第15章细胞连接社会学

1、 细胞连接细胞连接 细胞黏着及其分子基础细胞黏着及其分子基础 细胞外被与细胞外基质细胞外被与细胞外基质 第十五章第十五章 细胞社会学细胞社会学 是指细胞表面的特化是指细胞表面的特化区域，通过膜蛋白、细区域，通过膜蛋白、细胞支架蛋白或者细胞外胞支架蛋白或者细胞外基质形成的细胞与细胞基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间、细胞与胞外基质之间的连接结构。细胞之间的连接结构。细胞连接将同类细胞连接成连接将同类细胞连接成组织，并同相邻组织的组织，并同相邻组织的细胞保持相对的稳定性。细胞保持相对的稳定性。结构、物质与信息的联系结构、物质与信息的联系第一节第一节 细胞连接（细胞连接（cell junc

2、tion）一、细胞连接的功能分类封闭连接封闭连接(occluding junctions)(occluding junctions)紧密连接紧密连接(tight junction)(tight junction)锚定连接锚定连接(anchoring junctions)通讯连接通讯连接(communicating junctions)(communicating junctions)间隙连接间隙连接(gap junction)(gap junction)；神经细胞间的化学突触神经细胞间的化学突触(chemical synapse)(chemical synapse)；植物细胞中的胞间连丝植物细

3、胞中的胞间连丝(plasmodesmata)。1.封闭连接封闭连接定义：它将相邻上皮细胞的定义：它将相邻上皮细胞的质膜密切地连接在一起，阻质膜密切地连接在一起，阻止溶液中的小分子沿细胞间止溶液中的小分子沿细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧。隙从细胞一侧渗透到另一侧。 紧密连接是典型代表。紧密连接是典型代表。 紧密连接的紧密连接的定义定义 紧密连接的紧密连接的结构结构 紧密连接的紧密连接的功能功能紧密连接：是相邻细胞间的局部紧紧密连接：是相邻细胞间的局部紧密结合，在连接处，两细胞间发生点密结合，在连接处，两细胞间发生点状融合，形成与外界隔离的封闭带，状融合，形成与外界隔离的封闭带，由相邻细胞的跨膜糖

4、蛋白组成对合封由相邻细胞的跨膜糖蛋白组成对合封闭链（嵴线）。它分布于各种上皮细闭链（嵴线）。它分布于各种上皮细胞管腔面的顶端。胞管腔面的顶端。 紧密连接嵴线中的两类蛋白：紧密连接嵴线中的两类蛋白：封闭蛋白（封闭蛋白（occludin），跨膜四次），跨膜四次 的膜蛋白（的膜蛋白（60KD）；）；claudin蛋白家族（已发现蛋白家族（已发现15种上）种上） 质膜外周蛋白质膜外周蛋白ZO，将嵴线铆定在，将嵴线铆定在微丝上。微丝上。形成渗透屏障，起重要形成渗透屏障，起重要的封闭作用，阻止细胞外的封闭作用，阻止细胞外液中的物质从细胞层的一液中的物质从细胞层的一侧流向另一侧；侧流向另一侧；使游离端与基底

5、面质膜使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同上的膜蛋白行使各自不同的膜功能，即限制从细胞的膜功能，即限制从细胞一侧移动到另一侧，维持一侧移动到另一侧，维持细胞的极性细胞的极性, ,具有隔离作用；具有隔离作用； 支持功能。支持功能。 紧密连接：是相邻细胞间的局部紧密结合，在连紧密连接：是相邻细胞间的局部紧密结合，在连 接处，两细胞间发生点状融合，形成与外界隔离接处，两细胞间发生点状融合，形成与外界隔离 的封闭带，由相邻细胞的跨膜糖蛋白组成对合封的封闭带，由相邻细胞的跨膜糖蛋白组成对合封 闭链（闭链（嵴线嵴线）。它分布于各种上皮细胞管腔面的）。它分布于各种上皮细胞管腔面的 顶端。顶端。 紧密连

6、接嵴线中的两类蛋白：紧密连接嵴线中的两类蛋白：封闭蛋白（封闭蛋白（occludinoccludin），跨膜四次的膜蛋白），跨膜四次的膜蛋白（60KD60KD）；）；claudinclaudin蛋白家族（现已发现蛋白家族（现已发现1515种以上）种以上） 质膜外周蛋白质膜外周蛋白ZOZO，将嵴线铆定在微丝上。，将嵴线铆定在微丝上。 2.锚定连接锚定连接 组织中广泛分布，如心脏、肌肉及上皮组织。组织中广泛分布，如心脏、肌肉及上皮组织。 锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。它具有两种相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。它

