細胞連接細胞粘附與細胞外基質(zhì)細胞生物學(xué)課件

第八章細胞連接、細胞粘附與細胞外基質(zhì)現(xiàn)在是1頁\一共有174頁\編輯于星期三人體和其他多細胞生物都由細胞按特定方式有序構(gòu)建細胞連接

（celljunction）

機體大多數(shù)組織的細胞通過細胞與細胞間的連接結(jié)合在一起。具有多種類型和多種作用。細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix）

填充細胞間隙，形成支撐框架提供細胞生存和行為的環(huán)境

現(xiàn)在是2頁\一共有174頁\編輯于星期三人體和其他多細胞生物都由細胞按特定方式有序構(gòu)建Connectivetissueandepithlialtissuerepresenttwoextremesoforganization.現(xiàn)在是3頁\一共有174頁\編輯于星期三第一節(jié)細胞連接細胞連接（celljunction）的概念多細胞生物中細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質(zhì)之間的一些特化的連接裝置對機體的構(gòu)建和功能非常重要現(xiàn)在是4頁\一共有174頁\編輯于星期三功能性分類結(jié)構(gòu)性分類封閉連接緊密連接隔狀連接僅見于無脊椎動物錨定連接粘合帶粘合斑橋粒半橋粒連接細胞與細胞連接細胞與細胞外基質(zhì)連接細胞與細胞連接細胞與細胞外基質(zhì)通訊連接間隙連接化學(xué)突觸胞間連絲僅見于植物細胞Celljunctionscanbeclassifiedintothreefunctionalgroups現(xiàn)在是5頁\一共有174頁\編輯于星期三一、封閉連接（occludingjunctions)tightjunction（緊密連接）septatejunctions

Sealcellstogetherinanepitheliuminawaythatpreventevensmallmoleculesfromleakingfromonesideofthesheettotheother.現(xiàn)在是6頁\一共有174頁\編輯于星期三上皮細胞間的緊密連接現(xiàn)在是7頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是8頁\一共有174頁\編輯于星期三相鄰細胞質(zhì)膜上的封閉索Sealingstrand現(xiàn)在是9頁\一共有174頁\編輯于星期三緊密連接中的跨膜蛋白密封蛋白封閉蛋白跨膜蛋白：封閉蛋白（claudin）密封蛋白（occludin）ZO蛋白Eachtightjunctionsealingstrandiscomposedofalongrowoftransmembraneadhesionproteins現(xiàn)在是10頁\一共有174頁\編輯于星期三occludingjunctionsformaselectivepermeabilitybarrieracrossepithelialcellsheets現(xiàn)在是11頁\一共有174頁\編輯于星期三Theirpermeabilitytosmallmoleculesvarygreatlyindifferentepithelia.Thesedifferencesreflectdifferencesintightjunctionproteinsthatformthejunctions現(xiàn)在是12頁\一共有174頁\編輯于星期三Transcellulartransport現(xiàn)在是13頁\一共有174頁\編輯于星期三Barrierstothedifussionofsomemembraneproteins現(xiàn)在是14頁\一共有174頁\編輯于星期三密封蛋白封閉蛋白Theclaudinsarethemaincomponentsofthesealingstrands.Theyfunctionanddifferindifferenttightjunctions.Thefunctionoftheoccludinsisuncertain.Severalotherproteinscanbefoundassociatedwiththightjunctions.現(xiàn)在是15頁\一共有174頁\編輯于星期三位置形態(tài)和結(jié)構(gòu)作用

緊密連接（tightjunction）現(xiàn)在是16頁\一共有174頁\編輯于星期三二、錨定連接（anchoringjunction）Mechanicallyattachcells(andtheircytoskeletons)totheirneighborsortotheextracellularmatrix.現(xiàn)在是17頁\一共有174頁\編輯于星期三將一個細胞的骨架成分與相鄰細胞的骨架成分、或與細胞外基質(zhì)錨定在一起的結(jié)構(gòu)廣泛分布于動物的各種組織內(nèi)，在上皮、肌肉、心臟等需要承受機械壓力的組織中尤為豐富。二、錨定連接（anchoringjunction）現(xiàn)在是18頁\一共有174頁\編輯于星期三Anchoringjunctionsarecomposedoftwomainclassesofproteins:細胞內(nèi)錨定蛋白（與骨架附著）跨膜黏附蛋白（黏附分子）現(xiàn)在是19頁\一共有174頁\編輯于星期三錨定連接類型（根據(jù)連接的細胞骨架成分不同）3.橋粒（desmosome）4.半橋粒（hemidesmosome）1.黏合連接（adherensjunctions）2.黏合斑（Focaladhesions）與微絲相連與中間絲相連現(xiàn)在是20頁\一共有174頁\編輯于星期三微棘褶皺收縮環(huán)Actinfilamentsareoftennucleatedattheplasmamembrane微絲的成核作用通常發(fā)生在質(zhì)膜的下方現(xiàn)在是21頁\一共有174頁\編輯于星期三ERM蛋白可以幫助將微絲附著到質(zhì)膜上現(xiàn)在是22頁\一共有174頁\編輯于星期三Adherensjunctionsconnectbundlesofactinfilamentsfromcelltocell.Inepitheliatheyoftenformacontinuousadhesionbelt(黏合帶).位于上皮細胞頂部側(cè)面，緊密連接下方，是細胞與細胞之間的帶狀黏合，對形態(tài)發(fā)生起重要作用。 現(xiàn)在是23頁\一共有174頁\編輯于星期三Adherensjunctionsareformedbytransmembraneadhesionthatbelongtothecadherin(鈣黏素)family.現(xiàn)在是24頁\一共有174頁\編輯于星期三Theactinisattachedtomembranethroughasetofintracellularanchorproteins(catenins、vinculin、-actinin)現(xiàn)在是25頁\一共有174頁\編輯于星期三Thistranscellularnetworkcancontractwiththehelpofmyosinmotorproteins,anditisthoughttohelpthefoldingofepithelialcellsheetintotubesandotherrelatedstructures.Theassemblyoftightjunctionsbetweenepithelialcellsseemstorequirethepriorformationofadherensjunctions.現(xiàn)在是26頁\一共有174頁\編輯于星期三黏合帶（adhesionbelt）位置：位于上皮細胞頂部側(cè)面、緊密連接的下方形態(tài)和結(jié)構(gòu)：是連續(xù)的帶狀粘附連接蛋白成分：細胞內(nèi)錨定蛋白包括連環(huán)蛋白、紐蛋白和α-輔肌動蛋白等，跨膜粘附蛋白為鈣粘素作用：在早期胚胎中使上皮細胞片層內(nèi)陷形成管狀器官原基，對形態(tài)發(fā)生起重要作用現(xiàn)在是27頁\一共有174頁\編輯于星期三胞內(nèi)錨定蛋白：連環(huán)蛋白（catenin）紐蛋白（vinculin）

