第十一章細(xì)胞連接

1、第十三章細(xì)胞(xbo)連接與細(xì)胞(xbo)黏附 (cell junction and cell adhesion)共六十頁內(nèi)容(nirng)第一節(jié) 細(xì)胞連接(linji)第二節(jié) 細(xì)胞黏附共六十頁 細(xì)胞連接(cell junction) ：相鄰細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間在質(zhì)膜接觸區(qū)域特化形成的連接結(jié)構(gòu)。 分布：人和動(dòng)物體內(nèi)除結(jié)締組織和血液外的各種( zhn)組織。 功能：加強(qiáng)細(xì)胞間的機(jī)械聯(lián)系，維持組織結(jié)構(gòu)的完整性和協(xié)調(diào)功能。第一節(jié) 細(xì)胞(xbo)連接概述共六十頁間隙連接化學(xué)(huxu)突觸2. 錨定(mo dn)連接3. 通訊連接1. 封閉連接 緊密連接黏著連接：黏著帶、黏著斑橋粒連接：橋粒

2、、半橋粒分類：根據(jù) 結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)分三類共六十頁功能分類結(jié)構(gòu)分類主要特征主要分布封閉連接緊密連接相鄰細(xì)胞膜形成封閉索上皮細(xì)胞錨定連接黏著連接肌動(dòng)蛋白絲參與的錨定連接黏著帶細(xì)胞-細(xì)胞連接上皮細(xì)胞黏著斑細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)連接上皮細(xì)胞基底面橋粒連接中間纖維參與的錨定連接橋粒細(xì)胞-細(xì)胞連接心肌細(xì)胞、上皮細(xì)胞半橋粒細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)連接上皮細(xì)胞基底面通訊連接間隙連接由連接子介導(dǎo)細(xì)胞通訊連接大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞化學(xué)突觸神經(jīng)細(xì)胞突觸通訊連接神經(jīng)元和神經(jīng)-肌細(xì)胞間細(xì)胞連接(linji)的類型共六十頁一、封閉(fngb)連接 (tight junction)（一）緊密連接1. 分布 廣泛分布于各種上皮細(xì)胞，環(huán)繞每個(gè)上皮細(xì)

3、胞頂部。2. 電鏡下結(jié)構(gòu) 兩個(gè)相鄰細(xì)胞質(zhì)膜以斷續(xù)的點(diǎn)連在一起，特殊的跨膜蛋白排列(pili)形成蛋白質(zhì)顆粒條索，交錯(cuò)成網(wǎng)狀。共六十頁電鏡下緊密連接結(jié)構(gòu)(jigu)共六十頁 3. 分子組成 閉合(b h)蛋白（occludin） 密封蛋白（claudin） 連接黏附分子（junctional adhesion molecules，JAMs） 緊密連接模式圖共六十頁 4. 緊密連接的主要功能（1）封閉上皮細(xì)胞間隙，保證組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。（2）形成上皮細(xì)胞質(zhì)膜蛋白與膜質(zhì)分子側(cè)向擴(kuò)散的屏 障，維持上皮細(xì)胞的極性。（3）將上皮細(xì)胞連接成整體(zhngt)的機(jī)械連接作用。共六十頁緊密連接限制膜脂和膜蛋白的

4、側(cè)向(c xin)擴(kuò)散共六十頁二、錨定(mo dn)連接 (anchoring junction)錨定連接：是由細(xì)胞骨架纖維參與，存在于相互接觸的 細(xì)胞之間，或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接。分布：廣泛分布，如心肌、上皮、子宮頸等。功能：形成能夠抵抗(dkng)機(jī)械張力的牢固黏合，參與組織器 官形態(tài)和功能的維持，細(xì)胞的遷移運(yùn)動(dòng)及發(fā)育分 化。共六十頁 錨定連接包括兩大類蛋白質(zhì)： 細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白：一端將特定(tdng)的細(xì)胞骨架成分與連 接復(fù)合體相連接，另一端與穿膜黏著蛋白連接。 穿膜黏著蛋白：胞內(nèi)區(qū)與細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白連接，胞 外區(qū)域相鄰特異的穿膜黏連蛋白或與細(xì)胞外基質(zhì)蛋 白結(jié)合。共六十頁錨定(mo d