7、具有两种不同形式不同形式: :与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥粒和半桥粒；与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要粒和半桥粒；与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要包括粘着带与粘着斑。包括粘着带与粘着斑。 锚定连接的类型、结构与功能锚定连接的类型、结构与功能 锚定连接(anchoring junctions)与中间纤维相关的锚定连接：与中间纤维相关的锚定连接：桥粒桥粒( (desmosomedesmosome) )半桥粒半桥粒( (hemidesmosomehemidesmosome););与肌动蛋白纤维相关的锚定连接：与肌动蛋白纤维相关的锚定连接：粘合带粘合带(adhe

8、sion belt)(adhesion belt)；粘合斑粘合斑(focal adhesion)(focal adhesion)与中间纤维相连的锚定连接与中间纤维相连的锚定连接桥粒桥粒: : 铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用，主要出现在上皮组织，界压力与张力的作用，主要出现在上皮组织，在维持上皮细胞的整体性方面具有重要意义。在维持上皮细胞的整体性方面具有重要意义。半桥粒半桥粒: : 它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上

9、将上皮细胞固着在基底膜上, , 在半桥粒中，中在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。桥粒芯蛋白和桥粒芯蛋白和桥粒芯胶黏蛋白桥粒芯胶黏蛋白桥粒斑蛋白和桥粒斑蛋白和桥粒珠蛋白桥粒珠蛋白与肌动蛋白纤维相连的锚定连接与肌动蛋白纤维相连的锚定连接 粘着带粘着带： 位于紧密连接下方位于紧密连接下方, ,相邻细胞间形成相邻细胞间形成一个连续的带状结构。间隙约一个连续的带状结构。间隙约30nm,30nm,也称带状桥粒也称带状桥粒(belt (belt desmosomedesmosome) )。粘着斑粘着斑: : 细胞与细胞外基质之间的连接方式细胞与

10、细胞外基质之间的连接方式。 二者均起着细胞附着和支持的功能二者均起着细胞附着和支持的功能 构成锚定连接的蛋白可分成两类: 细胞内附着蛋白(attachment proteins),将特定的细胞骨架成分 (中间纤维或微丝)同连接复合体结合在一起。 跨膜连接的糖蛋白,其细胞内的部分与附着蛋白相连, 细胞外的部分与相邻细胞的跨膜连接糖蛋白相互作用或与胞外基质相互作用。3.通讯连接通讯连接 间隙连接间隙连接：分布广泛，除骨骼肌细胞和血细胞，几乎所有：分布广泛，除骨骼肌细胞和血细胞，几乎所有 的动物组织中都通过间隙连接实现通讯联系。的动物组织中都通过间隙连接实现通讯联系。 神经细胞间的神经细胞间的化学突

11、触化学突触 存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式, , 它通过释放神经递质来传导神经冲动。它通过释放神经递质来传导神经冲动。胞间连丝胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接, ,完成完成 细胞间的通讯联络。胞间连丝穿越细胞壁，由细胞间的通讯联络。胞间连丝穿越细胞壁，由 相邻细胞的细胞质膜共同构成的直径相邻细胞的细胞质膜共同构成的直径20-40nm20-40nm 的管状结构，中央是由内质网延伸形成的链管的管状结构，中央是由内质网延伸形成的链管 结构。结构。 3.1间隙连接间隙连接 ( gap junction)间隙连接间

12、隙连接结构结构 间隙连接的间隙连接的蛋白成分蛋白成分间隙连接的功能及其调节机制间隙连接的功能及其调节机制间隙连接的通透性是可以调节的间隙连接的通透性是可以调节的间隙连接结构 间隙连接处相邻细胞质间隙连接处相邻细胞质膜间的间隙为膜间的间隙为23nm 。连接子连接子(connexon) 是是间隙连接的基本单位。间隙连接的基本单位。 每 个 连 接 子 由每 个 连 接 子 由 6 个个connexin分子组成。分子组成。 连接子中心形成一个直连接子中心形成一个直径约径约1.5nm的孔道。的孔道。连接单位由两个连接子连接单位由两个连接子对接构成。对接构成。间隙连接的蛋白成分间隙连接的蛋白成分 已分离

