包括細(xì)胞質(zhì)骨架微管微絲和中間纖維

1、細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動Cytoskeleton and Cell movement細(xì)胞骨架是廣泛存在于真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)架系統(tǒng)。包括細(xì)胞質(zhì)骨架(微管、微絲和中間纖維)、細(xì)胞核骨架(核基質(zhì)、核纖層和核孔復(fù)合物)。廣義的細(xì)胞骨架：包括細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架、細(xì)胞膜骨架和細(xì)胞外基質(zhì)。揭示細(xì)胞骨架體系在細(xì)胞結(jié)構(gòu)與生命活動中的重要意義。細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動細(xì)胞骨架對于維持細(xì)胞的形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性，以及在細(xì)胞運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化等方面起重要作用。作為支架,為維持細(xì)胞的形態(tài)提供支持結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞內(nèi)形成一個框架結(jié)構(gòu),為細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器提供附著位點(diǎn)。參與細(xì)胞器的運(yùn)動和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸

2、。參與細(xì)胞的運(yùn)動促進(jìn)mRNA翻譯成多肽參與細(xì)胞的信號傳導(dǎo)細(xì)胞骨架的多功能性依賴于三類蛋白質(zhì)纖維：微管、微絲、中間纖維。每一種纖維由各自的蛋白質(zhì)亞單位形成，三類骨架成分既分散地存在于細(xì)胞中，又相互聯(lián)系形成一個完整的骨架體系。組成：微管 microtubule 20-30 nm 微絲 microfilament 5-6 nm，肌動蛋白纖維 actin filament 中間纖維 intermediate filament 7-11nmMicrobubulesMicrofilamemtsIntermediate filaments細(xì)胞骨架體系是一個高度動態(tài)結(jié)構(gòu)，可隨著生理條件的改變不斷進(jìn)行組裝和去組

3、裝，并受各種結(jié)合蛋白的調(diào)節(jié)以及細(xì)胞內(nèi)外各種因素的調(diào)控。一、微管-細(xì)胞質(zhì)骨架系統(tǒng)的主要成分微管是存在于真核細(xì)胞中由微管蛋白組裝成的長管狀細(xì)胞器，于1963年首次在動物和植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)并命名。1.微管直徑為2426nm，呈中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為14nm。2.微管管壁由13條原纖維絲平行排列而成，每條原纖維由微管蛋白和微管蛋白形成的異二聚體長鏈組成。3.微管主要分布在核周，呈放射狀分布。4.微管的基本單位是微管蛋白，以異二聚體形式存在。細(xì)胞內(nèi)微管呈網(wǎng)狀和束狀分布, 控制膜性細(xì)胞器的定位及胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸，并能與其他蛋白共同組裝成紡錘體、中心體、纖毛、鞭毛等結(jié)構(gòu)，參與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動和細(xì)胞分裂等

4、。微管的基本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)件微管蛋白(tubulin)微管是以微管蛋白異源二聚體為基本構(gòu)件構(gòu)成的微管蛋白是球形分子, 有兩種類型:微管蛋白(-tubulin)和微管蛋白(-tubulin), 這兩種微管蛋白具有相似的三維結(jié)構(gòu), 能夠緊密地結(jié)合成二聚體, 作為微管組裝的亞基。 微管的類型單管：大部分細(xì)胞質(zhì)微管是單管微管, 它在低溫、Ca2+ 和秋水仙素作用下容易解聚, 屬于不穩(wěn)定微管。二聯(lián)管：常見于特化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。二聯(lián)管構(gòu)成纖毛和鞭毛桿狀部分, 是運(yùn)動類型的微管, 它對低溫、Ca2+和秋水仙素都比較穩(wěn)定。三聯(lián)管：見于中心粒和基體，對于低溫、Ca2+和秋水仙素的作用是穩(wěn)定的。微管結(jié)合蛋白微管中除含有微

5、管蛋白外，還有一些結(jié)合在微管表 面的輔助蛋白，稱為微管結(jié)合蛋白（microtubule-associated protein,MAP）。參與微管的裝配，將微管在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行交聯(lián)；維持微管的穩(wěn)定及與其他細(xì)胞器間的連接；作為微管動力蛋白參與沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡和顆粒物質(zhì)。MAPs的結(jié)構(gòu)中具有兩個結(jié)構(gòu)域, 一個是堿性的微管蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域, 另一個是酸性的外伸的結(jié)構(gòu)域。在電子顯微鏡下觀察, 外伸的結(jié)構(gòu)域像是從微管壁上伸出的纖維臂。從微管上伸出的臂能與膜、中間纖維及其它微管結(jié)合。微管的組裝與去組裝除了特化細(xì)胞的微管外，大多數(shù)細(xì)胞質(zhì)微管都是不穩(wěn)定的，能夠很快地組裝(assembly)和去組裝(disassem