α-輔肌動蛋白(α-actinin)跨膜黏附蛋白：

鈣黏素（cadherin）黏合帶（adhesionbelt）現(xiàn)在是28頁\一共有174頁\編輯于星期三管腔和腺體上皮細胞側(cè)壁，鈕扣或鉚釘狀連接相鄰細胞橋粒（desmosome）Desmosomeconnectintermediatefilamentsfromcelltocell.現(xiàn)在是29頁\一共有174頁\編輯于星期三胞內(nèi)錨定蛋白：橋粒珠蛋白（plakoglobin）橋粒斑蛋白（desmoplakin）跨膜黏附蛋白：橋粒芯糖蛋白（desmoglein）橋粒芯膠蛋白（desmocollin）現(xiàn)在是30頁\一共有174頁\編輯于星期三組成橋粒的一些分子橋粒斑蛋白橋粒珠蛋白橋粒芯膠蛋白橋粒芯糖蛋白細胞內(nèi)錨定蛋白：現(xiàn)在是31頁\一共有174頁\編輯于星期三Amixtureofintracellularanchorproteinscomposeadenseplaqueonthecytoplasmicsurfaceofeachinteractingplasmamembrane.Transmembraneadhesionproteins(desmogleinanddesmocollin)aremembersofthecadherinfamily.Theparticulartypeintermediatefilamentsattachedtothedesmosomesdepensonthecelltype.現(xiàn)在是32頁\一共有174頁\編輯于星期三橋粒（desmosome）位置：

管腔和腺體上皮細胞側(cè)壁

相鄰細胞接觸點上一種類似鈕扣的點狀細胞連接，能牢固地將相鄰細胞扣在一起形態(tài)：

鈕扣或鉚釘狀連接相鄰細胞，但保持細胞間隙蛋白成分:胞內(nèi)錨定蛋白；跨膜黏附蛋白(鈣黏素）作用：維持上皮組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是33頁\一共有174頁\編輯于星期三細胞質(zhì)骨架(中間絲)與疾病Skindiseases--角蛋白基因突變:單純性大泡性表皮松懈癥現(xiàn)在是34頁\一共有174頁\編輯于星期三Anchoringjunctionsformedbyintegrinsbindcellstotheextracellularmatrix:Focaladhesions（黏合斑）Hemidesmosome（半橋粒）現(xiàn)在是35頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是36頁\一共有174頁\編輯于星期三Focaladhesionsenablecellstogetaholdontheextracelularmatrixthroughintegrinsthatlinkintracellularlytoactinfilaments.現(xiàn)在是37頁\一共有174頁\編輯于星期三Focaladhesions細胞通過局部粘附與細胞外基質(zhì)之間形成的粘合連接跨膜粘附蛋白為整合素，介導(dǎo)胞外與細胞外基質(zhì)成分相連錨定蛋白包括距蛋白、α-輔肌動蛋白、細絲蛋白和紐蛋白等，胞內(nèi)通過錨定蛋白與微絲相連

現(xiàn)在是38頁\一共有174頁\編輯于星期三Hemidesmosome,orhalf-desmosom,resembledesmosomemorphologicallyandinconnectingtointermediatefilaments胞內(nèi)錨定蛋白：網(wǎng)蛋白（plectin）跨膜黏附蛋白：整合素（integrin）現(xiàn)在是39頁\一共有174頁\編輯于星期三半橋粒（hemidesmosome）位置:上皮細胞與細胞外基質(zhì)接觸點(一種點狀細胞連接)形態(tài):鉚釘狀連接上皮基底面與基膜，只有橋粒的一半結(jié)構(gòu)，其致密斑只存于上皮細胞的胞質(zhì)面蛋白成分:胞內(nèi)錨定蛋白,網(wǎng)蛋白;跨膜黏附蛋白,整合素作用:使上皮組織固定，并分散所承受的機械張力

