细胞连接、细胞粘附与细胞外基质细胞生物学课件208

第八章细胞连接、细胞粘附与细胞外基质人体和其他多细胞生物都由细胞按特定方式有序构建细胞连接

（celljunction）

机体大多数组织的细胞通过细胞与细胞间的连接结合在一起。具有多种类型和多种作用。细胞外基质（extracellularmatrix

）

填充细胞间隙，形成支撑框架提供细胞生存和行为的环境

人体和其他多细胞生物都由细胞按特定方式有序构建Connectivetissueandepithlialtissuerepresenttwoextremesoforganization.第一节细胞连接细胞连接（celljunction）的概念多细胞生物中细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的一些特化的连接装置对机体的构建和功能非常重要功能性分类结构性分类封闭连接紧密连接隔状连接仅见于无脊椎动物锚定连接粘合带粘合斑桥粒半桥粒连接细胞与细胞连接细胞与细胞外基质连接细胞与细胞连接细胞与细胞外基质通讯连接间隙连接化学突触胞间连丝仅见于植物细胞Celljunctionscanbeclassifiedintothreefunctionalgroups一、封闭连接（occludingjunctions)tightjunction（紧密连接）septatejunctions

Sealcellstogetherinanepitheliuminawaythatpreventevensmallmoleculesfromleakingfromonesideofthesheettotheother.上皮细胞间的紧密连接相邻细胞质膜上的封闭索Sealingstrand紧密连接中的跨膜蛋白密封蛋白封闭蛋白跨膜蛋白：封闭蛋白（claudin）密封蛋白（occludin）ZO蛋白EachtightjunctionsealingstrandiscomposedofalongrowoftransmembraneadhesionproteinsoccludingjunctionsformaselectivepermeabilitybarrieracrossepithelialcellsheetsTheirpermeabilitytosmallmoleculesvarygreatlyindifferentepithelia.ThesedifferencesreflectdifferencesintightjunctionproteinsthatformthejunctionsTranscellulartransportBarrierstothedifussionofsomemembraneproteins密封蛋白封闭蛋白Theclaudinsarethemaincomponentsofthesealingstrands.Theyfunctionanddifferindifferenttightjunctions.Thefunctionoftheoccludinsisuncertain.Severalotherproteinscanbefoundassociatedwiththightjunctions.位置形态和结构作用

紧密连接（tightjunction）二、锚定连接（anchoringjunction）Mechanicallyattachcells(andtheircytoskeletons)totheirneighborsortotheextracellularmatrix.将一个细胞的骨架成分与相邻细胞的骨架成分、或与细胞外基质锚定在一起的结构广泛分布于动物的各种组织内，在上皮、肌肉、心脏等需要承受机械压力的组织中尤为丰富。二、锚定连接（anchoringjunction）Anchoringjunctionsarecomposedoftwomainclassesofproteins:细胞内锚定蛋白（与骨架附着）跨膜黏附蛋白（黏附分子）锚定连接类型（根据连接的细胞骨架成分不同）3.桥粒（desmosome）4.半桥粒（hemidesmosome）1.黏合连接（adherensjunctions）2.黏合斑（Focaladhesions）与微丝相连与中间丝相连微棘褶皱收缩环Actinfilamentsareoftennucleatedattheplasmamembrane微丝的成核作用通常发生在质膜的下方ERM蛋白可以帮助将微丝附着到质膜上Adherensjunctionsconnectbundlesofactinfilamentsfromcelltocell.Inepitheliatheyoftenformacontinuousadhesionbelt(黏合带).位于上皮细胞顶部侧面，紧密连接下方，是细胞与细胞之间的带状黏合，对形态发生起重要作用。 Adherensjunctionsareformedbytransmembraneadhesionthatbelongtothecadherin(钙黏素)family.Theactinisattachedtomembranethroughasetofintracellularanchorproteins(catenins、vinculin、-actinin)Thistranscellularnetworkcancontractwiththehelpofmyosinmotorproteins,anditisthoughttohelpthefoldingofepithelialcellsheetintotubesandotherrelatedstructures.Theassemblyoftightjunctionsbetweenepithelialcellsseemstorequirethepriorformationofadherensjunctions.黏合带（adhesionbelt）位置：位于上皮细胞顶部侧面、紧密连接的下方形态和结构：是连续的带状粘附连接蛋白成分：细胞内锚定蛋白包括连环蛋白、纽蛋白和α-辅肌动蛋白等，跨膜粘附蛋白为钙粘素作用：在早期胚胎中使上皮细胞片层内陷形成管状器官原基，对形态发生起重要作用胞内锚定蛋白：连环蛋白（catenin）纽蛋白（vinculin）

