細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用

第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用功能：黏連；支持；改變細(xì)胞微環(huán)境；信號功能。影響細(xì)胞的增殖、分化、存活、和死亡。類型：膠原、層黏連蛋白和纖連蛋白、氨基聚糖與蛋白聚糖、彈性蛋白及植物細(xì)胞壁。概念：細(xì)胞外基質(zhì)（extracellularmatrix，ECM）是指分布于細(xì)胞外空間，由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的精密有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分結(jié)構(gòu)作用黏著作用第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分一、氨基聚糖與蛋白聚糖（一）氨基聚糖是由重復(fù)的二糖單位構(gòu)成的直鏈多糖氨基聚糖重復(fù)二糖單位每個二糖單位所含硫酸基組織分布透明質(zhì)酸葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基葡萄糖0結(jié)締組織、皮膚、軟骨、滑液、玻璃體硫酸軟骨素葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基半乳糖0.2~2.3軟骨、角膜、骨、皮膚、動脈硫酸皮膚素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基半乳糖1.0~2.0皮膚、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基葡萄糖0.2~3.0肺、動脈、細(xì)胞表面肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基葡萄糖2.0~3.0肺、肝、皮膚、肥大細(xì)胞硫酸角質(zhì)素半乳糖-N-乙酰氨基葡萄糖0.9~1.8軟骨、角膜、椎間盤第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分（二）蛋白聚糖是由氨基聚糖和核心蛋白共價(jià)結(jié)合形成的高分子量復(fù)合物1.分子結(jié)構(gòu)第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分2.在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成并裝配1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)裝配多糖，由專一的連接四糖結(jié)合到絲氨酸殘基，再依次加接2)氨基酸序列和糖鏈具有多態(tài)性3)有些蛋白聚糖也是質(zhì)膜的整合成分(連接素)第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分(三)氨基聚糖與蛋白聚糖的功能1.使組織具有彈性和抗壓性2.對物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有選擇滲透性3.角膜中蛋白聚糖具有透光性4.氨基聚糖有抗凝血作用5.細(xì)胞表面的蛋白聚糖有傳遞信息作用6.氨基聚糖和蛋白聚糖與組織老化有關(guān)第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分（四）氨基聚糖和蛋白聚糖與疾病1.降解異?！惓６逊e——粘多糖累積病2.含量比例異?！惓练e——動脈粥樣硬化3.分泌總量增多，硫酸化水平降低——促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移增殖——腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分二、膠原與彈性蛋白（一）膠原是細(xì)胞外基質(zhì)中的骨架結(jié)構(gòu)人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)1.分子結(jié)構(gòu)：三條a-多肽鏈盤繞而成，多肽鏈基本由Gly-X-Y規(guī)律的三肽重復(fù)序列構(gòu)成2.多種a鏈，以不同方式組成多種膠原3.前體肽鏈——去信號肽——兩端加前肽——羥化修飾——C端交聯(lián)為前膠原——分泌到胞外——切除前肽——自我裝配為膠原原纖維——膠原纖維第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分二、膠原與彈性蛋白（一）膠原是細(xì)胞外基質(zhì)中的骨架結(jié)構(gòu)人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)1.分子結(jié)構(gòu)：三條a-多肽鏈盤繞而成，多肽鏈基本由Gly-X-Y(X=pro，Y=hyp或hyl)規(guī)律的三肽重復(fù)序列構(gòu)成2.多種a鏈，以不同方式組成多種膠原3.前體肽鏈——去信號肽——兩端加前肽——羥化修飾——C端交聯(lián)為前膠原——分泌到胞外——切除前肽——自我裝配為膠原原纖維——膠原纖維第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用合成：由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、上皮細(xì)胞分泌。在RER上合成，形成三股螺旋之前于Pro及Lys殘基上進(jìn)行羥基化修飾。羥化反應(yīng)的催化劑為脯氨酰4羥化酶和脯氨酰3羥化酶。維生素C是這兩種酶所必需的輔助因子，VC缺乏導(dǎo)致壞血病。交聯(lián)：交聯(lián)鍵是由側(cè)向相鄰的賴氨酸或羥賴氨酸殘基氧化后所產(chǎn)生的兩個醛基間進(jìn)行縮合而形成的。

第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用原膠原共價(jià)交聯(lián)后成為具有抗張強(qiáng)度的不溶性膠原。胚胎及新生兒的膠原因缺乏分子間的交聯(lián)而易于抽提。隨年齡增長，交聯(lián)日益增多，組織僵硬老化。類型：已知至少19種膠原，由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼。I、II、III、V、XI型膠原為有橫紋的纖維形結(jié)構(gòu)。功能：參與形成結(jié)締組織，如骨、韌帶、基膜、皮膚。第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分（二）彈性蛋白是構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)中彈性纖維的主要成分構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)中彈性纖維網(wǎng)絡(luò)的主要成分高度疏水的非糖基化纖維蛋白，很少羥化呈無規(guī)則卷曲由疏水性短肽和富含A,K殘基的a螺旋短肽交替排列構(gòu)成與由糖蛋白構(gòu)成的微原纖維一起構(gòu)成彈性纖維第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分三、細(xì)胞外基質(zhì)中的非膠原性黏合蛋白（一）纖連蛋白1.分子結(jié)構(gòu)：高分子糖蛋白，包含多個結(jié)構(gòu)域第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分2.纖連蛋白的功能：介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的黏著,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)胞鋪展纖連蛋白與細(xì)胞的遷移纖連蛋白在組織創(chuàng)傷修復(fù)中的作用,纖連蛋白促進(jìn)巨噬細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞遷移到受損部位第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分（二）層粘連蛋白是胚胎發(fā)育過程中最早出現(xiàn)的細(xì)胞外基質(zhì)成分1.分子結(jié)構(gòu)abg三條多肽鏈組成的異三聚體含有多個結(jié)構(gòu)域一個長臂，三個短臂的不對稱十字形第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第一節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分2.層粘連蛋白的功能基底膜的主要組成成分細(xì)胞識別，黏附，遷移，分化相關(guān)發(fā)育早期保持細(xì)胞極性促進(jìn)神經(jīng)元軸突的生長3.層粘連蛋白與疾病第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第二節(jié)基底膜一、基底膜的分布細(xì)胞外基質(zhì)特化形成的柔軟、堅(jiān)韌的網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的基底部肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、雪旺氏細(xì)胞周圍第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第二節(jié)基底膜二、基底膜的組成成分1.IV型膠原——構(gòu)成基本二維網(wǎng)絡(luò)2.層粘連蛋白——組裝為二維網(wǎng)絡(luò)3.內(nèi)聯(lián)蛋白——連接IV型膠原網(wǎng)絡(luò)和層粘連蛋白網(wǎng)絡(luò)，還協(xié)助其他成分的結(jié)合4.滲濾素——蛋白聚糖，在腎小球基底膜中有篩濾作用第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第二節(jié)基底膜第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第二節(jié)基底膜三、基底膜的生物學(xué)功能支撐——上皮細(xì)胞連接——上皮組織與結(jié)締組織屏障——選擇性通透分子和細(xì)胞影響細(xì)胞形態(tài)、極性、代謝、存活、增殖分化、遷移等第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用第三節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)與細(xì)胞間的