細(xì)胞社會(huì)的聯(lián)系細(xì)胞連接細(xì)胞粘著和細(xì)胞外基質(zhì)用

細(xì)胞社會(huì)的聯(lián)系細(xì)胞連接細(xì)胞粘著和細(xì)胞外基質(zhì)用第一頁，共七十一頁，2022年，8月28日（1）封閉連接緊密連接(tightjunction)是封閉連接的主要形式，存在于上皮細(xì)胞之間緊密連接的結(jié)構(gòu)

緊密連接的功能 形成滲漏屏障，起重要的封閉作用； 隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能； 支持功能緊密連接嵴線中的兩類蛋白： 封閉蛋白（occludin），跨膜四次的膜蛋白（60KD）； claudin蛋白家族（現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)15種以上）第二頁，共七十一頁，2022年，8月28日（2）錨定連接★錨定連接在組織內(nèi)分布很廣泛,在上皮組織、心肌和子宮頸等組織中含量尤為豐富★錨定連接有2種不同的形式：（1）與中間纖維相連的橋粒與半橋粒；（2）與肌動(dòng)蛋白相連的粘合帶和粘合斑橋粒與半橋粒粘合帶與粘合斑

第三頁，共七十一頁，2022年，8月28日橋粒與半橋粒 橋粒:

鉚接相鄰細(xì)胞，提供細(xì)胞內(nèi)中間纖維的錨定位點(diǎn)，形成整體網(wǎng)絡(luò)，起支持和抵抗外界壓力與張力的作用。 半橋粒:半橋粒與橋粒形態(tài)類似,但功能和化學(xué)組成不同。它通過細(xì)胞質(zhì)膜上的膜蛋白整合素將上皮細(xì)胞固著在基底膜上,

在半橋粒中，中間纖維不是穿過而是終止于半橋粒的致密斑內(nèi)。第四頁，共七十一頁，2022年，8月28日粘合帶：位于緊密連接下方,相鄰細(xì)胞間形成一個(gè)連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)。間隙約15～20nm,也稱帶狀橋粒

(beltdesmosome)。粘合斑:細(xì)胞通過肌動(dòng)蛋白纖維和整連蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方式。粘合帶與粘合斑第五頁，共七十一頁，2022年，8月28日（3）通訊連接間隙連接(gapjunction)

分布廣泛，幾乎所有的動(dòng)物組織中都存在間隙連接。胞間連絲(plasmodesmata)

高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,完成細(xì)胞間的通訊聯(lián)絡(luò)。神經(jīng)細(xì)胞間的化學(xué)突觸(chemicalsynapse)

存在于可興奮細(xì)胞之間的細(xì)胞連接方式,它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)。第六頁，共七十一頁，2022年，8月28日間隙連接結(jié)構(gòu)與成分功能間隙連接通透性的調(diào)節(jié)第七頁，共七十一頁，2022年，8月28日間隙連接結(jié)構(gòu)間隙連接處相鄰細(xì)胞質(zhì)膜間的間隙為2～3nm。連接子(connexon)是間隙連接的基本單位。每個(gè)連接子由6個(gè)connexin分子組成。連接子中心形成一個(gè)直徑約1.5nm的孔道。連接單位由兩個(gè)連接子對接構(gòu)成。第八頁，共七十一頁，2022年，8月28日間隙連接的成分已分離20余種構(gòu)成連接子的蛋白,屬同一蛋白家族,其分子量26-60KD不等。連接子蛋白具有4個(gè)α-螺旋的跨膜區(qū)，是該蛋白家族最保守的區(qū)域。連接子蛋白的一級結(jié)構(gòu)都比較保守,并有相似的抗原性。不同類型細(xì)胞表達(dá)不同的連接子蛋白，間隙連接的孔徑與調(diào)控機(jī)制有所不同。第九頁，共七十一頁，2022年，8月28日間隙連接的功能及其調(diào)節(jié)機(jī)制間隙連接在代謝偶聯(lián)中的作用

●間隙連接允許小分子代謝物和信號(hào)分子通過,是細(xì)胞間代謝偶聯(lián)的基礎(chǔ)；

●代謝偶聯(lián)現(xiàn)象在體外培養(yǎng)細(xì)胞中的證實(shí)；

●代謝偶聯(lián)作用在協(xié)調(diào)細(xì)胞群體的生物學(xué)功能方面起重要作用。

間隙連接在神經(jīng)沖動(dòng)信息傳遞過程中的作用

●電突觸(electronicjunction)快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信號(hào)通訊●間隙連接調(diào)節(jié)和修飾相互獨(dú)立的神經(jīng)元群的行為