現(xiàn)在是40頁\一共有174頁\編輯于星期三錨定連接類型3.橋粒（desmosome）4.半橋粒（hemidesmosome）1.黏合連接（adherensjunctions）2.點狀黏合（Focaladhesions）現(xiàn)在是41頁\一共有174頁\編輯于星期三三、通訊連接（communicatingjunction）存在于大多數(shù)組織中相鄰細胞膜上的特殊連接通道實現(xiàn)細胞間電信號和化學(xué)信號的通訊聯(lián)系完成群體細胞間的合作和協(xié)調(diào)包括：間隙連接、化學(xué)突觸、胞間連絲現(xiàn)在是42頁\一共有174頁\編輯于星期三1.間隙連接（gapjunction）又稱縫隙連接現(xiàn)在是43頁\一共有174頁\編輯于星期三gapjunction(間隙連接)allowsmallmolecules(suchasinorganicions,sugars,aminoacid,nucleotides,vitamins,cAMP)topassdirectlyfromcelltocell.Channel-formingproteins(connexins)現(xiàn)在是44頁\一共有174頁\編輯于星期三間隙連接通透的物質(zhì)或離子有一定的大小限制Amaximalfunctionalporesizefortheconnectingchannelsisabout1.5nm.現(xiàn)在是45頁\一共有174頁\編輯于星期三連接子（connexon）Agap-junctionconnexonismadeupofsixtransmembraneconnexinsubunits.現(xiàn)在是46頁\一共有174頁\編輯于星期三Connexinsarefour-passtransmembraneproteins.Mostcelltypeexpressmorethanonetypeofconnexins.Twodifferentconnexinproteinscanassembleintoaheteromericconnexon.Adjacentcellsexpressingdifferentconnexinscanformintracellularchannelsinwhichthetwoalignedhalf-channelsaredifferent.現(xiàn)在是47頁\一共有174頁\編輯于星期三ThemRNAinjectionapproachhasbeenusefulforidentifyingnewgap-junctionproteinseg.ShakingBFrogoocytes現(xiàn)在是48頁\一共有174頁\編輯于星期三Gap-junctionshavediversefunctions.Thepermeabilityofgap-junctionscanberegulatedconnexins.現(xiàn)在是49頁\一共有174頁\編輯于星期三間隙連接（gapjunction）存在于

動物細胞（少數(shù)終末分化細胞除外）體外培養(yǎng)細胞呈斑塊狀，由成簇的連接子組成電化學(xué)和代謝上偶聯(lián)兩個細胞現(xiàn)在是50頁\一共有174頁\編輯于星期三相鄰質(zhì)膜上的跨膜蛋白分子形成連通的通道——連接子（connexon）。每一個縫隙連接都含有一簇連接子，數(shù)量可達數(shù)百。連接子是由6個連接蛋白亞單位構(gòu)成。間隙連接（gapjunction）現(xiàn)在是51頁\一共有174頁\編輯于星期三作用和特點介導(dǎo)細胞間電的偶聯(lián)和化學(xué)的偶聯(lián)。通透的物質(zhì)或離子有一定的大小限制。有組織特異性（連接蛋白不同、通透性不同）。通透性是可調(diào)的。間隙連接（gapjunction）現(xiàn)在是52頁\一共有174頁\編輯于星期三2.化學(xué)突觸（chemicalsynapse）存在于神經(jīng)細胞間和神經(jīng)細胞與肌細胞間的接觸部位。化學(xué)突觸的質(zhì)膜間有20nm的突觸間隙。信號傳遞速度較慢，電信號→化學(xué)信號→電信號?，F(xiàn)在是53頁\一共有174頁\編輯于星期三3.胞間連絲（plasmodesmata）是植物細胞間的通訊連接相鄰細胞的質(zhì)膜形成圓柱形胞質(zhì)通道

分子量小于800Da的物質(zhì)通過信號傳遞速度較慢，電信號→化學(xué)信號→電信號在植物細胞間的物質(zhì)運輸和細胞通訊中起重作用現(xiàn)在是54頁\一共有174頁\編輯于星期三胞間連絲示意圖現(xiàn)在是55頁\一共有174頁\編輯于星期三封閉連接錨定連接通訊連接細胞連接的類型現(xiàn)在是56頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是57頁\一共有174頁\編輯于星期三何謂細胞黏附？細胞黏附與細胞連接又有什么不同？第二節(jié)細胞黏附現(xiàn)在是58頁\一共有174頁\編輯于星期三概念