13、已分离2020余种构成连接子的蛋白余种构成连接子的蛋白, ,属同一蛋白属同一蛋白 家族家族, ,其分子量其分子量262660KD60KD不等；不等；连接子蛋白具有连接子蛋白具有4 4个个-螺旋的跨膜区，是该蛋螺旋的跨膜区，是该蛋 白家族最保守的区域。白家族最保守的区域。连接子蛋白的一级结构都比较保守连接子蛋白的一级结构都比较保守, , 并有相似并有相似 的抗原性。的抗原性。不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连不同类型细胞表达不同的连接子蛋白，间隙连 接的孔径与调控机制有所不同。接的孔径与调控机制有所不同。 间隙连接的功能及其调节机制间隙连接的功能及其调节机制 间隙连接在代谢耦联中的作用间隙

14、连接在代谢耦联中的作用允许小分子代谢物和信号分子的通过，是细胞代谢耦联的基础，允许小分子代谢物和信号分子的通过，是细胞代谢耦联的基础，在协调细胞群体的生物学方面起重要作用。在协调细胞群体的生物学方面起重要作用。间隙连接在间隙连接在神经冲动神经冲动信息传递过程中的作用信息传递过程中的作用 电突触是指细胞间的某种间隙连接及其形成的某种电阻通电突触是指细胞间的某种间隙连接及其形成的某种电阻通 路，路，电冲动可直接通过间隙连接迅速地从电冲动可直接通过间隙连接迅速地从突触前传到突触后。突触前传到突触后。间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用 出现在脊索动

15、物和无脊椎动物胚胎发育的早期出现在脊索动物和无脊椎动物胚胎发育的早期间隙连接的间隙连接的通透性通透性是可以调节的是可以调节的 降低胞质中的降低胞质中的pH值和提高自由值和提高自由Ca2+的浓度的浓度 都可以使其通透性降低都可以使其通透性降低间隙连接的通透性受两侧电压梯度的调控及间隙连接的通透性受两侧电压梯度的调控及 细胞外化学信号的调控细胞外化学信号的调控间隙连接是一种可以随细胞内的变化而进行间隙连接是一种可以随细胞内的变化而进行 开关的动态结构，类似于离子通道，但频率开关的动态结构，类似于离子通道，但频率 远低于离子通道。远低于离子通道。3.2 化学突触化学突触神经细胞（神经元）的结构类型和

16、功能神经细胞（神经元）的结构类型和功能v 组成：神经细胞体，轴突和树突组成：神经细胞体，轴突和树突v 类型：类型：感觉神经元：传导体表或体内感受感觉神经元：传导体表或体内感受器发出的神经冲动到中枢神经节器发出的神经冲动到中枢神经节的神经组织。的神经组织。 运动神经元：是将中枢神经节内的运动神经元：是将中枢神经节内的神经冲动传至反应器的神经组织神经冲动传至反应器的神经组织 联络神经元：一般位于脑或神经节联络神经元：一般位于脑或神经节的周缘，为单极神经元，其树状的周缘，为单极神经元，其树状突和端丛分别联络着感觉神经元突和端丛分别联络着感觉神经元和运动神经元，起联络作用。和运动神经元，起联络作用。

17、突触（突触（synapse）：神经元与神经元之间以及神经元）：神经元与神经元之间以及神经元与效应细胞间的连接方式。与效应细胞间的连接方式。突触结构：突触前膜、突触间隙与突触后膜。突触结构：突触前膜、突触间隙与突触后膜。乙酰胆碱乙酰胆碱N受体（受体（260KD）外周型：外周型：5个亚基组成个亚基组成（ 2）调节主要为）调节主要为 亚基变化通道开启：亚基变化通道开启：Na+ 内内流，流，K+外流，外流，膜去极化。膜去极化。3.3胞间连丝胞间连丝胞间连丝胞间连丝结构结构 胞间连丝的功能胞间连丝的功能 实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运；实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运； 实现细胞间的电传导