5、n)連接的兩類蛋白示意圖共六十頁 分類：（一）黏著連接：與肌動(dòng)蛋白纖維(xinwi)相連的錨定連接。包括黏著帶和黏著斑。1.黏著帶分布部位：位于上皮細(xì)胞頂端緊密連接的下方共六十頁緊密連接 黏著帶肌動(dòng)蛋白纖維細(xì)胞間隙(15-20nm)形態(tài)特征：分子結(jié)構(gòu)組成： 穿膜黏著蛋白：鈣黏著蛋白 錨定蛋白：、聯(lián)蛋白 ，黏著斑蛋白等功能：使相鄰細(xì)胞的微絲束通過細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白和跨膜黏連蛋白連成廣泛的跨膜網(wǎng)，連接組織為一個(gè)(y )堅(jiān)固的整體。共六十頁小腸上皮細(xì)胞之間黏著(ninzhu)帶結(jié)構(gòu)模式圖共六十頁2.黏著(ninzhu)斑存在部位：位于上皮細(xì)胞基底部分子組成： 穿膜黏著蛋白：整聯(lián)蛋白 錨定蛋白：踝蛋白，肌

6、動(dòng)蛋白，黏著斑蛋白等功能：介導(dǎo)細(xì)胞(xbo)與細(xì)胞(xbo)外基質(zhì)的黏著；信號(hào)傳導(dǎo)功能。 共六十頁黏著(ninzhu)斑的結(jié)構(gòu)與功能共六十頁(二) 橋粒連接：與中間纖維相連的錨定連接。包括橋粒和半橋粒。1.橋粒(desmosome)分布部位：位于上皮細(xì)胞黏著帶下方(xi fn)，是相鄰細(xì)胞接觸點(diǎn)上一種類似紐扣狀結(jié)構(gòu)。形態(tài)特征：相鄰細(xì)胞呈紐扣狀鉚連結(jié)構(gòu)。共六十頁橋粒的結(jié)構(gòu)(jigu)A.橋粒的電鏡照片 B.橋粒結(jié)構(gòu)模式圖 共六十頁 上皮細(xì)胞是角蛋白中間纖維 心肌細(xì)胞是結(jié)蛋白中間纖維 大腦表皮(biop)細(xì)胞是波形蛋白纖維間隙(jin x)30nm，胞質(zhì)面有盤裝致密斑，其上穿過的中間纖維有細(xì)胞特異

7、性。共六十頁分子組成： 細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白：橋粒斑珠蛋白，橋粒斑蛋白 穿膜黏著蛋白：橋粒黏蛋白，橋粒膠蛋白功能：形成堅(jiān)韌、牢固的細(xì)胞連接。為整個(gè)上皮層提供(tgng)結(jié)構(gòu)上的連續(xù)性和抗張性。共六十頁2.半橋粒(hemidesmosome)存在(cnzi)部位：上皮細(xì)胞與基底膜之間形態(tài)結(jié)構(gòu)：與橋粒相似共六十頁半橋粒結(jié)構(gòu)(jigu)A.半橋粒結(jié)構(gòu)照片 B.半橋粒結(jié)構(gòu)模式圖共六十頁分子組成： 錨定蛋白(dnbi)：網(wǎng)蛋白(dnbi)，構(gòu)成胞質(zhì)斑，可與細(xì)胞內(nèi)的中間纖維相連。 穿膜黏著蛋白：整聯(lián)蛋白，與基底膜層黏連蛋白黏附性結(jié)合。功能：把上皮細(xì)胞和基底膜連接在一起，防止機(jī)械力造成的上皮與下方的組織剝離。共六