細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質(zhì)之間通過一些特殊的分子彼此識別和結(jié)合是錨定連接的基礎(chǔ)，同時也在細胞的遷移和組織構(gòu)建中起重要作用。現(xiàn)在是59頁\一共有174頁\編輯于星期三粘合帶橋粒緊密連接間隙連接半橋粒連接復(fù)合體現(xiàn)在是60頁\一共有174頁\編輯于星期三神經(jīng)嵴細胞發(fā)生遷移集聚分化神經(jīng)細胞衛(wèi)星細胞構(gòu)成神經(jīng)節(jié)對胚胎發(fā)育中細胞的定向遷移、形成組織起重要作用細胞黏附現(xiàn)在是61頁\一共有174頁\編輯于星期三見于上皮細胞有特化的連接區(qū)使細胞間結(jié)合牢固連接性黏附上皮的基底細胞基底細胞增殖相鄰細胞互相連接上皮擴展現(xiàn)在是62頁\一共有174頁\編輯于星期三細胞黏附由黏附分子介導(dǎo)細胞黏附分子（celladhesionmolecule,CAM）細胞表面跨膜蛋白包括細胞間和細胞-基質(zhì)黏附分子參與細胞間和細胞與胞外基質(zhì)的黏附有多種類型現(xiàn)在是63頁\一共有174頁\編輯于星期三細胞黏附是選擇性的識別過程現(xiàn)在是64頁\一共有174頁\編輯于星期三見于非上皮細胞無特化的連接區(qū)適宜細胞的運動非連接性黏附現(xiàn)在是65頁\一共有174頁\編輯于星期三細胞間黏附分子結(jié)合有三種方式嗜同性結(jié)合嗜異性結(jié)合連接分子依賴性結(jié)合現(xiàn)在是66頁\一共有174頁\編輯于星期三一、細胞黏附的基本特性1.細胞黏附由黏附分子介導(dǎo)2.細胞間黏附分子結(jié)合有三種方式3.細胞黏附的連接性黏附和非連接性黏附機制4.細胞黏附是選擇性的識別過程現(xiàn)在是67頁\一共有174頁\編輯于星期三二、幾種主要的細胞黏附分子介導(dǎo)細胞與細胞、細胞與細胞外基質(zhì)相互粘附和作用的跨膜糖蛋白分子作為細胞粘附的分子基礎(chǔ)，參與細胞生長、發(fā)育、分化、凋亡，以及細胞識別、應(yīng)答和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等參與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、組織修復(fù)、器官硬化、血栓形成、移植排斥及腫瘤轉(zhuǎn)移等多種生理、病理過程黏附分子現(xiàn)在是68頁\一共有174頁\編輯于星期三二、幾種主要的細胞黏附分子1.鈣黏素家族2.選擇素家族3.免疫球蛋白超家族4.整合素家族現(xiàn)在是69頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是70頁\一共有174頁\編輯于星期三1.鈣黏素家族（40多種鈣黏素）鈣黏素（cadherin）結(jié)構(gòu)：單次跨膜蛋白胞外結(jié)構(gòu)域形成重復(fù)子功能：介導(dǎo)同型細胞間的嗜同性黏附 維持細胞極性，構(gòu)建和維持組 織結(jié)構(gòu)鈣黏素重復(fù)子現(xiàn)在是71頁\一共有174頁\編輯于星期三Calciumdependentadhesionmolecules(Cadherins)Overadozendifferenttypes.

Almostallvertebratecellsexpressoneormorecadherins.Single-passtransmembraneglycoproteincomposedofabout700-750residues.Extracellulardomains:

containabout100aminoacidresidues

containcalciumbindingsites

bindinahomophilicpattern現(xiàn)在是72頁\一共有174頁\編輯于星期三Ca2+對鈣黏素的影響細胞間的嗜同性黏附鈣黏素——Ca2+依賴的黏附分子現(xiàn)在是73頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是74頁\一共有174頁\編輯于星期三鈣黏素的嗜同性黏附在胚胎發(fā)育不同階段的細胞識別、遷移和分化以及組織器官的構(gòu)建和修復(fù)中起重要作用?，F(xiàn)在是75頁\一共有174頁\編輯于星期三連環(huán)蛋白聯(lián)結(jié)蛋白輔肌動蛋白經(jīng)典鈣黏素通過錨定蛋白與微絲結(jié)合現(xiàn)在是76頁\一共有174頁\編輯于星期三WellknowntypesofCalciumdependentadhesionmolecules:TypeofCadherinWhattissues?Structure:IntracellularbindingproteinsCytoplasmic

filamentsE-Cadherin;

P-Cadherinepithelialcellsadhesionbeltscatenins,

-actininactinDesmosomalCadherinepidermisandplacentadesmosomesdesmoplakinsI,II;Plakoglobinkeratin;desmin

N-Cadherinnerve,muscle,lenscellsadhesionbeltscatenins,-actinin,vinculinactin現(xiàn)在是77頁\一共有174頁\編輯于星期三2.選擇素家族結(jié)構(gòu)：單次跨膜蛋白高度糖基化重要活性部位：凝集素結(jié)構(gòu)域功能：介導(dǎo)白細胞與血管內(nèi)皮細胞或血小板的識別和黏附 啟動炎癥免疫反應(yīng)及維持炎癥狀態(tài)凝集素結(jié)構(gòu)域選擇素（selectin）依賴Ca2+的黏附分子現(xiàn)在是78頁\一共有174頁\編輯于星期三CelltoCellSurfaceCarbohydrateBindingProteins(Selectins)*Transienttransmembranebindingproteins(lectins)

*InthepresenceofCalcium,bindtospecific

oligosaccharidesonanothercell

*"Heterophilic"celladhesion(bindingproteinbindstoanothertypeofsiteonacell

現(xiàn)在是79頁\一共有174頁\編輯于星期三選擇素與整合素介導(dǎo)白細胞遷移現(xiàn)在是80頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是81頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是82頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是83頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是84頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是85頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是86頁\一共有174頁\編輯于星期三3.免疫球蛋白超家族（immunoglobinsuperfamily）不依賴Ca2+的黏附分子神經(jīng)細胞黏附分子免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域常與鈣黏素共表達現(xiàn)在是87頁\一共有174頁\編輯于星期三免疫球蛋白超家族（immunoglobinsuperfamily）成分ICAM、VCAM、NCAM等