α-辅肌动蛋白(α-actinin)跨膜黏附蛋白：

钙黏素（cadherin）黏合带（adhesionbelt）管腔和腺体上皮细胞侧壁，钮扣或铆钉状连接相邻细胞桥粒（desmosome）Desmosomeconnectintermediatefilamentsfromcelltocell.胞内锚定蛋白：桥粒珠蛋白（plakoglobin）桥粒斑蛋白（desmoplakin）跨膜黏附蛋白：桥粒芯糖蛋白（desmoglein）桥粒芯胶蛋白（desmocollin）组成桥粒的一些分子桥粒斑蛋白桥粒珠蛋白桥粒芯胶蛋白桥粒芯糖蛋白细胞内锚定蛋白：Amixtureofintracellularanchorproteinscomposeadenseplaqueonthecytoplasmicsurfaceofeachinteractingplasmamembrane.Transmembraneadhesionproteins(desmogleinanddesmocollin)aremembersofthecadherinfamily.Theparticulartypeintermediatefilamentsattachedtothedesmosomesdepensonthecelltype.桥粒（desmosome）位置：

管腔和腺体上皮细胞侧壁

相邻细胞接触点上一种类似钮扣的点状细胞连接，能牢固地将相邻细胞扣在一起形态：

钮扣或铆钉状连接相邻细胞，但保持细胞间隙蛋白成分:胞内锚定蛋白；跨膜黏附蛋白(钙黏素）作用：维持上皮组织结构细胞质骨架(中间丝)与疾病Skindiseases--角蛋白基因突变:单纯性大泡性表皮松懈症Anchoringjunctionsformedbyintegrinsbindcellstotheextracellularmatrix:Focaladhesions（黏合斑）Hemidesmosome（半桥粒）Focaladhesionsenablecellstogetaholdontheextracelularmatrixthroughintegrinsthatlinkintracellularlytoactinfilaments.Focaladhesions细胞通过局部粘附与细胞外基质之间形成的粘合连接跨膜粘附蛋白为整合素，介导胞外与细胞外基质成分相连锚定蛋白包括距蛋白、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白和纽蛋白等，胞内通过锚定蛋白与微丝相连

Hemidesmosome,orhalf-desmosom,resembledesmosomemorphologicallyandinconnectingtointermediatefilaments胞内锚定蛋白：网蛋白（plectin）跨膜黏附蛋白：整合素（integrin）半桥粒（hemidesmosome）位置:上皮细胞与细胞外基质接触点(一种点状细胞连接)形态:铆钉状连接上皮基底面与基膜，只有桥粒的一半结构，其致密斑只存于上皮细胞的胞质面蛋白成分:胞内锚定蛋白,网蛋白;跨膜黏附蛋白,整合素作用:使上皮组织固定，并分散所承受的机械张力

