細胞連接和細胞粘連

第一節(jié)細胞連接

細胞連接和細胞粘連是細胞間組織結構和功效聯絡基本形式。細胞與細胞間或細胞與細胞外基質聯接結構稱為細胞連接(intercelluarjunction)。細胞連接體積很小，只有在電鏡下才能觀察到。8/29/20231細胞連接和細胞粘連第1頁細胞連接基本類型封閉連接錨定連接通訊連接緊密連接粘合連接分類與分布8/29/20232細胞連接和細胞粘連第2頁一、封閉連接(tightjunction)又稱緊密連接，存在于脊椎動物上皮細胞間，長度約50-400nm，相鄰細胞之間質膜緊密結合，沒有縫隙。在電鏡下能夠看到連接區(qū)域含有蛋白質形成封閉索封閉了細胞與細胞之間空隙。緊密連接封閉索由跨膜細胞粘附分子組成，主要跨膜蛋白為封閉蛋白claudin和密封蛋白occludin。8/29/20233細胞連接和細胞粘連第3頁封閉連接分布消化道上皮、膀胱上皮、腦毛細血管內皮以及睪丸支持細胞之間都存在緊密連接。后二者分別組成了腦血屏障和睪血屏障，能保護這些主要器官和組織免受異物侵害。在各種組織中緊密連接對一些小分子密封程度有所不一樣，比如小腸上皮細胞緊密連接對Na+滲漏程度比膀胱上皮大1萬倍。Ca2+是封閉連接所必需，當Ca2+濃度降低時，造成封閉連接消失，當Ca2+濃度升高時，封閉連接隨之恢復。8/29/20234細胞連接和細胞粘連第4頁緊密連接位于上皮細胞上端

8/29/20235細胞連接和細胞粘連第5頁兔子上皮細胞緊密連接（冰凍蝕刻）

8/29/20236細胞連接和細胞粘連第6頁緊密連接模式圖

8/29/20237細胞連接和細胞粘連第7頁緊密連接主要作用是封閉相鄰細胞間接縫，預防溶液中分子沿細胞間隙滲透體內，從而確保了機體內環(huán)境相對穩(wěn)定。8/29/20238細胞連接和細胞粘連第8頁二、錨定連接(anchoringjunction)錨定連接又稱粘合連接(adheringjunction)，是廣泛存在于各種組織細胞中間連接方式，細胞骨架參加了粘合連接結構組成。含有增強組織支持、抵抗機械張力主要作用。錨定連接包含中間連接、點狀橋粒和半橋粒。8/29/20239細胞連接和細胞粘連第9頁（一）中間連接(intermendiatejunction)1.帶狀橋粒(beltdesmosome)或粘合帶(adhesionbelt)呈帶狀圍繞細胞，普通位于上皮細胞頂側面緊密連接下方。在粘合帶處相鄰細胞間隙約15～20nm，間隙中有交織結合絲狀致密物質；粘合帶處質膜下方有與質膜平行排列肌動蛋白束，鈣粘蛋白(cadherin)經過錨定蛋白與肌動蛋白束相結合。于是，相鄰細胞中肌動蛋白絲束經過鈣粘蛋白和錨定蛋白編織成了一個廣泛網絡，把相鄰細胞聯合在一起。中間連接不但是細胞連接主要形式之一，也對細胞形態(tài)和收縮力傳遞相關。8/29/202310細胞連接和細胞粘連第10頁粘合帶位于緊密連接下方

8/29/202311細胞連接和細胞粘連第11頁粘合帶結構模型

8/29/202312細胞連接和細胞粘連第12頁

2.粘著斑(adhesionplaque)位于上皮細胞基底部，與黏合帶不一樣之處于于：①穿膜連接蛋白為整合素（integrin）而不是鈣粘素，整合素是細胞外基質受體蛋白；②細胞內錨定蛋白與肌動蛋白纖維相連(圖10-6)。是組織培養(yǎng)時細胞附著在培養(yǎng)瓶上時連接方式。8/29/202313細胞連接和細胞粘連第13頁整合素肌動蛋白纖維細胞與細胞外基質形成：肌動蛋白纖維與細胞外基質之間連接方式。8/29/202314細胞連接和細胞粘連第14頁

（二）橋粒

(desmosome，點狀橋粒)

位于細胞粘合帶下方，相鄰細胞間形成紐扣狀結構，細胞膜之間間隙約30nm，質膜下方有細胞質附著蛋白質，如片珠蛋白(plakoglobin)、橋粒斑蛋白(desmoplakin)等，形成一厚約15-20nm致密斑。斑上有中間纖維相連，中間纖維性質因細胞類型而異，橋粒中間為鈣粘素。相鄰細胞中中間纖維經過胞質斑和鈣粘素組成了穿胞細胞骨架網絡。存在于承受強拉力組織中，如皮膚、口腔、食管等處復層鱗狀上皮細胞之間和心肌中。8/29/202315細胞連接和細胞粘連第15頁橋粒位于粘合帶下方

8/29/202316細胞連接和細胞粘連第16頁圖10-7橋粒結構模型

8/29/202317細胞連接和細胞粘連第17頁2.半橋粒

(hemidesmosome)半橋粒在結構上類似橋粒，位于上皮細胞基面與基膜之間，與橋粒不一樣之處于于：①只在質膜內側形成橋粒斑結構，其另一側為基膜；②穿膜連接蛋白為整合素（integrin）而不是鈣粘素，整合素是細胞外基質受體蛋白；③細胞內錨定蛋白為網蛋白(plectin)(圖10-8)。是組織培養(yǎng)時細胞附著在培養(yǎng)瓶上時連接方式8/29/202318細胞連接和細胞粘連第18頁半橋粒整聯蛋白8/29/202319細胞連接和細胞粘連第19頁三、通訊連接(communicationjunction)