結(jié)構(gòu)不依賴Ca2+的黏附分子胞外區(qū)有一個或多個Ig樣結(jié)構(gòu)域

分布

淋巴細胞、單核細胞、內(nèi)皮細胞、上皮細胞功能與整合素介導(dǎo)白細胞與內(nèi)皮細胞牢固粘附參與免疫炎癥反應(yīng)現(xiàn)在是88頁\一共有174頁\編輯于星期三整合素（integrin）又稱整聯(lián)蛋白跨膜異二聚體糖蛋白（αβ），種類繁多，人體：24種α，9種β分布淋巴細胞、單核細胞、中性粒細胞、血小板功能是多數(shù)細胞外基質(zhì)成分的細胞表面受體

介導(dǎo)細胞間或細胞與胞外基質(zhì)間黏附，參與信號傳導(dǎo)，調(diào)控細胞功能4.整合素家族現(xiàn)在是89頁\一共有174頁\編輯于星期三*Integrinsaretransmembraneheterodimers*IntegrinsmustinteractwiththecytoskeletontobindcellstotheECM*Cellscanregulatetheactivityoftheirintegrins*Integrinsactivateintracellularsignalingpathways現(xiàn)在是90頁\一共有174頁\編輯于星期三整合素參與黏合斑形成整合素介導(dǎo)細胞骨架與細胞外基質(zhì)的聯(lián)系現(xiàn)在是91頁\一共有174頁\編輯于星期三整合素介導(dǎo)的由內(nèi)向外的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑整合素配體胞內(nèi)信號級聯(lián)反應(yīng)2.細胞通過表面特異受體與細胞外基質(zhì)成分結(jié)合如血小板被信號分子激活現(xiàn)在是92頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是93頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是94頁\一共有174頁\編輯于星期三機體組織由細胞和細胞外基質(zhì)構(gòu)成何為細胞外基質(zhì)呢？形態(tài)、結(jié)構(gòu)分子組成與細胞的關(guān)系所起的作用或所具有的功能現(xiàn)在是95頁\一共有174頁\編輯于星期三第三節(jié)細胞外基質(zhì)概念由細胞分泌的多種大分子組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充滿著細胞之間的大小間隙功能：形成一種支撐性框架，為細胞提供一種有組織的外環(huán)境?，F(xiàn)在是96頁\一共有174頁\編輯于星期三Inanimals,theextracellularmatrix:*helpsorganizecellsintotissues*coordinatestheircellularfunctionsbyactivatingintracellularsignalingpathwaythatcontrolcellgrowth,proliferation,andgeneexpression.現(xiàn)在是97頁\一共有174頁\編輯于星期三ExtracellularMatrix(ECM）：TheECMisanorganizednetworkofcollagens,proteoglycansand

glycoproteins.Inadditiontoprovidinganexternalscaffoldthatcellsattachto,theECMinfluencesthedevelopmentandbehaviorof

cells.SpecializedECMstructures,calledthebasementmembraneor

basallamina,underlieallepithelialcellsheetsandtubesandsurroundbloodvessels.Ⅰ.ExtracellularMatrix(ECM）

現(xiàn)在是98頁\一共有174頁\編輯于星期三在不同組織中細胞外基質(zhì)成分、含量和存在形式的差異

基質(zhì)鈣化大量成索的膠原纖維特化為基膜

骨組織堅硬肌腱、韌帶具有強大的張力控制細胞的行為現(xiàn)在是99頁\一共有174頁\編輯于星期三TheECMiscomposedof3majorclassesofbiomolecules:

Structuralproteins:collagenandelastin.(膠原、彈性蛋白)2.

Specializedproteins:

e.g.fibrillin（原纖蛋白）,fibronectin（纖黏連蛋白）,andlaminin（層黏連蛋白）.3.

Proteoglycans（蛋白聚糖）:thesearecomposedofaproteincoretowhichisattachedlongchainsofrepeatingdisaccharideunitstermedofglycosaminoglycans(糖胺聚糖，GAGs)formingextremelycomplexhighmolecularweightcomponentsoftheECM.現(xiàn)在是100頁\一共有174頁\編輯于星期三這些胞外基質(zhì)中的大分子各自起著什么樣的作用？現(xiàn)在是101頁\一共有174頁\編輯于星期三1.膠原（collagen）Mostabundantanimalprotein(30%total)Hydroxylysineandhydroxyproline(25%ofAA),glycine(30%)Collagenscanfoldandcross-linkintofibrilsandnetworks20differentcollagengenesover7chromosomes現(xiàn)在是102頁\一共有174頁\編輯于星期三女性皮膚為何老得快？

中新網(wǎng)10月10日電據(jù)生命時報報道，雖然女性花在護膚上的金錢和時間遠多于男性，但她們似乎仍難以抗拒自然的力量。德國研究人員最近發(fā)現(xiàn)，女性皮膚的衰老速度要比男性快，研究還發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白流失是皮膚衰的老主要原因。

膠原蛋白和彈性蛋白是皮膚中的兩種蛋白質(zhì)，皮膚的生長、修復(fù)、營養(yǎng)以及彈性、張力等都與它們有著密切聯(lián)系。其中膠原蛋白的作用更加重要，75%的真皮層由膠原蛋白組成，它們擔(dān)負著抗皺與保濕兩大關(guān)鍵使命。人體在年輕時能夠制造許多膠原蛋白，但它們的產(chǎn)量會隨著年齡增長而減少?，F(xiàn)在是103頁\一共有174頁\編輯于星期三ThecollagentriplehelixViewdowntheaxisofthetriplehelixRepeatsetsofthreea.a,Gly-X-Y現(xiàn)在是104頁\一共有174頁\編輯于星期三Procollagenisproducedinthesecretorysystem.