間隙連接在早期胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化過程中的作用

●胚胎發(fā)育中細(xì)胞間的偶聯(lián)提供信號(hào)物質(zhì)的通路,從而為某一特定細(xì)胞提供它的“位置信息”，并根據(jù)其位置影響其分化?！衲[瘤細(xì)胞之間間隙的連接明顯減少或消失，間隙聯(lián)接類似

“腫瘤抑制因子”。第十頁，共七十一頁，2022年，8月28日間隙連接的通透性是可以調(diào)節(jié)的

降低胞質(zhì)中的pH值和提高自由Ca2+的濃度

都可以使其通透性降低間隙連接的通透性受兩側(cè)電壓梯度的調(diào)控及細(xì)胞外化學(xué)信號(hào)的調(diào)控第十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日胞間連絲胞間連絲結(jié)構(gòu)

相鄰細(xì)胞質(zhì)膜共同構(gòu)成的直徑20-40nm的管狀結(jié)構(gòu)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。第十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)細(xì)胞粘著及其分子基礎(chǔ)

同種類型細(xì)胞間的彼此粘連是許多組織結(jié)構(gòu)的基本特征。細(xì)胞與細(xì)胞間的粘連是由特定的細(xì)胞粘連分子所介導(dǎo)的。

★粘連分子的特征粘連分子均為整合膜蛋白，在胞內(nèi)與細(xì)胞骨架成分相連；多數(shù)要依賴Ca2+或Mg2+才起作用；

鈣粘素（Cadherins）（鈣粘蛋白）選擇素（Selectin）免疫球蛋白超家族的CAM(Ig-Superfamily，IgSF)整合素（Integrins）（整聯(lián)蛋白）

第十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

鈣粘素（Cadherins）

屬同親性依賴Ca2+的細(xì)胞粘連糖蛋白，介導(dǎo)依賴Ca2+的細(xì)胞粘著和從ECM到細(xì)胞質(zhì)傳遞信號(hào)。對胚胎發(fā)育中的細(xì)胞識(shí)別、遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有重要作用。

30多個(gè)成員的糖蛋白家族，如：

E-Cadherins(epithelial)：上皮細(xì)胞；

N-Cadherins(neural)：神經(jīng)、心臟、骨骼肌及成纖維細(xì)胞；

P-Cadherins(placental)：胎盤、表皮；

VE-Cadherins(placental)：內(nèi)皮細(xì)胞；橋粒鈣粘素第十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日第十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日

選擇素（Selectin）屬異親性依賴于Ca2+的能與特異糖基識(shí)別并相結(jié)合的糖蛋白，其胞外部分具有凝集素樣結(jié)構(gòu)域(lectin-likedomain)。主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與粘著。

P(Platelet)選擇素、E(Endothelial)選擇素和L(Leukocyte)選擇素。第十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日第十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日

分子結(jié)構(gòu)中具有與免疫球蛋白類似的結(jié)構(gòu)域的CAM超家族。介導(dǎo)同親性細(xì)胞粘著或介導(dǎo)異親性細(xì)胞粘著,但其粘著作用不依賴Ca2+。其中N-CAMs在神經(jīng)組織細(xì)胞間的粘著中起主要作用。免疫球蛋白超家族

（Ig-Superfamily，IgSF）第十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日第十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日

由和兩個(gè)亞基形成的異源二聚體糖蛋白。人體細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)16種鏈和8種鏈，它們相互配合形成22種不同的二聚體整合素，可與不同的配基結(jié)合，從而介導(dǎo)細(xì)胞與基質(zhì)、細(xì)胞與細(xì)胞之間的粘著。整聯(lián)蛋白介導(dǎo)細(xì)胞與胞外基質(zhì)粘著的典型結(jié)構(gòu)有粘合斑和半橋粒。整聯(lián)蛋白還可以作為受體介導(dǎo)信號(hào)從細(xì)胞外環(huán)境到細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)。整合素（Integrins）（整聯(lián)蛋白）第二十頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)

細(xì)胞外基質(zhì)