18、；实现细胞间的电传导； 协调基因表达和生理功能中起重要作用协调基因表达和生理功能中起重要作用 在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节 植物细胞间的物质运输。植物细胞间的物质运输。 第二节第二节 细胞表面的粘连分子细胞表面的粘连分子 同种类型细胞间的彼此粘连同种类型细胞间的彼此粘连是许多组织结构的基本是许多组织结构的基本特征。细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘连分特征。细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘连分子所介导的。子所介导的。粘连分子的特征与类型粘连分子的特征与类型 粘连分子均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成粘连分子均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成

19、 分相连；分相连； 多数要依赖多数要依赖CaCa2+2+或或MgMg2+2+才起作用。才起作用。 粘连分子类型及细胞间粘着方式粘连分子类型及细胞间粘着方式类型类型 粘着方式粘着方式 一、类型一、类型 钙粘素钙粘素（CadherinsCadherins） 选择素选择素（SelectinSelectin） 免疫球蛋白超家族的免疫球蛋白超家族的CAMCAM(Ig-Superfamily(Ig-Superfamily，IgSFIgSF) ) 整合素整合素（IntegrinsIntegrins） 血细胞整联蛋白血细胞整联蛋白 一、一、CadherinsCadherins： 属同亲性依赖属同亲性依赖CaC

20、a2+2+的细胞粘连糖蛋的细胞粘连糖蛋白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。（有主要作用。（3030多个成员的糖蛋白多个成员的糖蛋白家族）家族） E- E- CadherinsCadherins( (上皮上皮) ) N- N- CadherinsCadherins( (神经、心脏、骨骼肌神经、心脏、骨骼肌) ) P- P- CadherinsCadherins( (胎盘、表皮胎盘、表皮) ) VE-VE-CadherinsCadherins（内皮细胞）（内皮细胞） 桥粒钙粘素。桥粒钙粘素。 钙

21、黏着蛋白钙黏着蛋白连环蛋白连环蛋白 SelectinSelectin： 属异亲性依赖于属异亲性依赖于CaCa2+2+的能与特异糖基识的能与特异糖基识 别并相结合的糖蛋白，其胞外部分具有凝别并相结合的糖蛋白，其胞外部分具有凝 集素样结构域集素样结构域( (lectinlectin-like domain)-like domain)。 主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的 识别与粘着，帮助白细胞从血液进入炎症部位。识别与粘着，帮助白细胞从血液进入炎症部位。 P(Platelet)P(Platelet)选择素、选择素、E(Endothelial)E(Endotheli

22、al)选择素选择素 和和L(Leukocyte)L(Leukocyte)选择素。选择素。 Ig-Superfamil，IgSF： 分子结构中具有与免疫分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的球蛋白类似的结构域的CAM超家族。介导同超家族。介导同亲性细胞粘（亲性细胞粘（两相邻细两相邻细胞表面的同种粘着分子胞表面的同种粘着分子间的相互识别与结合间的相互识别与结合 ）着或介导异亲性细胞粘着或介导异亲性细胞粘着着,但其粘着作用不依但其粘着作用不依赖赖 C a2 +， 其 中其 中 N -CAMs 在神经组织细在神经组织细胞间的粘着中起主要作胞间的粘着中起主要作用。用。 1、同亲性粘附2、异亲性粘附3、

23、细胞外连接因子介 导的粘附 Integrins： 由由 和和 两个亚基形两个亚基形成的异源二聚体糖蛋成的异源二聚体糖蛋白。人体细胞中已发白。人体细胞中已发现现16种种 链和链和8种种 链，链，它们相互配合形成它们相互配合形成22种不同的二聚体整合种不同的二聚体整合素，可与不同的配基素，可与不同的配基结合，从而介导细胞结合，从而介导细胞与基质、细胞与细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着。之间的粘着。连接上皮细胞及连接上皮细胞及其下方的基膜其下方的基膜 整联蛋白整联蛋白二、二、粘着方式粘着方式 细胞中主要的粘连分子家族细胞中主要的粘连分子家族 与细胞锚定连接相关的粘连分子与细胞锚定连接相关的粘连分子

24、非锚定连接（非锚定连接（nonjunctional adhesion）的细胞粘连分子及其作用部位的细胞粘连分子及其作用部位 细胞与细胞连接主要成员Ca2+或Mg2+依赖性胞内骨架成分与细胞连接关系钙粘素选择素免疫球蛋白类血细胞整合素E、N、P- 钙粘素桥粒钙粘素P-选择素N-细胞粘着分子Lb2+-+Actin纤维中等纤维 Actin 纤维粘着带桥粒 - - -细胞与基质连接 整合素 质膜蛋白聚糖约20种类型6b4Syndecans+-Actin 纤维中等纤维Actin 纤维粘着斑半桥粒 - 细胞中主要的粘连分子家族细胞中主要的粘连分子家族 细胞连接类型粘连分子胞外胞内某些结合蛋白细胞骨架类型