Collagenfibersareassembledextracellularly.膠原分子前膠原膠原原纖維膠原纖維現(xiàn)在是105頁\一共有174頁\編輯于星期三膠原纖維膠原纖維的形成過程膠原原纖維現(xiàn)在是106頁\一共有174頁\編輯于星期三膠原類型：原纖維形成膠原:I、II、III、V網(wǎng)絡(luò)形成膠原：IV、VII原纖維相關(guān)膠原：VI、IXThereareatleast12typesofcollagen各種組織中膠原成分有所不同膠原原纖維在不同組織中排列方式不同現(xiàn)在是107頁\一共有174頁\編輯于星期三各種組織中膠原成分有所不同皮膚和骨組織以I型膠原為主軟骨組織以II型膠原為主要成分基膜以IV型膠原為主要成分現(xiàn)在是108頁\一共有174頁\編輯于星期三膠原原纖維在不同組織中排列方式不同皮膚中

呈交織狀排列抵抗不同方向的張力肌腱中

呈平行的條索狀排列與張力的主軸方向平行骨和角膜中

呈膠合板樣成層排列現(xiàn)在是109頁\一共有174頁\編輯于星期三Interactionsoffibrouscollagenswithnonfibrousfibril-associatedcollagens.IntendonsIncartilage現(xiàn)在是110頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是111頁\一共有174頁\編輯于星期三CollagenTypeIVformsthemeshworkofbasementmembranes(basallamina).現(xiàn)在是112頁\一共有174頁\編輯于星期三可高度拉伸的皮膚“彈性皮膚人”JamesMorris異?？衫斓钠つw是一種遺傳綜合征的表現(xiàn)，由于膠原蛋白組裝或交聯(lián)中的缺陷所致?，F(xiàn)在是113頁\一共有174頁\編輯于星期三彈性蛋白分子網(wǎng)絡(luò)的伸展和回縮2.彈性蛋白是彈性纖維的主要成分，賦予組織彈性。在血管、皮膚中含量豐富伸展回縮彈性纖維現(xiàn)在是114頁\一共有174頁\編輯于星期三DefinitionofElastinElastin:Aproteinthatcoilandrecoilslikeaspringwithintheelasticfibersofconnectivetissueandaccountsfortheelasticityofstructuressuchtheskin,bloodvessels,heart,lungs,intestines,tendons,andligaments.Elastinfunctionsinconnectivetissuetogetherwithcollagen.Whereaselastinprovideselasticity,collagenprovidesrigiditytoconnectivetissue.Elastinisnormallynolongermadeafterpubertyandagingbegins.現(xiàn)在是115頁\一共有174頁\編輯于星期三彈性蛋白與膠原蛋白比較：

1.彈性蛋白沒有甘-X-Y重復(fù)順序；2.彈性蛋白不是三股肽鏈的絞合；3.彈性蛋白不含羥賴氨酸和糖。

現(xiàn)在是116頁\一共有174頁\編輯于星期三3.纖黏連蛋白是一類非膠原糖蛋白通過整合素和跨膜黏附分子介導(dǎo)與胞內(nèi)微絲相連細胞與胞外基質(zhì)間的黏附及胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)的有序組建起重要作用協(xié)同序列細胞結(jié)合位點肝素結(jié)合位點現(xiàn)在是117頁\一共有174頁\編輯于星期三Fibronectin(FN)isinvolvedinmanycellularprocesses,includingtissuerepair,embryogenesis,bloodclotting,andcellmigration/adhesion.

Fibronectin(FN)現(xiàn)在是118頁\一共有174頁\編輯于星期三FNisRod-like,composedofthreedifferenttypesofhomologous,repeatingmodules,TypesI,II,andIII.Thesemodules,thoughallpartofthesameaminoacidchain,canbeenvisionedas"beadsonastring,"eachonejoinedtoitsneighborsbyshortlinkers.現(xiàn)在是119頁\一共有174頁\編輯于星期三FNsometimesservesasageneralcelladhesionmoleculebyanchoringcellstocollagenorproteoglycansubstrates.FNalsocanservetoorganizecellularinteractionwiththeECMbybindingtodifferentcomponentsoftheextracellularmatrixandtomembraneboundFNreceptorsoncellsurfaces.

現(xiàn)在是120頁\一共有174頁\編輯于星期三100nmFibronectinFibronectinsaredimersof2similarpeptides.

現(xiàn)在是121頁\一共有174頁\編輯于星期三Fibronectin

-foundinblood,connectivetissue,andbasementmembranes.5%carbohydratebyweight.Composedof2subunitswithanaggregateMWofabout550kd.

RGDseq.=Arg-Gly-Asp.現(xiàn)在是122頁\一共有174頁\編輯于星期三FibronectinReceptors

formafamilyofheterodimerictransmembraneproteins.現(xiàn)在是123頁\一共有174頁\編輯于星期三collagenproteoglycanfibronectinintegrinactinfilamentLipidbilayerCellinteriorCellexterior現(xiàn)在是124頁\一共有174頁\編輯于星期三4.層黏連蛋白是一類非膠原糖蛋白是基膜的主要成分之一，具有與胞外基質(zhì)（膠原）及細胞表面黏附分子（整合素）的結(jié)合位點現(xiàn)在是125頁\一共有174頁\編輯于星期三Lamininsareheterotrimericglycoproteinsthatarecomposedofα,βandγchains.TheyareprimarilylocatedinBMs,wheretheyformnetworkswithcollagenIVandnidogen.Lamininsaffectcellularfunctionsbybindingtointegrinsandnon-integrinreceptors.