（一）間隙連接（gapjunction）

間隙連接普遍存在于大多數動物組織。在連接處相鄰細胞間有2nm縫隙，而且連接區(qū)域比緊密連接大得多。在間隙與兩層質膜中有大量蛋白質顆粒，是組成間隙連接基本單位，稱連接子(connexon)，由6個相同或相同跨膜蛋白亞單位圍繞而成，直徑8nm，中心形成一個直徑約1.5nm孔道。圖10-9。8/29/202320細胞連接和細胞粘連第20頁間隙連接調整間隙連接通透性是可調整。降低細胞pH值，或升高鈣離子濃度均可降低間隙連接通透性。當細胞破損時，大量鈣離子進入，造成間隙連接關閉，以免正常細胞受到傷害。8/29/202321細胞連接和細胞粘連第21頁間隙連接功效1.代謝藕連：連接子能夠允許分子量小于1.5KD無機鹽離子、糖、氨基酸、核苷酸和維生素等從一個細胞輸送到相鄰細胞中去。。2.電藕連：在含有電興奮組織中，連接子能夠允許各種帶電離子經過其通道在相鄰細胞細胞間穿梭，于連接區(qū)形成一個電阻低于細胞膜其它部分電通路，形成電偶聯，這是細胞信息進行快速、準確傳導基本功效之一。8/29/202322細胞連接和細胞粘連第22頁間隙連接電鏡照片

8/29/202323細胞連接和細胞粘連第23頁左，連接子電鏡照片；右，間隙連接模型

8/29/202324細胞連接和細胞粘連第24頁(二)化學突觸(synapse)化學突觸是存在于可興奮細胞間一個連接方式，其作用是經過釋放神經遞質來傳導興奮。由突觸前膜(presynapticmembrane)、突觸后膜(postsynapticmembrane)和突觸間隙(synapticcleft)三部分組成。突觸小體內有許多囊泡，稱突觸小泡(synapticvesicle)，內含神經遞質。當神經沖動傳到突觸前膜，突觸小泡釋放神經遞質，為突觸后膜受體接收（配體門通道），引發(fā)突觸后膜離子通透性改變，膜去極化或超極化。8/29/202325細胞連接和細胞粘連第25頁化學突觸結構模型

8/29/202326細胞連接和細胞粘連第26頁第二節(jié)由細胞粘附因子介導細胞粘連細胞粘附分子(celladhesionmolecule，CAM)

同種類型細胞間彼此粘連是許多組織結構基本特征。細胞與細胞間粘連是由特定細胞粘附分子所介導。細胞粘附分子是細胞表面分子，多為糖蛋白，是一類介導細胞之間、細胞與細胞外基質之間粘附作用膜表面糖蛋白。分類：鈣粘素、選擇素、免疫球蛋白超家族、整合素及透明質酸粘素。8/29/202327細胞連接和細胞粘連第27頁CAM結構特征結構特點：分子結構分為三個部分：⑴胞外區(qū)：肽鏈N端部分，普通比較大，帶有糖鏈；⑵跨膜區(qū)：可單次或屢次跨膜；⑶胞質部分：肽鏈C端，普通較小，與膜骨架系統(tǒng)相結合，或與信息系統(tǒng)相連。粘連分子均為整合膜蛋白，在胞內與細胞骨架成份相連；多數要依賴Ca2+或Mg2+才起作用。8/29/202328細胞連接和細胞粘連第28頁(一)鈣粘素（cadherin）屬同親性（只與表示同類鈣粘素細胞粘附）CAM，依賴Ca2+細胞粘連糖蛋白，介導依賴Ca2+細胞粘著和從胞外到細胞質傳遞信號。對胚胎發(fā)育中細胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官組成含有主要作用。依據分布組織不一樣分為N、P、E、M、R-鈣粘素五類，30多個組員糖蛋白家族，分子同源性很高

8/29/202329細胞連接和細胞粘連第29頁(二)選擇素（selectin）

屬異親性一次跨膜糖蛋白CAM，其作用依賴于Ca2＋。主要參加脈管內皮細胞、血細胞及細胞之間普遍存在識別與暫時性粘合。P選擇素：表示于血管內皮細胞、血小板；E選擇素：表示于血管內皮細胞；L選擇素：表示于白細胞表面。

8/29/202330細胞連接和細胞粘連第30頁(三)整合素（integrin）

大多為異親性CAM，其作用依賴于Ca2＋。介導細胞與細胞間相互作用及細胞與細胞外基質間相互作用。幾乎全部動植物細胞均表示整合素。整合素是由α(120~185kD)和β(90~110kD)兩個亞單位形成異二聚體糖蛋白。迄今已發(fā)覺16種α亞單位和9種β亞單位。它們按不一樣組合組成20余種整合素。8/29/202331細胞連接和細胞粘連第31頁(四)免疫球蛋白超家族（Ig-SF）

(Ig-superfamily)包含分子結構中含有免疫球蛋白(Ig)樣結構域全部分子，普通不依賴于Ca2＋。除免疫球蛋白外，還包含T細胞受體，B細胞受體，MHC及細胞粘附