25、细胞与细胞连接桥粒 钙粘素 desmogleins desmocollins 相邻细胞的钙粘素 desmoplakins plakoglobin中等纤维粘着带钙粘素(E-钙粘素)同上VinculinCatenin微丝 细胞与胞外基质连接半桥粒整合素（64）胞外基质蛋白(基底膜蛋白） desmoplakin- like蛋白中等纤维粘着斑整合素 胞外基质蛋白talinvinculin-actinin 微丝与细胞锚定连接相关的粘连分子与细胞锚定连接相关的粘连分子 非锚定连接的细胞粘连分子及其作用部位（深色）非锚定连接的细胞粘连分子及其作用部位（深色）非锚定连接的细胞间粘着方非锚定连接的细胞间粘着方式

26、示意图式示意图: 1.钙粘素；钙粘素；2.免疫免疫球蛋白类细胞粘着分子；球蛋白类细胞粘着分子；3.选选择素；择素；4.整合素；整合素；5.质膜整合质膜整合蛋白聚糖蛋白聚糖 非锚定连接的细胞间粘着方式示意图非锚定连接的细胞间粘着方式示意图1.钙粘素；2.免疫球蛋白类细胞粘着分子； 3.选择素；4.整合素；5.质膜整合蛋白聚糖 第三节第三节 真核细胞的细胞外结构真核细胞的细胞外结构细胞外基质细胞外基质 基本概念基本概念 组成组成 胶原胶原(collagen): 赋予胞外基质强度赋予胞外基质强度 弹性蛋白弹性蛋白(elastin)：赋予胞外基质韧性赋予胞外基质韧性 蛋白聚糖蛋白聚糖 ：赋予胞外基质抗

27、压能力：赋予胞外基质抗压能力 层粘连蛋白和纤粘连蛋白层粘连蛋白和纤粘连蛋白：有助于细胞粘连在胞外基质上：有助于细胞粘连在胞外基质上功能功能基膜与细胞外被基膜与细胞外被植物细胞壁植物细胞壁 第三节第三节 真核细胞的细胞外结构真核细胞的细胞外结构 生物种类生物种类 细胞外细胞外 结构结构 结构纤维结构纤维 水化基质水化基质 组分组分 粘连分子粘连分子 动物动物 细细 胞胞植植 物物细细 胞胞细胞外细胞外 基质基质细胞壁细胞壁 胶原胶原弹性蛋白弹性蛋白 纤维素纤维素 蛋白聚糖蛋白聚糖 半纤维素半纤维素伸展蛋白伸展蛋白 纤粘连蛋白纤粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白 果胶质果胶质 一、细胞外基质一、细胞外基

28、质(extracellular matrix)1.概念：指分布于细胞外空间概念：指分布于细胞外空间, 由细胞分泌的蛋白由细胞分泌的蛋白和多糖和多糖 所构成的网络结构。所构成的网络结构。2.2.组成组成 （1 1）胶原）胶原(collagen) (collagen) 胶原是胞外基质最基本结构成份之一，胶原是胞外基质最基本结构成份之一， 动物体内含量最丰富的蛋白（总量的动物体内含量最丰富的蛋白（总量的 2525以上）。以上）。常见的胶原类型及其在组织中的分布常见的胶原类型及其在组织中的分布 胶原及其分子结构胶原及其分子结构 胶原的合成与加工胶原的合成与加工 胶原的功能胶原的功能 常见的胶原类型及其

29、在组织中的分布常见的胶原类型及其在组织中的分布 胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白；胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白； 型胶原含量最丰富型胶原含量最丰富, ,形成类似的纤维结构；形成类似的纤维结构； 但并非所有胶原都形成纤维；但并非所有胶原都形成纤维；型胶原纤维束型胶原纤维束, , 主要分布于皮肤、肌腱、主要分布于皮肤、肌腱、 韧带及骨中韧带及骨中, ,具有很强的抗张强度具有很强的抗张强度; ; 占占90%90%以上。以上。 型胶原主要存在于软骨中型胶原主要存在于软骨中; ;型胶原形成微细的原纤维网型胶原形成微细的原纤维网, ,广泛分布于广泛分布于 伸展性的组织伸展性的组织,