锚定连接类型3.桥粒（desmosome）4.半桥粒（hemidesmosome）1.黏合连接（adherensjunctions）2.点状黏合（Focaladhesions）三、通讯连接（communicatingjunction）存在于大多数组织中相邻细胞膜上的特殊连接通道实现细胞间电信号和化学信号的通讯联系完成群体细胞间的合作和协调包括：间隙连接、化学突触、胞间连丝1.间隙连接（gapjunction）又称缝隙连接gapjunction(间隙连接)allowsmallmolecules(suchasinorganicions,sugars,aminoacid,nucleotides,vitamins,cAMP)topassdirectlyfromcelltocell.Channel-formingproteins(connexins)间隙连接通透的物质或离子有一定的大小限制Amaximalfunctionalporesizefortheconnectingchannelsisabout1.5nm.连接子（connexon）Agap-junctionconnexonismadeupofsixtransmembraneconnexinsubunits.Connexinsarefour-passtransmembraneproteins.Mostcelltypeexpressmorethanonetypeofconnexins.Twodifferentconnexinproteinscanassembleintoaheteromeric

connexon.Adjacentcellsexpressingdifferentconnexinscanformintracellularchannelsinwhichthetwoalignedhalf-channelsaredifferent.ThemRNAinjectionapproachhasbeenusefulforidentifyingnewgap-junctionproteinseg.ShakingBFrogoocytesGap-junctionshavediversefunctions.Thepermeabilityofgap-junctionscanberegulatedconnexins.间隙连接（gapjunction）存在于

动物细胞（少数终末分化细胞除外）体外培养细胞呈斑块状，由成簇的连接子组成电化学和代谢上偶联两个细胞相邻质膜上的跨膜蛋白分子形成连通的通道

——连接子（connexon）。每一个缝隙连接都含有一簇连接子，数量可达数百。连接子是由6个连接蛋白亚单位构成。间隙连接（gapjunction）作用和特点介导细胞间电的偶联和化学的偶联。通透的物质或离子有一定的大小限制。有组织特异性（连接蛋白不同、通透性不同）。通透性是可调的。间隙连接（gapjunction）2.化学突触（chemicalsynapse）存在于神经细胞间和神经细胞与肌细胞间的接触部位。化学突触的质膜间有20nm的突触间隙。信号传递速度较慢，电信号→化学信号→电信号。3.胞间连丝（plasmodesmata）是植物细胞间的通讯连接相邻细胞的质膜形成圆柱形胞质通道

分子量小于800Da的物质通过信号传递速度较慢，电信号→化学信号→电信号在植物细胞间的物质运输和细胞通讯中起重作用胞间连丝示意图封闭连接锚定连接通讯连接细胞连接的类型何谓细胞黏附？细胞黏附与细胞连接又有什么不同？第二节细胞黏附概念

细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间通过一些特殊的分子彼此识别和结合是锚定连接的基础，同时也在细胞的迁移和组织构建中起重要作用。粘合带桥粒紧密连接间隙连接半桥粒连接复合体神经嵴细胞发生迁移集聚分化神经细胞卫星细胞构成神经节对胚胎发育中细胞的定向迁移、形成组织起重要作用细胞黏附见于上皮细胞有特化的连接区使细胞间结合牢固连接性黏附上皮的基底细胞基底细胞增殖相邻细胞互相连接上皮扩展细胞黏附由黏附分子介导细胞黏附分子（celladhesionmolecule,CAM）细胞表面跨膜蛋白包括细胞间和细胞-基质黏附分子参与细胞间和细胞与胞外基质的黏附有多种类型细胞黏附是选择性的识别过程见于非上皮细胞无特化的连接区适宜细胞的运动非连接性黏附细胞间黏附分子结合有三种方式嗜同性结合嗜异性结合连接分子依赖性结合一、细胞黏附的基本特性1.细胞黏附由黏附分子介导2.细胞间黏附分子结合有三种方式3.细胞黏附的连接性黏附和非连接性黏附机制4.细胞黏附是选择性的识别过程二、几种主要的细胞黏附分子介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质相互粘附和作用的跨膜糖蛋白分子作为细胞粘附的分子基础，参与细胞生长、发育、分化、凋亡，以及细胞识别、应答和信号转导等参与免疫应答、炎症反应、组织修复、器官硬化、血栓形成、移植排斥及肿瘤转移等多种生理、病理过程黏附分子二、几种主要的细胞黏附分子1.钙黏素家族2.选择素家族3.免疫球蛋白超家族4.整合素家族1.钙黏素家族（40多种钙黏素）钙黏素（cadherin）结构：单次跨膜蛋白胞外结构域形成重复子功能：介导同型细胞间的嗜同性黏附 维持细胞极性，构建和维持组 织结构钙黏素重复子Calciumdependentadhesionmolecules(Cadherins)Overadozendifferenttypes.