Laminin現(xiàn)在是126頁\一共有174頁\編輯于星期三Structureoflaminin現(xiàn)在是127頁\一共有174頁\編輯于星期三5.糖胺聚糖和蛋白聚糖蛋白聚糖現(xiàn)在是128頁\一共有174頁\編輯于星期三（1）糖胺聚糖(GAG)根據(jù)糖基組成和硫酸鹽化程度不同現(xiàn)在是129頁\一共有174頁\編輯于星期三透明質(zhì)酸現(xiàn)在是130頁\一共有174頁\編輯于星期三硫酸軟骨素（硫酸皮膚素）現(xiàn)在是131頁\一共有174頁\編輯于星期三肝素/硫酸乙酰肝素現(xiàn)在是132頁\一共有174頁\編輯于星期三硫酸角質(zhì)素現(xiàn)在是133頁\一共有174頁\編輯于星期三GAGchainsoccupylargeamountsofspaceandformhydrategelsGAG:Mostly(-)chargedverylargeUsuallysulfatedExtended,repulsionHydratedwithlargeamountsofwaterCushionstissues,developsturgor現(xiàn)在是134頁\一共有174頁\編輯于星期三HyaluronanisanonsulfatedGAG.Itisformedbyaplasma-membrane-boundenzyme(HAsynthase)andisspunoutdirectlyfromthecellsurfacebyanenzymecomplexembeddedintheplasmamembrane.

Insolutionitisveryflexible,bendingandtwistingintomanyconformations.Becauseofthelargenumberofanionicresiduesonitssurface,thetypicalHAbindsalargeamountsofwater.ThebindingofcationsbyCOO-groupsonthesurfaceofHAincreasestheconcentrationofionsandthustheosmoticpressure.現(xiàn)在是135頁\一共有174頁\編輯于星期三Theseswellingforcesgiveconnectivetissuestheirabilitytoresitcompressionforces.Becauseofitsloose,hydrate,porousnature,theHAcoatboundtocellsappearstokeepcellsapartfromoneanother,giveingthemthefreedomtomoveaboutandproliferate.Thecessationofcellmovementandtheinitiationofcell-cellattachmentsarefrequentlycorrelatedwithadecreaseHA.現(xiàn)在是136頁\一共有174頁\編輯于星期三AssociationofHAandproteoglycansformslarge,complexaggregates透明質(zhì)酸現(xiàn)在是137頁\一共有174頁\編輯于星期三硫酸角質(zhì)素硫酸軟骨素現(xiàn)在是138頁\一共有174頁\編輯于星期三現(xiàn)在是139頁\一共有174頁\編輯于星期三glycoproteinDecoratesthesurfaceofcollagenAsmallandalargeproteoglycanfoundintheECM現(xiàn)在是140頁\一共有174頁\編輯于星期三Principaltypesofepitheliumeg.Bloodvessels(endothelialcells)C.Linecertaincavitiessubjecttoexpansionandcontraction.eg.theurinarybladder(endothelialcells)現(xiàn)在是141頁\一共有174頁\編輯于星期三二、基膜（basallamina）由細胞外基質(zhì)特化而成的薄層網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，厚度60-100nm位于大多數(shù)上皮細胞層和內(nèi)皮細胞層的下面，也可包繞在肌細胞、脂肪細胞和神經(jīng)鞘細胞的周圍現(xiàn)在是142頁\一共有174頁\編輯于星期三MajorcomponentsofthebasallaminaCollagenTypeIVformsthemeshworkofbasementmembranes(basallamina).巢蛋白基底膜蛋白聚糖現(xiàn)在是143頁\一共有174頁\編輯于星期三不同組織中基膜的結(jié)構(gòu)與功能有所不同將相鄰細胞聯(lián)系在一起，形成完整的組織（平滑肌細胞周圍）調(diào)節(jié)吸收營養(yǎng)物質(zhì)進入血液（小腸上皮下）起者分子濾膜作用，阻止大分子通過，只讓某些小分子從血液進入原尿（腎小球基底膜）現(xiàn)在是144頁\一共有174頁\編輯于星期三對組織的再生和創(chuàng)傷愈合起重要作用肌肉、神經(jīng)和上皮組織損傷時

殘存的基膜可為再生細胞提供一個框架，使細胞遷入，重建原先的組織結(jié)構(gòu)皮膚或角膜損傷后

基膜的成分發(fā)生變化，如纖粘連蛋白增加，使細胞遷移至損傷部位促進其愈合現(xiàn)在是145頁\一共有174頁\編輯于星期三三、細胞外基質(zhì)與細胞的相互關(guān)系1.細胞控制細胞外基質(zhì)的生成和降解2.細胞通過表面特異受體與細胞外基質(zhì)成分結(jié)合3.細胞外基質(zhì)對細胞結(jié)構(gòu)與功能的影響現(xiàn)在是146頁\一共有174頁\編輯于星期三三、細胞外基質(zhì)與細胞的相互關(guān)系1.細胞控制細胞外基質(zhì)的生成和降解細胞外基質(zhì)的成分是由細胞產(chǎn)生的，細胞外基質(zhì)成分的降解是由細胞分泌的蛋水解酶催化的現(xiàn)在是147頁\一共有174頁\編輯于星期三三、細胞外基質(zhì)與細胞的相互關(guān)系3.細胞外基質(zhì)對細胞結(jié)構(gòu)與功能的影響（1）細胞外基質(zhì)影響細胞的形態(tài)、存活和死亡（2）細胞外基質(zhì)影響細胞的增殖和分化（3）細胞外基質(zhì)影響細胞的遷移現(xiàn)在是148頁\一共有174頁\編輯于星期三細胞外基質(zhì)影響細胞的增殖和分化細胞只有粘附和鋪展在細胞外基質(zhì)上才能增殖一旦離開細胞外基質(zhì)變成球形時就不能增殖