30、 ,如疏松结缔组织如疏松结缔组织; ; 型胶原形成二维网格样结构型胶原形成二维网格样结构, ,是基膜的主要是基膜的主要 成分及支架。成分及支架。 胶原及其分子结构胶原及其分子结构 胶原纤维的基本结构单位是胶原纤维的基本结构单位是原胶原原胶原；原胶原是由三条肽链盘绕成的原胶原是由三条肽链盘绕成的三股螺旋结构三股螺旋结构；原胶原肽链具有原胶原肽链具有Gly-x-y重复序列，对胶原纤重复序列，对胶原纤 维的高级结构的形成是重要的；维的高级结构的形成是重要的； 在胶原纤维内部在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈原胶原蛋白分子呈1/4交替平交替平 行排列行排列,形成周期性横纹。形成周期性横纹。 （a）胶原纤

31、维的分子结构与形成过程胶原纤维的分子结构与形成过程()；（b）胶原纤维的电镜照片胶原纤维的电镜照片 胶原的合成与加工胶原的合成与加工 前 体前 体 肽 链 在 粗 面 内 质 网 合 成 ， 并 形 成 前 原 胶 原肽 链 在 粗 面 内 质 网 合 成 ， 并 形 成 前 原 胶 原(preprocollagen)； 前原胶原前原胶原(preprocollagen)是原胶原的前体是原胶原的前体 和分泌形式和分泌形式; 在粗面内质网合成、加工与组装，经高尔基体分在粗面内质网合成、加工与组装，经高尔基体分 泌；泌； 前原胶原在细胞外由两种专一性不同的蛋白水解酶前原胶原在细胞外由两种专一性不同的

32、蛋白水解酶 作用作用, 分别切去分别切去N-末端前肽及末端前肽及C-末端前肽末端前肽, 成为原胶成为原胶 原（原（procollagen）；）； 原胶原进而聚合装配成胶原原纤维（原胶原进而聚合装配成胶原原纤维（collagen fibril） 和胶原纤维（和胶原纤维（collagen fiber）。）。 胶原的功能胶原的功能 胶原在胞外基质中含量最高胶原在胞外基质中含量最高, ,刚性及抗张力强度最刚性及抗张力强度最 大大, ,构成细胞外基质的骨架结构构成细胞外基质的骨架结构, ,细胞外基质中的其细胞外基质中的其 它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体；它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复

33、合体；在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式, ,以适以适 应特定功能的需要；应特定功能的需要； 胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号 传递的调控网络中。传递的调控网络中。 （2）弹性蛋白）弹性蛋白(elastin)弹性蛋白是弹性纤维的主弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要要成分；主要 存在于脉管壁及肺。存在于脉管壁及肺。弹性纤维与胶原纤维共同弹性纤维与胶原纤维共同存在存在,分别赋予分别赋予 组织以弹性及抗张性。组织以弹性及抗张性。弹性蛋白是高度疏水的非弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，具糖基化蛋白，具 有两个

34、明显的特征有两个明显的特征:构象呈无规则卷曲状态构象呈无规则卷曲状态;通过通过Lys残基相互交连残基相互交连成网状结构。成网状结构。 （3）糖胺聚糖和蛋白聚糖）糖胺聚糖和蛋白聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAGs) 蛋白聚糖蛋白聚糖(proteoglycan) 糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺聚糖是由重复的聚糖是由重复的二糖单位二糖单位构成的长链多糖构成的长链多糖二糖单位之一是氨基己糖二糖单位之一是氨基己糖 (氨基葡萄糖或氨基半乳糖氨基葡萄糖或氨基半乳糖) + 糖醛酸糖醛酸;糖胺糖胺聚糖聚糖: 透明质酸、透明质酸、4-硫酸软骨素、硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸软骨素、 硫

35、酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。透明质酸透明质酸(hyaluronic acid)及其生物学功能及其生物学功能透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成 分分,也是蛋白聚糖的主要结构组分也是蛋白聚糖的主要结构组分透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用 透明质酸使细胞保持彼此分离透明质酸使细胞保持彼此分离,使细胞易于运动迁使细胞易于运动迁 移和增殖并阻止细胞分化移和增殖并阻止细胞分化 蛋白聚糖蛋白聚糖蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表