Almostallvertebratecellsexpressoneormore

cadherins.Single-passtransmembraneglycoproteincomposedofabout700-750residues.Extracellulardomains:

containabout100aminoacidresidues

containcalciumbindingsites

bindinahomophilicpatternCa2+对钙黏素的影响细胞间的嗜同性黏附钙黏素——Ca2+依赖的黏附分子钙黏素的嗜同性黏附在胚胎发育不同阶段的细胞识别、迁移和分化以及组织器官的构建和修复中起重要作用。连环蛋白联结蛋白辅肌动蛋白经典钙黏素通过锚定蛋白与微丝结合WellknowntypesofCalciumdependentadhesionmolecules:TypeofCadherinWhattissues?Structure:IntracellularbindingproteinsCytoplasmic

filamentsE-Cadherin;

P-Cadherinepithelialcellsadhesionbeltscatenins,

-actininactinDesmosomalCadherinepidermisandplacentadesmosomesdesmoplakinsI,II;Plakoglobinkeratin;desmin

N-Cadherinnerve,muscle,lenscellsadhesionbeltscatenins,-actinin,vinculinactin2.选择素家族结构：单次跨膜蛋白高度糖基化重要活性部位：凝集素结构域功能：介导白细胞与血管内皮细胞或血小板的识别和黏附 启动炎症免疫反应及维持炎症状态凝集素结构域选择素（selectin）依赖Ca2+的黏附分子CelltoCellSurfaceCarbohydrateBindingProteins(Selectins)*Transienttransmembranebindingproteins(lectins)

*InthepresenceofCalcium,bindtospecific

oligosaccharidesonanothercell

*"Heterophilic"celladhesion(bindingproteinbindstoanothertypeofsiteonacell

选择素与整合素介导白细胞迁移3.免疫球蛋白超家族（immunoglobinsuperfamily）不依赖Ca2+的黏附分子神经细胞黏附分子免疫球蛋白样结构域常与钙黏素共表达免疫球蛋白超家族（immunoglobin

superfamily）成分ICAM、VCAM、NCAM等

结构不依赖Ca2+的黏附分子胞外区有一个或多个Ig样结构域

分布

淋巴细胞、单核细胞、内皮细胞、上皮细胞功能与整合素介导白细胞与内皮细胞牢固粘附参与免疫炎症反应整合素（integrin）又称整联蛋白跨膜异二聚体糖蛋白（αβ），种类繁多，人体：24种α，9种β分布淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、血小板功能是多数细胞外基质成分的细胞表面受体

介导细胞间或细胞与胞外基质间黏附，参与信号传导，调控细胞功能4.整合素家族*Integrinsaretransmembraneheterodimers*IntegrinsmustinteractwiththecytoskeletontobindcellstotheECM*Cellscanregulatetheactivityoftheirintegrins*Integrinsactivateintracellularsignalingpathways整合素参与黏合斑形成整合素介导细胞骨架与细胞外基质的联系整合素介导的由内向外的信号转导途径整合素配体胞内信号级联反应2.细胞通过表面特异受体与细胞外基质成分结合如血小板被信号分子激活机体组织由细胞和细胞外基质构成何为细胞外基质呢？形态、结构分子组成与细胞的关系所起的作用或所具有的功能第三节细胞外基质概念由细胞分泌的多种大分子组成的复杂网络结构，充满着细胞之间的大小间隙功能：形成一种支撑性框架，为细胞提供一种有组织的外环境。Inanimals,theextracellularmatrix:*helpsorganizecellsintotissues*coordinatestheircellularfunctionsbyactivatingintracellularsignalingpathwaythatcontrolcellgrowth,proliferation,andgeneexpression.ExtracellularMatrix(ECM）：TheECMisanorganizednetworkofcollagens,proteoglycansand