6、bly)，從而改變微管的結(jié)構(gòu)與分布。低溫、提高Ca2+濃度、用某些化學(xué)試劑(如秋水仙素)處理活細(xì)胞都會破壞細(xì)胞質(zhì)微管的動態(tài)變化，這些化學(xué)試劑與微管蛋白亞基或同微管多聚體結(jié)合，阻止微管的組裝或去組裝。微管的裝配過程：延遲期（成核期）、聚合期（延長期）、穩(wěn)定期微管組裝的起始點(diǎn)微管組織中心 (microtubule organizing centers, MTOC)存在于細(xì)胞質(zhì)中決定微管在生理狀態(tài)或?qū)嶒炋幚斫饩酆笾匦陆M裝的結(jié)構(gòu)叫微管組織中心。MTOC的主要作用是幫助大多數(shù)細(xì)胞質(zhì)微管組裝過程中的成核反應(yīng)，微管從MTOC開始生長，這是細(xì)胞質(zhì)微管組裝的一個獨(dú)特的性質(zhì)，即細(xì)胞質(zhì)微管的組裝受統(tǒng)一的功能位點(diǎn)控制

7、。MTOC包括中心體、動粒、纖毛和鞭毛的基體等。 MTOCs不僅為微管提供了生長的起點(diǎn)，而且還決定了微管的方向性?？拷麺TOCs的一端由于生長慢而稱之為負(fù)端(minus end), 遠(yuǎn)離MTOCs一端的微管生長速度快, 被稱為正端(plus end), 所以(+)端指向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，常?？拷?xì)胞質(zhì)膜。陰影部分是MTOCs.,包含一對中心粒和一個中心體。圖中標(biāo)出了生長中微管的正端, 靠近MTOCs部分是微管的負(fù)端。 中心體(centrosome)是動物細(xì)胞中決定微管形成的一種細(xì)胞器, 包括中心粒和中心粒周圍基質(zhì)(pericentriolar matrix)。在細(xì)胞間期, 位于細(xì)胞核的附近, 在有絲

8、分裂期, 位于紡錘體的兩極。中心粒(centrioles)是中心體的主要結(jié)構(gòu), 成對存在, 即一個中心體含有一對中心粒，且互相垂直形成L形排列。圓柱的壁由9組間距均勻的三聯(lián)管組成每個中心粒都是由9個三聯(lián)管組成, 外面還有中心粒周圍基質(zhì)。微管從中心粒上開始形成 間期：組織胞質(zhì)微管形成分裂期：組織形成紡錘體微管組織中心（MTOC）基體：是纖毛和鞭毛的微管組織中心 基體與中心粒具同源性，結(jié)構(gòu)、功能可以互換影響微管組裝與解聚的因素GTP濃度、微管蛋白臨界濃度、最適pH 、 Ca2+ 濃度、溫度、藥物作用等秋水仙素和長春堿：微管蛋白異二聚體上有秋水仙素和長春堿結(jié)合的位點(diǎn)，與微管蛋白異二聚體結(jié)合之后，使微

9、管蛋白異二聚體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而阻止了微管的聚合，抑制了中期紡錘絲的形成，使細(xì)胞不能進(jìn)入分裂后期而獲得大量中期染色體。紫杉醇：只結(jié)合于聚合的微管上，使微管在細(xì)胞內(nèi)大量積累，影響細(xì)胞的正常分裂。微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸通過馬達(dá)蛋白(motor protein)細(xì)胞內(nèi)有一類蛋白質(zhì)能夠用ATP供能,產(chǎn)生推動力，介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)沿細(xì)胞骨架運(yùn)輸，這種蛋白分子稱為馬達(dá)蛋白。至今所發(fā)現(xiàn)的馬達(dá)蛋白可分為三個不同的家族肌球蛋白(myosins)家族、驅(qū)動蛋白(kinesins)家族、動力蛋白(dyneins)家族。其中驅(qū)動蛋白和動力蛋白是以微管作為運(yùn)行的軌道，而肌球蛋白則是以肌動蛋白纖維作為運(yùn)行的軌道。尚未發(fā)現(xiàn)以中