8、十頁三、通訊(tngxn)連接（communicating junction）通迅連接：生物體上大多數(shù)組織相鄰細(xì)胞膜上存在特殊通道，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)的通迅聯(lián)系，從而完成群體細(xì)胞間的合作(hzu)與協(xié)調(diào)，這種連接方式為通迅連接。類型：間隙連接與化學(xué)突觸共六十頁910nm細(xì)胞膜細(xì)胞(xbo)間隙24nm連接子跨膜蛋白亞單位(dnwi)孔 道1.5nm（縫隙連接的基本單位）（一）間隙連接 （gap junction）基本結(jié)構(gòu)單位：連接子存在部位：普遍存在于動(dòng)物組織細(xì)胞間共六十頁間隙連接共六十頁間隙連接的通訊方式： 代謝偶聯(lián)：小分子代謝物和信號(hào)分子（分子量小于1500kD)即可通過縫隙連接

9、的通道，由一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入與之相鄰的另一個(gè)細(xì)胞。電偶聯(lián)：帶電離子通過縫隙連接通道由一個(gè)細(xì)胞直接進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，使動(dòng)作電位迅速在細(xì)胞之間傳播。功能：加強(qiáng)(jiqing)相鄰細(xì)胞之間的連接，介導(dǎo)細(xì)胞間的通訊。共六十頁在代謝偶聯(lián)中的作用 胰高血糖素使肝細(xì)胞中cAMP信使傳向眾多肝細(xì)胞在神經(jīng)沖動(dòng)信息傳遞中的作用 心肌跳動(dòng)，小腸蠕動(dòng)在早期(zoq)胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化中的作用 八細(xì)胞期蛙胚注射抗體后出現(xiàn)發(fā)育缺陷，腫瘤細(xì)胞間隙連接少或無間隙連接的通透性可以調(diào)節(jié) 受離子、PH等因素影響共六十頁（二）化學(xué)(huxu)突觸(chemical synapse)特點(diǎn)：化學(xué)突觸介導(dǎo)的細(xì)胞通訊，有一個(gè)(y )“電信號(hào)-化學(xué)信

10、號(hào)-電信號(hào)”的轉(zhuǎn)換過程，是一種間接而慢速的信息傳遞形式。功能：可興奮細(xì)胞間的連接方式，通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)。存在部位：神經(jīng)細(xì)胞之間及神經(jīng)細(xì)胞與肌細(xì)胞的接觸部位共六十頁化學(xué)(huxu)突觸模式圖共六十頁細(xì)胞連接(linji)的不同方式共六十頁細(xì)胞黏附（cell adhesion）細(xì)胞通過黏附分子介導(dǎo)的細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏著。細(xì)胞黏附分子(cell adhesion molecular，CAM)一類廣泛(gungfn)存在于細(xì)胞膜上的穿膜糖蛋白，介導(dǎo)細(xì)胞之間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互結(jié)合，并起黏附作用的一類細(xì)胞表面分子。第二節(jié) 細(xì)胞(xbo)黏附共六十頁根據(jù)(gnj)分子

11、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用方式，可分為四大類：鈣黏著蛋白（cadherin）選擇(xunz)素（selectin）免疫球蛋白超家族（IgSF）整聯(lián)蛋白（integrin）共六十頁細(xì)胞(xbo)黏附分子結(jié)構(gòu)組成：胞外區(qū)（N端)：帶有糖鏈較長(zhǎng)，與配體識(shí)別的部位。穿膜區(qū)：多為一次穿膜的疏水區(qū)。胞內(nèi)區(qū)（C端)：較短，可與質(zhì)膜下的細(xì)胞骨架成分及與胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子結(jié)合，介導(dǎo)細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏著。 共六十頁細(xì)胞黏附(ninf)分子介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著的方式：同親型結(jié)合：相鄰細(xì)胞表面的同種黏附分子間的相互識(shí)別與黏著，如鈣黏著蛋白。異親型結(jié)合：兩相鄰細(xì)胞表面的不同(b tn)種黏附分子間的相互識(shí)別與黏著，如