36、面蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面蛋白聚糖蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白由糖胺聚糖与核心蛋白(core protein)的丝氨酸残的丝氨酸残 基共价连接形成的巨分子基共价连接形成的巨分子若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合 形成多聚体形成多聚体蛋白聚糖的特性与功能蛋白聚糖的特性与功能显著特点是多态性：不同的核心蛋白显著特点是多态性：不同的核心蛋白, 不同的糖胺聚糖；不同的糖胺聚糖；软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一, 赋予软骨以凝赋予软骨以凝 胶样特性和抗变形能力；胶样特性和抗变形能力

37、；蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多 种生长因子结合，完成信号的传导。种生长因子结合，完成信号的传导。 （4）层粘连蛋白和纤粘连蛋白）层粘连蛋白和纤粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白( (lamininlaminin) ) 纤粘连蛋白纤粘连蛋白( (fibronectinfibronectin) )层粘连蛋白层粘连蛋白(laminin)层粘连蛋白是高分子糖蛋白（层粘连蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,动物胚胎动物胚胎 及成体组织的基膜的主要结构组分之一；及成体组织的基膜的主要结构组分之一；层粘连蛋白的层粘连蛋白的结构结构由一条重链和两条轻链构

38、成由一条重链和两条轻链构成细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上；细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上；层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位： 与与型胶原的结合部位；型胶原的结合部位； 与细胞质膜上的整合素结合的与细胞质膜上的整合素结合的 Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。序列。层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用；层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用； 层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。纤粘连蛋白纤粘连蛋白(fibronectin)纤粘连蛋白是高分子量糖蛋白（纤粘连蛋白是高分子量糖蛋白（220-25

39、0KD）纤粘连蛋白分型纤粘连蛋白分型：纤粘连蛋白的主要功能：纤粘连蛋白的主要功能：介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨 架的组织架的组织,促进细胞铺展；促进细胞铺展； 在胚胎发生过程中在胚胎发生过程中,纤粘连蛋白对于许多类型细纤粘连蛋白对于许多类型细 胞的迁移和分化是必须的；胞的迁移和分化是必须的； 在创伤修复中在创伤修复中,纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它 免疫细胞迁移到受损部位；免疫细胞迁移到受损部位； 在血凝块形成中在血凝块形成中,纤粘连蛋白促进血小板附着于纤粘连蛋白促进血小板附着于 血管受损部位。血管受损部位。血浆纤粘

40、连蛋白是二聚体血浆纤粘连蛋白是二聚体, ,由两条相似的由两条相似的A A链及链及 链组成链组成, ,整个分子呈整个分子呈V V形。形。细胞纤粘连蛋白是多聚体细胞纤粘连蛋白是多聚体。 纤粘连蛋白不同的亚单位为同一基因的表达产纤粘连蛋白不同的亚单位为同一基因的表达产 物物, , 每个亚单位由数个结构域构成，每个亚单位由数个结构域构成，RGDRGD三肽三肽 序列是为细胞识别的最小结构单位序列是为细胞识别的最小结构单位纤粘连蛋白的膜蛋白受体为纤粘连蛋白的膜蛋白受体为整合素整合素家族成员之家族成员之 一一, ,在其细胞外功能区有与在其细胞外功能区有与RGDRGD高亲和性结合高亲和性结合部位。部位。纤粘连

41、蛋白纤粘连蛋白二、细胞外基质的功能二、细胞外基质的功能 构成支持细胞的框架，负责组织的构建，构成支持细胞的框架，负责组织的构建， 细胞群体稳定性的维护；细胞群体稳定性的维护； 对细胞迁移有促进作用；对细胞迁移有促进作用； 胞外基质三维结构及成份的变化胞外基质三维结构及成份的变化, ,改变改变 细胞微环境细胞微环境, , 从而对细胞形态、生长、从而对细胞形态、生长、 分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。 三、基膜和细胞外被三、基膜和细胞外被 基膜是一种特异的胞外结构，通常位于上皮层基膜是一种特异的胞外结构，通常位于上皮层的基底面，厚的基底面，厚40-120nm,将上皮细胞与结缔将上皮细胞与结缔组织分开。组织分开。 基膜的主要成分是基膜的主要成分是