基本概念膠原(collagen)彈性蛋白(elastin)糖胺聚糖和蛋白聚糖

層粘連蛋白和纖粘連蛋白

細(xì)胞外被(cellcoat)又稱糖萼(glycocalyx)植物細(xì)胞壁

第二十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、基本概念●細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)

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)。●主要功能

構(gòu)成支持細(xì)胞的框架，負(fù)責(zé)組織的構(gòu)建；

胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變化,改變細(xì) 胞微環(huán)境從而對細(xì)胞形態(tài)、生長、分裂、 分化和凋亡起重要的調(diào)控作用。

胞外基質(zhì)的信號(hào)功能真核細(xì)胞的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)（extracellularstructures）第二十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日二、膠原(collagen)★膠原是胞外基質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)成份之一，動(dòng)物體內(nèi)含量最豐富的蛋白（總量的30％以上）。類型分子結(jié)構(gòu)膠原的合成與組裝膠原的功能第二十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日四、糖胺聚糖和蛋白聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAGs)蛋白聚糖(proteoglycan)第二十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日五、層粘連蛋白和纖連蛋白層粘連蛋白(laminin)纖連蛋白(fibronectin)第二十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日三、彈性蛋白(elastin)彈性蛋白是彈性纖維的主要成分；主要存在于脈管壁及肺。彈性纖維與膠原纖維共同存在,分別賦予組織以彈性及抗張性。彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，具有兩個(gè)明顯的特征: 構(gòu)象呈無規(guī)則卷曲狀態(tài); 通過Lys殘基相互交連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第二十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日七、植物細(xì)胞壁

植物細(xì)胞壁的組成

植物細(xì)胞壁的功能增加細(xì)胞強(qiáng)度，提供支持功能；信息儲(chǔ)存庫的功能：產(chǎn)生多種寡糖素作為信號(hào)物質(zhì)，或抵抗病、蟲害，或作為細(xì)胞生長和發(fā)育的信號(hào)物質(zhì)。

第二十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日六、細(xì)胞外被(cellcoat)又稱糖萼(glycocalyx)結(jié)構(gòu)組成指細(xì)胞質(zhì)膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì)，實(shí)際指細(xì)胞表面與質(zhì)膜中的蛋白或脂類分子共價(jià)結(jié)合的寡糖鏈。功能 不僅對膜蛋白起保護(hù)作用,而且在細(xì)胞識(shí)別中起重要作用。第二十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日真核細(xì)胞的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)（extracellularstructures）

生物種類細(xì)胞外結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)纖維水化基質(zhì)組分粘連分子動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞壁膠原彈性蛋白纖維素蛋白聚糖半纖維素伸展蛋白纖粘連蛋白層粘連蛋白果膠質(zhì)第三十頁，共七十一頁，2022年，8月28日膠原類型膠原是細(xì)胞外基質(zhì)中最主要的水不溶性纖維蛋白；Ⅰ～Ⅲ型膠原含量最豐富,形成類似的纖維結(jié)構(gòu)；但并非所有膠原都形成纖維； Ⅰ型膠原纖維束,主要分布于皮膚、肌腱、韌帶及骨中,具有很強(qiáng)的抗張強(qiáng)度; Ⅱ型膠原主要存在于軟骨中; Ⅲ型膠原形成微細(xì)的原纖維網(wǎng),廣泛分布于 伸展性的組織,如疏松結(jié)締組織; Ⅳ型膠原形成二維網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu),是基膜的主要成分及支架。第三十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日分子結(jié)構(gòu)

膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是原膠原；原膠原是由三條肽鏈盤繞成的三股螺旋結(jié)構(gòu)；原膠原肽鏈具有Gly-x-y重復(fù)序列，對膠原纖維的高級結(jié)構(gòu)的形成是重要的；在膠原纖維內(nèi)部,原膠原蛋白分子呈1/4交替平行排列,形成周期性橫紋。第三十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日膠原的合成與組裝

前體肽鏈在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，并形成前原膠原 (preprocollagen)； 前原膠原(preprocollagen)是原膠原的前體和分泌形式，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成、加工與組裝，經(jīng)高爾基體分泌；前原膠原在細(xì)胞外由兩種專一性不同的蛋白水解酶作用,分別切去N-末端前肽及C-末端前肽,成為原膠原（procollagen）；原膠原進(jìn)而聚合裝配成膠原原纖維（collagenfibril）和膠原纖維（collagenfiber）。