12、選擇素和整聯(lián)蛋白。連接分子依賴性結(jié)合：即相鄰細(xì)胞黏附分子間的通過連接分子中介才能相互識(shí)別與黏著。共六十頁共六十頁一、鈣黏著(ninzhu)蛋白（cadherin）是一類依賴于Ca2+的同親型細(xì)胞黏附分子。 1. 分類：主要(zhyo)有E-鈣黏著蛋白、N-鈣黏著蛋白、 P-鈣黏著蛋白、VE-鈣黏著蛋白等。共六十頁2. 分子結(jié)構(gòu)單次穿膜蛋白，由700750個(gè)氨基酸殘基組成在質(zhì)膜中常以同源二聚體的形式存在具有很高的結(jié)構(gòu)同源性胞外區(qū)常折疊成5個(gè)重復(fù)(chngf)結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合鈣離子，賦予鈣黏著蛋白分子剛度和強(qiáng)度，鈣離子結(jié)合越多，剛性越強(qiáng)。EDTA陽離子螯合劑共六十頁A. 鈣黏著蛋白(dnbi)分子

13、B. 鈣黏著蛋白(dnbi)重復(fù)子的三維結(jié)構(gòu)C. Ca2+對(duì)鈣黏著蛋白的影響共六十頁3.鈣黏著(ninzhu)蛋白的功能介導(dǎo)細(xì)胞間同親型細(xì)胞黏附在個(gè)體發(fā)育過程中影響細(xì)胞分化，參與組織器官形成參與細(xì)胞之間穩(wěn)定的特化連接結(jié)構(gòu)的形成 信號(hào)(xnho)傳導(dǎo)共六十頁4.鈣黏著蛋白(dnbi)與疾病 鈣黏素功能的喪失在惡性腫瘤中的擴(kuò)散中起很重要的作用。如缺失E-鈣黏素可導(dǎo)致上皮性腫瘤的發(fā)生。共六十頁二、選擇(xunz)素（selectin）選擇素：是一類依賴于Ca2+的異親性細(xì)胞黏附分子，能特異性識(shí)別(shbi)其他細(xì)胞表面的寡糖鏈中的特定糖基。1. 選擇素家族成員 主要有L-選擇素、P-選擇素、E-選擇

14、素等。共六十頁2. 選擇(xunz)素的分子結(jié)構(gòu) 單次穿膜蛋白 胞外區(qū)由三個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)域組成： N末端凝集素結(jié)構(gòu)域：識(shí)別特異糖基，參與細(xì) 胞之間選擇性黏附的重要活性部位。 表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域：加強(qiáng)分子間黏附 補(bǔ)體結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域：參與補(bǔ)體系統(tǒng)調(diào)節(jié)作 用 胞內(nèi)區(qū)可通過錨定蛋白與細(xì)胞內(nèi)微絲結(jié)合。共六十頁三種已知選擇素的結(jié)構(gòu)示意圖共六十頁 3.選擇(xunz)素的功能參與白細(xì)胞或血小板與血管內(nèi)皮的識(shí)別，幫助(bngzh)白細(xì)胞進(jìn)入炎癥部位。選擇素及整聯(lián)蛋白介導(dǎo)白細(xì)胞遷移共六十頁三、免疫(miny)球蛋白超家族（IgSF） 是一類結(jié)構(gòu)中含有類似免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)域，不依賴于Ca2+的細(xì)胞黏附分子。1. I