10、間纖維為運(yùn)行軌道的馬達(dá)蛋白。二、微絲微絲（microfilament, MF ）是普遍存在于真核細(xì)胞中由肌動蛋白（actin）組成的骨架纖維。微絲的結(jié)構(gòu)單位: 肌動蛋白 目前已發(fā)現(xiàn)3種肌動蛋白異構(gòu)體： ，人有6種基因型肌動蛋白：橫紋肌型，心肌型，血管平滑肌型肌動蛋白：細(xì)胞質(zhì)型，存在于非肌肉細(xì)胞質(zhì)中肌動蛋白：細(xì)胞質(zhì)型，腸平滑肌型 肌動蛋白的兩種存在方式肌動蛋白以兩種形式存在, 即單體和多聚體。單體的肌動蛋白是由一條多肽鏈構(gòu)成的球形分子, 又稱球狀肌動蛋白(globular actin, G-actin),肌動蛋白的多聚體形成肌動蛋白絲, 稱為纖維狀肌動蛋白(fibros actin, F-act

11、in)。在電子顯微鏡下, F-肌動蛋白呈雙股螺旋狀, 直徑為8nm, 螺旋間的距離為37nm。單體G-肌動蛋白和纖維狀F-肌動蛋白的結(jié)構(gòu) 微絲的組裝過程三個基本過程：成核期： G-肌動蛋白慢慢地聚合形成短的、不穩(wěn)定的寡聚體，該過程較慢。延長期（生長期）：G-肌動蛋白單體快速地從短纖維的兩端添加上去。平衡期：之所以稱為平衡期，是因為在這個時期，G-肌動蛋白同F(xiàn)-肌動蛋白纖維末端上的亞基進(jìn)行交換，但不改變F-肌動蛋白纖維的量。 影響微絲組裝的因素G-肌動蛋白濃度、Mg2+濃度、K +濃度、ATP等細(xì)胞松馳素B：切斷微絲并結(jié)合于微絲的末端，阻止新的單體加入，抑制其組裝過程。常用于研究微絲的功能。鬼筆

12、環(huán)肽：它同聚合的微絲結(jié)合后, 抑制了微絲的解體, 因而破壞了微絲的聚合和解聚的動態(tài)平衡。用熒光標(biāo)記的鬼筆環(huán)肽對細(xì)胞進(jìn)行染色可以在熒光顯微鏡下觀察微絲在細(xì)胞中的分布。微絲結(jié)合蛋白(actin-binding proteins) 純化的肌動蛋白在體外能夠聚合形成肌動蛋白纖維，但是這種纖維不具有相互作用的能力，電鏡下呈雜亂無章的堆積狀態(tài)，也不能行使某種功能, 原因是缺少微絲結(jié)合蛋白。單體隔離蛋白交聯(lián)蛋白末端阻斷蛋白纖維切割蛋白膜結(jié)合蛋白肌動蛋白纖維去聚合蛋白微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞的形態(tài)細(xì)胞皮層：指細(xì)胞膜下由微絲和微絲結(jié)合蛋白相互作用形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為細(xì)胞提供了強(qiáng)度和韌性，維持細(xì)胞的形態(tài)。

13、應(yīng)力纖維：細(xì)胞中由大量平行的微絲束構(gòu)成的纖維狀結(jié)構(gòu)。參與細(xì)胞的運(yùn)動變形運(yùn)動、胞質(zhì)環(huán)流、細(xì)胞的內(nèi)吞和外吐、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)葏⑴c細(xì)胞質(zhì)的分裂胞質(zhì)分裂通過收縮環(huán)來完成，由大量平行排列的微絲組成，動力：肌動蛋白和肌球蛋白的相對滑動；微絲的解聚參與受精作用參與肌肉收縮 三、中間纖維中間纖維是細(xì)胞的第三種骨架成分，由于這種纖維的平均直徑介于微管和微絲之間, 故稱為中間纖維。由于其直徑約為10nm, 故又稱10nm 纖維。微管與微絲都是由球形蛋白裝配起來的，而中間纖維則是由長的、桿狀的蛋白裝配的。中間纖維是一種堅韌的、耐久的蛋白質(zhì)纖維。它相對較為穩(wěn)定, 既不受細(xì)胞松弛素影響也不受秋水仙素的影響。角蛋白結(jié)蛋

14、白波形纖維蛋白膠質(zhì)纖維酸性蛋白神經(jīng)纖絲蛋白中間纖維蛋白結(jié)構(gòu) 頭部區(qū) 氨基端 尾部區(qū) 羧基端 桿狀區(qū) 310 aa 中心區(qū) （螺旋區(qū)） 形成聚合體的關(guān)鍵部位非螺旋區(qū)，高度可變中間纖維的組裝 * 兩個單體形成雙股超螺旋 二聚體 * 兩個二聚體反向平行形成四聚體 原纖絲 * 兩個四聚體交錯排列 原纖維 * 四個原纖維互相纏繞 中間纖維單體 超螺旋（平行對齊） 原纖絲（反向平行）原纖維中間纖維中間纖維組裝的動態(tài)調(diào)節(jié)： 通過中間纖維蛋白特殊氨基酸殘基 （Ser，Thr）的磷酸化作用完成。 單純性大泡性表皮松懈癥 角蛋白基因變異(表皮基底層細(xì)胞）Good health is a matter of hav