現(xiàn)在是149頁\一共有174頁\編輯于星期三外胚層細胞內(nèi)胚層細胞前羊膜腔調(diào)亡細胞基膜細胞外基質(zhì)影響細胞的形態(tài)、存活和死亡細胞的存活依賴于粘附在細胞外基質(zhì)上上皮細胞和內(nèi)皮細胞一旦脫離了細胞外基質(zhì)就會發(fā)生凋亡

現(xiàn)在是150頁\一共有174頁\編輯于星期三

ECMFunctionEndowtissueductility、elasticity、amortization.InfluencecellsurvivalanddeathDeterminecellshapeControlcellproliferationControlcelldifferentiationAffectcellmigrationPromotestraumaplerosis現(xiàn)在是151頁\一共有174頁\編輯于星期三二、腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤轉(zhuǎn)移概念（WhatIsMetastasis）腫瘤轉(zhuǎn)移步驟（StepsforMetastasis）腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過程（Stepsintheprocessofmetatasis）現(xiàn)在是152頁\一共有174頁\編輯于星期三WhatIsMetastasis?Whenpatientsarediagnosedwithcancer,theywanttoknowwhethertheirdiseaseislocalorhasspreadtootherlocations.Cancerspreadsbymetastasis,theabilityofcancercellstopenetrateintolymphaticandbloodvessels,circulatethroughthebloodstream,andtheninvadeandgrowinnormaltissueselsewhere.Inlargemeasure,itisthisabilitytospreadtoothertissuesandorgansthatmakescancerapotentiallylife-threateningdisease,sothereisgreatinterestinunderstandingwhatmakesmetastasispossibleforacanceroustumor.Ⅱ.Tumormetastasis

現(xiàn)在是153頁\一共有174頁\編輯于星期三StepsforMetastasisTumorcellattachmentNeovascularizationDisruptionofbasementmembraneInvasionofmalignantcellsintohoststromaIntravasationintobloodorlymphaticcirculationSurvivalandtransportExtravasationGrowthwithinnewenvironment現(xiàn)在是154頁\一共有174頁\編輯于星期三CarcinomainsituCancercellbecomescapableofinvasion(expressessurfaceadhesionmolecules)Tumorcellsreleaseproteolyticenzymes,disruptionofECMInvadeECM現(xiàn)在是155頁\一共有174頁\編輯于星期三TumorcellsmetastasizebywayofbloodvesselsorlymphaticsBloodvesselLymphaticRepeatedbindingtoanddissolutionofECM現(xiàn)在是156頁\一共有174頁\編輯于星期三Stepsintheprocessofmetatasis現(xiàn)在是157頁\一共有174頁\編輯于星期三Threestepsincrossingabasallamina-ataskthatinvasivetumorcellsmustbeabletoperform現(xiàn)在是158頁\一共有174頁\編輯于星期三Ⅲ.ECMandTumorMetastasisMatrixDegration：proteomease（MMPs），polysaccharidehydrolaseAngiogenesis：cellgrowthfactor（FGF，VEGF），ECMinhibitor(Angiostatin,Endostatin,TSP)Migration：Chemokinefactor（FN，LN）Adhesion：cell—cell，cell—ECMcelladhesionmolecules:ECMreceptor—IntegrinSignaling：ECMreceptorsignaltransduction(FAK)現(xiàn)在是159頁\一共有174頁\編輯于星期三ProteinasesFunction:Degradeextracellularmatrix(ECM),includingthebasementmembrane(BM)ImportantinnormalphysiologicalprocessesTissueremodelingandgrowthTrophoblastimplantationWoundrepair現(xiàn)在是160頁\一共有174頁\編輯于星期三Proteinases(cont.)Classes:SerineproteinasesCysteineproteinasesAsparticproteinasesMetalloproteinasesADAMs(ADisintegrinAndMetalloproteinase)現(xiàn)在是161頁\一共有174頁\編輯于星期三MatrixMetalloproteinases

(MMPs)MMPs-familyofzinc-dependentproteasesTIMPs-tissueinhibitorsofMMPsBalancebetweenMMPsandTIMPsisstrictinnormalcells,dysregulatedinCAMMPsIncreasedinvasivecapacityTIMPS現(xiàn)在是162頁\一共有174頁\編輯于星期三MatrixMetalloproteinase（MMPs）MatrixMetalloproteinases(MMPs）:TheMMPsareafamilyofECMdegradingenzymesthatsharescommonfunctionaldomainsandactivationmechanisms.Matrixmetalloproteinases(MMPs)constitutealargefamilyofsecretedsolubleandcell-surfacezinc-dependentendopeptidasesthatcleaveECMcomponents.現(xiàn)在是163頁\一共有174頁\編輯于星期三