glycoproteins.Inadditiontoprovidinganexternalscaffoldthatcellsattachto,theECMinfluencesthedevelopmentandbehaviorof

cells.SpecializedECMstructures,calledthebasementmembraneor

basallamina,underlieallepithelialcellsheetsandtubesandsurroundbloodvessels.Ⅰ.ExtracellularMatrix(ECM）

在不同组织中细胞外基质成分、含量和存在形式的差异

基质钙化大量成索的胶原纤维特化为基膜

骨组织坚硬肌腱、韧带具有强大的张力控制细胞的行为TheECMiscomposedof3majorclassesofbiomolecules:

Structuralproteins:collagenandelastin.(胶原、弹性蛋白)2.

Specializedproteins:

e.g.fibrillin

（原纤蛋白）,fibronectin（纤黏连蛋白）,andlaminin（层黏连蛋白）.3.

Proteoglycans（蛋白聚糖）:thesearecomposedofaproteincoretowhichisattachedlongchainsofrepeatingdisaccharideunitstermedofglycosaminoglycans(糖胺聚糖，GAGs)formingextremelycomplexhighmolecularweightcomponentsoftheECM.这些胞外基质中的大分子各自起着什么样的作用？1.胶原（collagen）Mostabundantanimalprotein(30%total)Hydroxylysineandhydroxyproline(25%ofAA),glycine(30%)Collagenscanfoldandcross-linkintofibrilsandnetworks20differentcollagengenesover7chromosomes女性皮肤为何老得快？

中新网10月10日电据生命时报报道，虽然女性花在护肤上的金钱和时间远多于男性，但她们似乎仍难以抗拒自然的力量。德国研究人员最近发现，女性皮肤的衰老速度要比男性快，研究还发现，胶原蛋白流失是皮肤衰的老主要原因。

胶原蛋白和弹性蛋白是皮肤中的两种蛋白质，皮肤的生长、修复、营养以及弹性、张力等都与它们有着密切联系。其中胶原蛋白的作用更加重要，75%的真皮层由胶原蛋白组成，它们担负着抗皱与保湿两大关键使命。人体在年轻时能够制造许多胶原蛋白，但它们的产量会随着年龄增长而减少。ThecollagentriplehelixViewdowntheaxisofthetriplehelixRepeatsetsofthreea.a,Gly-X-YProcollagenisproducedinthesecretorysystem.

Collagenfibersareassembledextracellularly.胶原分子前胶原胶原原纤维胶原纤维胶原纤维胶原纤维的形成过程胶原原纤维胶原类型：原纤维形成胶原:I、II、III、V网络形成胶原：IV、VII原纤维相关胶原：VI、IXThereareatleast12typesofcollagen各种组织中胶原成分有所不同胶原原纤维在不同组织中排列方式不同各种组织中胶原成分有所不同皮肤和骨组织以I型胶原为主软骨组织以II型胶原为主要成分基膜以IV型胶原为主要成分胶原原纤维在不同组织中排列方式不同皮肤中