15、ing the right moleculars in the right place at the right time. 常用止血藥定義：凡能夠制止體內(nèi)外出血的藥物，稱為 止血藥。分類促凝血因子活性藥：是通過影響某些凝血因子，促進(jìn)或恢復(fù)凝血過程而止血。代表藥物有血凝酶、去氨加壓素、維生素K1、維生素K3、維生素K4、醋甘氨酸乙二胺等分類降低毛細(xì)血管通透性藥：能增強(qiáng)毛細(xì)血管對損傷的抵抗力，降低毛細(xì)血管的通透性，促進(jìn)受損毛血管端收縮而止血。代表藥物有卡巴克洛、卡絡(luò)磺鈉，維生素C等。分類抗纖維蛋白溶解藥：通過抑制纖維蛋白酶原的激活因子，使纖維蛋白溶酶原不能被激活，從而抑制纖維蛋白的溶解。代表藥物

16、有氨基己酸、氨甲苯酸、氨甲環(huán)酸、抑肽酶等。其中6-氨基己酸因作用強(qiáng)度弱、維持時間短、副作用較多，現(xiàn)已少用。分類其他外用止血藥：可吸收創(chuàng)面止血封固劑、明膠海綿、吸收性止血綾、小蘗胺、云南白藥、止血粉8號、止血消炎貼等。常用藥物劑量及用法血凝酶：靜脈注射、肌肉注射，也可局部使用。成人：每次1.02.0KU, 緊急情況下，立即靜脈注射1.0KU，同時肌肉注射1.0KU。各類外科手術(shù)：手術(shù)前1小時，肌肉注射1.0KU，或手術(shù)前15分鐘，靜脈注射1.0KU。手術(shù)后每日肌肉注射1.0KU，連用三天，或遵醫(yī)囑。在用藥期間，應(yīng)注意觀察病人的出、凝血時間。應(yīng)防止用藥過量，否則療效會下降。常用藥物劑量及用法去氨加

17、壓素：控制大出血或侵入性手術(shù)前預(yù)防大出血：0.3ug/kg體重，皮下給藥或用生理鹽水稀釋至50-100ml，在15-30分鐘內(nèi)靜脈滴注。若療效呈陽性，可按起始劑量間隔6-12小時重復(fù)給藥1-2次，進(jìn)一步重復(fù)給藥可能會使療效降低。血友病患者VIII：C的濃度達(dá)到預(yù)期值按與使用VIII因子濃縮物相同的原則進(jìn)行估計，用藥期間應(yīng)定期對VIII：C的濃度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，因為對某些閏例，重復(fù)給藥后療效反南昌降低。如果靜脈滴注本藥并沒有使血漿中VIII；C的濃度達(dá)到預(yù)期的增加，應(yīng)加用VIII因子濃縮物進(jìn)行治療。對血友病患者的治療，應(yīng)參考對每病人凝血試驗的結(jié)果確定治療方案。常用藥物劑量及用法維生素K1：低凝血酶

18、原血癥：肌內(nèi)或深部皮下注射，每次10mg，每日12次，24 小時內(nèi)總量不超過40mg。 2、預(yù)防新生兒出血：可于分娩前1224小時給母親肌注或緩慢靜注25mg。也可在新生兒出生后肌內(nèi)或皮下注射0.5-1mg，8小時后可重復(fù)。 3、本品用于重癥患者靜注時，給藥速度不應(yīng)超過1mg/分。常用藥物劑量及用法氨基己酸：靜滴,開始一次4-6g,5-10%葡萄糖或生理鹽水100ml稀釋,15-30分內(nèi)滴完.維持量每小時1克,日不超過20g,可連用3-4日.口服,成人每次2g,小兒按0.1g/kg計,一日3-4次,可連用7-10日或更久。禁忌：泌尿道手術(shù)后,血尿病人,有栓塞性血管病史者慎用。用口服避孕藥的婦女，應(yīng)用此藥發(fā)生血栓形成的危險較大；與酚磺乙胺混合注射可引起中毒，慎用。常用藥物劑量及用法止血敏：用于預(yù)防手術(shù)出血：術(shù)前1530分鐘靜注或肌注，1次0.250.5g。用于治療出血：口服，成人每次0.51g，兒童每次10m