15、gSF家族成員(chngyun) 同親型黏附分子：神經(jīng)細(xì)胞黏附分子（N-CAM） 血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子（PE- CAM）異親型黏附分子：細(xì)胞間黏附分子（I-CAM），血 管細(xì)胞黏附分子（V-CAM）共六十頁2. IgSF分子結(jié)構(gòu)胞外區(qū)由一個(gè)或多個(gè)免疫球蛋白（Ig）樣結(jié)構(gòu)域組成(z chn)，每個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域均由90110個(gè)氨基酸殘基形成緊密折疊結(jié)構(gòu)，其間有二硫鍵相連接。3. 黏附機(jī)制同親型黏著機(jī)制：N-CAM及PE-CAM。異親型黏著機(jī)制：I-CAM及V-CAM等。共六十頁4. Ig-SF黏附分子的功能(gngnng)（1）神經(jīng)細(xì)胞黏附分子（N-CAM）胞外區(qū)有5個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域通過同親

16、型黏著機(jī)制與相鄰細(xì)胞同類分子結(jié)合黏附在一起神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、軸突的生長(zhǎng)及突觸的形成有重要作用。共六十頁共六十頁（2）血管細(xì)胞黏附分子（V-CAM）通過異親型細(xì)胞黏著機(jī)制參與細(xì)胞黏附。與白細(xì)胞表面(biomin)的整聯(lián)蛋白結(jié)合，使白細(xì)胞沿內(nèi)皮滾動(dòng)并固著于炎癥部位的血管內(nèi)皮，發(fā)生鋪展，進(jìn)而分泌水解酶而穿過血管壁。共六十頁（3）細(xì)胞間黏附(ninf)分子（I-CAM） I-CAM在淋巴系統(tǒng)抗原識(shí)別、細(xì)胞毒T細(xì)胞功能發(fā) 揮及淋巴細(xì)胞的募集方面起重要作用。 內(nèi)皮細(xì)胞I-CAM可通過與白細(xì)胞表面的整聯(lián)蛋白分子結(jié)合，在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用。共六十頁四、整聯(lián)蛋白（integrin） 又稱整合素，是一類依賴于Ca2

17、+和Mg2+的異親性細(xì)胞黏附因子，介導(dǎo)細(xì)胞之間以及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互黏著和識(shí)別，具有聯(lián)系細(xì)胞外部因素(yn s)與細(xì)胞骨架的作用。共六十頁1. 整聯(lián)蛋白的分子結(jié)構(gòu) 由 和兩個(gè)(lin )亞基形成的異二聚體跨膜蛋白， 和亞基均由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)三個(gè)部分組成。胞外區(qū)：球狀頭部區(qū)，是整聯(lián)蛋白分子與配體結(jié)合部位，可通過自身結(jié)構(gòu)域與含有Arg-Gly-Asp（RGD）三肽序列的細(xì)胞外基質(zhì)成分結(jié)合，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏著，如黏著斑和半橋粒。共六十頁胞內(nèi)區(qū)：可通過(tnggu)胞內(nèi)的連接蛋白與細(xì)胞內(nèi)的肌動(dòng)蛋白絲等細(xì)胞骨架成分相互作用。共六十頁 2. 整聯(lián)蛋白的功能(gngnng)介導(dǎo)細(xì)胞(xbo)間的相互作用-凝血介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用-遷移在信號(hào)傳遞中發(fā)揮作用細(xì)胞內(nèi)部信號(hào)可以調(diào)控整聯(lián)蛋白與配體的結(jié)合共六十頁3. 整聯(lián)蛋白與醫(yī)學(xué) 利用整聯(lián)蛋白胞外區(qū)具有通過自身結(jié)構(gòu)域識(shí)別(shbi)含有RGD三肽序列配體的特性，開辟以配體-受體相互作用為基礎(chǔ)的疾病治療的新手段。血小板整聯(lián)蛋白與纖維蛋白(xin wi dn bi)原結(jié)合介導(dǎo)血小板的相互黏附共六十頁思考題 1.試述動(dòng)物細(xì)胞間特化的連接方式及特點(diǎn)。 2.什么是細(xì)胞黏附，細(xì)胞黏附分子(fnz)的分類作用方式和主要功能。 共六十頁內(nèi)容摘要第十三章細(xì)胞連接與細(xì)胞黏附。分布：人和