呈交织状排列抵抗不同方向的张力肌腱中

呈平行的条索状排列与张力的主轴方向平行骨和角膜中

呈胶合板样成层排列Interactionsoffibrouscollagenswithnonfibrousfibril-associatedcollagens.IntendonsIncartilageCollagenTypeIVformsthemeshworkofbasementmembranes(basallamina).可高度拉伸的皮肤“弹性皮肤人”JamesMorris异常可拉伸的皮肤是一种遗传综合征的表现，由于胶原蛋白组装或交联中的缺陷所致。弹性蛋白分子网络的伸展和回缩2.弹性蛋白是弹性纤维的主要成分，赋予组织弹性。在血管、皮肤中含量丰富伸展回缩弹性纤维DefinitionofElastinElastin:Aproteinthatcoilandrecoilslikeaspringwithintheelasticfibersofconnectivetissueandaccountsfortheelasticityofstructuressuchtheskin,bloodvessels,heart,lungs,intestines,tendons,andligaments.Elastinfunctionsinconnectivetissuetogetherwithcollagen.Whereaselastinprovideselasticity,collagenprovidesrigiditytoconnectivetissue.Elastinisnormallynolongermadeafterpubertyandagingbegins.弹性蛋白与胶原蛋白比较：

1.弹性蛋白没有甘-X-Y重复顺序；2.弹性蛋白不是三股肽链的绞合；3.弹性蛋白不含羟赖氨酸和糖。

3.纤黏连蛋白是一类非胶原糖蛋白通过整合素和跨膜黏附分子介导与胞内微丝相连细胞与胞外基质间的黏附及胞外基质结构的有序组建起重要作用协同序列细胞结合位点肝素结合位点Fibronectin(FN)isinvolvedinmanycellularprocesses,includingtissuerepair,embryogenesis,bloodclotting,andcellmigration/adhesion.

Fibronectin(FN)FNisRod-like,composedofthreedifferenttypesofhomologous,repeatingmodules,TypesI,II,andIII.Thesemodules,thoughallpartofthesameaminoacidchain,canbeenvisionedas"beadsonastring,"eachonejoinedtoitsneighborsbyshortlinkers.FNsometimesservesasageneralcelladhesionmoleculebyanchoringcellstocollagenorproteoglycansubstrates.FNalsocanservetoorganizecellularinteractionwiththeECMbybindingtodifferentcomponentsoftheextracellularmatrixandtomembraneboundFNreceptorsoncellsurfaces.

100nmFibronectinFibronectinsaredimersof2similarpeptides.

Fibronectin

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

RGDseq.=Arg-Gly-Asp.FibronectinReceptors

formafamilyofheterodimerictransmembraneproteins.collagenproteoglycanfibronectinintegrinactinfilamentLipidbilayerCellinteriorCellexterior4.层黏连蛋白是一类非胶原糖蛋白是基膜的主要成分之一，具有与胞外基质（胶原）及细胞表面黏附分子（整合素）的结合位点Lamininsareheterotrimericglycoproteinsthatarecomposedofα,βandγchains.TheyareprimarilylocatedinBMs,wheretheyformnetworkswithcollagenIVandnidogen.Lamininsaffectcellularfunctionsbybindingtointegrinsandnon-integrinreceptors.

LamininStructureoflaminin5.糖胺聚糖和蛋白聚糖蛋白聚糖（1）糖胺聚糖(GAG)根据糖基组成和硫酸盐化程度不同透明质酸硫酸软骨素（硫酸皮肤素）肝素/硫酸乙酰肝素硫酸角质素GAGchainsoccupylargeamountsofspaceandformhydrategelsGAG:Mostly(-)chargedverylargeUsuallysulfatedExtended,repulsionHydratedwithlargeamountsofwaterCushionstissues,developsturgorHyaluronanisanonsulfatedGAG.Itisformedbyaplasma-membrane-boundenzyme(HAsynthase)andisspunoutdirectlyfromthecellsurfacebyanenzymecomplexembeddedintheplasmamembrane.