第三十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日膠原的功能

膠原在胞外基質(zhì)中含量最高,剛性及抗張力強(qiáng)度最大,構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu),細(xì)胞外基質(zhì)中的其它組分通過與膠原結(jié)合形成結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體。在不同組織中，膠原組裝成不同的纖維形式,以適應(yīng)特定功能的需要；膠原可被膠原酶特異降解，而參入到胞外基質(zhì)信號(hào)傳遞的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中。第三十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日糖胺聚糖糖胺聚糖是由重復(fù)的二糖單位構(gòu)成的長鏈多糖 二糖單位之一是氨基己糖

(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)+糖醛酸; 糖胺聚糖:透明質(zhì)酸、4-硫酸軟骨素、6-硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角質(zhì)素等。透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)及其生物學(xué)功能 透明質(zhì)酸是增殖細(xì)胞和遷移細(xì)胞的胞外基質(zhì)主要成分,也是蛋白聚糖的主要結(jié)構(gòu)組分 透明質(zhì)酸在結(jié)締組織中起強(qiáng)化、彈性和潤滑作用 透明質(zhì)酸使細(xì)胞保持彼此分離,使細(xì)胞易于運(yùn)動(dòng)遷移和增殖并阻止細(xì)胞分化第三十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日蛋白聚糖蛋白聚糖見于所有結(jié)締組織和細(xì)胞外基質(zhì)及許多細(xì)胞表面蛋白聚糖由氨基聚糖與核心蛋白(coreprotein)的絲氨酸殘基共價(jià)連接形成的巨分子若干蛋白聚糖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特性與功能 顯著特點(diǎn)是多態(tài)性：不同的核心蛋白,不同的糖基聚糖； 軟骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,賦予軟骨以凝膠樣特性和抗變形能力； 蛋白聚糖可視為細(xì)胞外的激素富集與儲(chǔ)存庫，可與多種生長因子結(jié)合，完成信號(hào)的傳導(dǎo)。第三十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日層粘連蛋白(laminin)層粘連蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,動(dòng)物胚胎及成體組織的基膜的主要結(jié)構(gòu)組分之一；層粘連蛋白的結(jié)構(gòu)由一條重鏈和兩條輕鏈構(gòu)成 細(xì)胞通過層粘連蛋白錨定于基膜上； 層粘連蛋白中至少存在兩個(gè)不同的受體結(jié)合部位：

與Ⅳ型膠原的結(jié)合部位；

與細(xì)胞質(zhì)膜上的整合素結(jié)合的

Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用；層粘連蛋白也與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。第三十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日纖連蛋白(fibronectin)纖連蛋白是高分子量糖蛋白（220-250KD）纖連蛋白分型：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,纖連蛋白對于許多類型細(xì)胞的遷移和分化是必須的；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。第三十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日血漿纖連蛋白是二聚體,由兩條相似的A鏈及

B鏈組成,整個(gè)分子呈V形。細(xì)胞纖連蛋白是多聚體。纖連蛋白不同的亞單位為同一基因的表達(dá)產(chǎn)物,每個(gè)亞單位由數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，RGD三肽序列是為細(xì)胞識(shí)別的最小結(jié)構(gòu)單位纖連蛋白的膜蛋白受體為整合素家族成員之一,在其細(xì)胞外功能區(qū)有與RGD高親和性結(jié)合部位。第三十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日植物細(xì)胞壁的組成纖維素分子纖維素微原纖維（microfibril）,

為細(xì)胞壁提供了抗張強(qiáng)度半纖維素（hemicellulose）:木糖、半乳糖和葡萄糖等組成的高度分支的多糖

介導(dǎo)微原纖維彼此連接或介導(dǎo)微原纖維與其它基質(zhì)成分（果膠質(zhì)）連接果膠質(zhì)（pectin）：含有大量攜帶負(fù)電荷的糖，結(jié)合

Ca2+等陽離子,被高度水化形成凝膠

果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接,參與細(xì)胞壁復(fù)雜網(wǎng)架的形成。伸展蛋白(extensin)：糖蛋白,在初生壁中含量可多達(dá)15％，糖的總量約占65％。木質(zhì)素(lignin)：由酚殘基形成的水不溶性多聚體。

參與次生壁形成,并以共價(jià)鍵與細(xì)胞壁多糖交聯(lián),大大增