成。交聯(lián)后后形成不溶性纖維，原膠原呈階梯狀排列，電鏡下可見間隔67nm的橫紋。新生兒的膠原交聯(lián)程度低而易于抽提。老年人膠原交聯(lián)程度高，組織僵硬老化。第四十六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日3.膠原的合成

基因—mRNA－前膠原－原膠原－原膠原纖維4.膠原功能

骨架結(jié)構(gòu)；參與信號(hào)傳遞。第四十七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日二.糖胺聚糖與蛋白聚糖1．糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG）GAG是由重復(fù)二糖單位構(gòu)成的無(wú)分枝長(zhǎng)鏈多糖其二糖單位通常由氨基己糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖）和糖醛酸組成（見下表），但硫酸角質(zhì)素中糖醛酸由半乳糖代替。糖胺聚糖依組成糖基、連接方式、硫酸化程度及位置的不同可分為六種，即：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角質(zhì)素。第四十八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日氨基聚糖的分子特性及組織分布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(jié)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(dòng)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(dòng)脈、細(xì)胞表面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(xì)胞硫酸角質(zhì)素半乳糖，N-乙酰葡萄糖0.9-1.8軟骨、角膜、椎間盤第四十九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日透明質(zhì)酸（hyaluronicacid,HA）是唯一不發(fā)生硫酸化的氨基聚糖，其糖鏈特別長(zhǎng)。氨基聚糖一般由不到300個(gè)單糖基組成，而HA可含10萬(wàn)個(gè)糖基。在溶液中HA分子呈無(wú)規(guī)則卷曲狀態(tài)。如果強(qiáng)行伸長(zhǎng)，其分子長(zhǎng)度可達(dá)20μm。HA整個(gè)分子全部由葡萄糖醛酸及乙酰氨基葡萄糖二糖單位重復(fù)排列構(gòu)成。由于HA分子表面有大量帶負(fù)電荷的親水性基團(tuán)，可結(jié)合大量水分子，因而即使?jié)舛群艿鸵材苄纬烧吵淼哪z體，占據(jù)很大的空間，產(chǎn)生膨壓。HA雖不與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合，但可與許多種蛋白聚糖的核心蛋白質(zhì)及連接蛋白質(zhì)借非共價(jià)鍵結(jié)合而參加蛋白聚糖多聚體的構(gòu)成，在軟骨基質(zhì)中尤其如此。第五十頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日氨基聚糖的分子結(jié)構(gòu)

第五十一頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日2．蛋白聚糖（proteoglycan）

蛋白聚糖是氨基聚糖（除透明質(zhì)酸外）與核心蛋白質(zhì)（coreprotein）的絲氨酸殘基共價(jià)連接而成的巨分子。一個(gè)核心蛋白上可連接數(shù)百個(gè)不同的糖氨聚糖形成的蛋白聚糖單體，若干個(gè)單體借連接蛋白以非共價(jià)鍵與透明質(zhì)酸結(jié)合形成多聚體。蛋白聚糖的一個(gè)顯著特點(diǎn)是多態(tài)性，可以含有不同的核心蛋白，長(zhǎng)度和成分不同的多肽鏈。第五十二頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日蛋白聚糖和蛋白聚糖多聚體核心蛋白第五十三頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日三、層粘連蛋白和纖連蛋白1.層粘連蛋白（laminin，LN）LN也是一種大型的糖蛋白，與Ⅳ型膠原一起構(gòu)成基膜，是胚胎發(fā)育中出現(xiàn)最早的細(xì)胞外基質(zhì)成分。LN分子由一條重鏈（α）和二條輕鏈（β、γ）借二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈十字形，三條短臂各由三條肽鏈的N端序列構(gòu)成。每一短臂包括二個(gè)球區(qū)及二個(gè)短桿區(qū)，長(zhǎng)臂也由桿區(qū)及球區(qū)構(gòu)成LN的結(jié)構(gòu)模型第五十四頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)7種LN分子，8種亞單位（α1,α2,α3,β1,β2,β3,γ1,γ2），這8種亞單位分別由8個(gè)結(jié)構(gòu)基因編碼，至少構(gòu)成7種不同的層粘連蛋白。層粘連蛋白中至少存在兩個(gè)不同的受體結(jié)合部位：一是與Ⅳ型膠原的結(jié)合部位；另一個(gè)是通過自身的RGD序列與細(xì)胞膜上的整聯(lián)蛋白結(jié)合。層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用。個(gè)體發(fā)生中出現(xiàn)最早的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白是層粘連蛋白。層粘連蛋白也與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。第五十五頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日2.纖連蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）纖連蛋白是一種大型的糖蛋白（220-250KD），存在于所有脊椎動(dòng)物，分子含糖4.5－9.5％，糖鏈結(jié)構(gòu)依組織細(xì)胞來(lái)源及分化狀態(tài)而異。纖連蛋白可將細(xì)胞連接到細(xì)胞外基質(zhì)上。FN將細(xì)胞連接到細(xì)胞外基質(zhì)上第五十六頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日纖連蛋白以可溶形式存在于血漿（0．3mg/ml）及各種體液中；以不溶形式存在于細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞表面。前者總稱血漿纖連蛋白；后者總稱細(xì)胞FN。各種FN均由相似的亞單位（220KD左右）組成。血漿FN（450KD）是由二條相似的肽鏈在C端借二硫鍵聯(lián)成的V字形二聚體。細(xì)胞FN為多聚體。在人體中目前已鑒定的FN亞單位就有20種以上。它們都是由同一基因編碼的產(chǎn)物。轉(zhuǎn)錄后由于拼接上的不同而形成多種異型分子。FN的結(jié)構(gòu)模型第五十七頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日

纖連蛋白的主要功能：介導(dǎo)細(xì)胞粘著，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的形狀和細(xì)胞骨架的組織，促進(jìn)細(xì)胞鋪展；在胚胎發(fā)生過程中，纖連蛋白對(duì)于許多類型細(xì)胞的遷移和分化是必需的；在創(chuàng)傷修復(fù)中，纖連蛋白促進(jìn)巨噬細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞遷移到受損部位；在血凝塊形成中，纖連蛋白促進(jìn)血小板附著于血管受損部位。第五十八頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日第五十九頁(yè)，共六十六頁(yè)，2022年，8月28日

彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，約含830個(gè)氨基酸殘基。彈性蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)賦予組織以彈性，彈