Insolutionitisveryflexible,bendingandtwistingintomanyconformations.Becauseofthelargenumberofanionicresiduesonitssurface,thetypicalHAbindsalargeamountsofwater.ThebindingofcationsbyCOO-groupsonthesurfaceofHAincreasestheconcentrationofionsandthustheosmoticpressure.Theseswellingforcesgiveconnectivetissuestheirabilitytoresitcompressionforces.Becauseofitsloose,hydrate,porousnature,theHAcoatboundtocellsappearstokeepcellsapartfromoneanother,giveingthemthefreedomtomoveaboutandproliferate.Thecessationofcellmovementandtheinitiationofcell-cellattachmentsarefrequentlycorrelatedwithadecreaseHA.AssociationofHAandproteoglycansformslarge,complexaggregates透明质酸硫酸角质素硫酸软骨素glycoproteinDecoratesthesurfaceofcollagenAsmallandalargeproteoglycanfoundintheECMPrincipaltypesofepitheliumeg.Bloodvessels(endothelialcells)C.Linecertaincavitiessubjecttoexpansionandcontraction.eg.theurinarybladder(endothelialcells)二、基膜（basallamina）由细胞外基质特化而成的薄层网络状结构，厚度60-100nm位于大多数上皮细胞层和内皮细胞层的下面，也可包绕在肌细胞、脂肪细胞和神经鞘细胞的周围MajorcomponentsofthebasallaminaCollagenTypeIVformsthemeshworkofbasementmembranes(basallamina).巢蛋白基底膜蛋白聚糖不同组织中基膜的结构与功能有所不同将相邻细胞联系在一起，形成完整的组织（平滑肌细胞周围）调节吸收营养物质进入血液（小肠上皮下）起者分子滤膜作用，阻止大分子通过，只让某些小分子从血液进入原尿（肾小球基底膜）对组织的再生和创伤愈合起重要作用肌肉、神经和上皮组织损伤时

残存的基膜可为再生细胞提供一个框架，使细胞迁入，重建原先的组织结构皮肤或角膜损伤后

基膜的成分发生变化，如纤粘连蛋白增加，使细胞迁移至损伤部位促进其愈合三、细胞外基质与细胞的相互关系1.细胞控制细胞外基质的生成和降解2.细胞通过表面特异受体与细胞外基质成分结合3.细胞外基质对细胞结构与功能的影响三、细胞外基质与细胞的相互关系1.细胞控制细胞外基质的生成和降解细胞外基质的成分是由细胞产生的，细胞外基质成分的降解是由细胞分泌的蛋水解酶催化的三、细胞外基质与细胞的相互关系3.细胞外基质对细胞结构与功能的影响（1）细胞外基质影响细胞的形态、存活和死亡（2）细胞外基质影响细胞的增殖和分化（3）细胞外基质影响细胞的迁移细胞外基质影响细胞的增殖和分化细胞只有粘附和铺展在细胞外基质上才能增殖一旦离开细胞外基质变成球形时就不能增殖

外胚层细胞内胚层细胞前羊膜腔调亡细胞基膜细胞外基质影响细胞的形态、存活和死亡细胞的存活依赖于粘附在细胞外基质上上皮细胞和内皮细胞一旦脱离了细胞外基质就会发生凋亡

ECMFunctionEndowtissueductility、elasticity、amortization.InfluencecellsurvivalanddeathDeterminecellshapeControlcellproliferationControlcelldifferentiationAffectcellmigrationPromotestraumaplerosis二、肿瘤转移肿瘤转移概念（WhatIsMetastasis）肿瘤转移步骤（StepsforMetastasis）肿瘤转移的基本过程（Stepsintheprocessofmetatasis）WhatIsMetastasis?Whenpatientsarediagnosedwithcancer,theywanttoknowwhethertheirdiseaseislocalorhasspreadtootherlocations.Cancerspreadsbymetastasis,theabilityofcancercellstopenetrateintolymphaticandbloodvessels,circulatethroughthebloodstream,andtheninvadeandgrowinnormaltissueselsewhere.Inlargemeasure,itisthisabilitytospreadtoothertissuesandorgansthatmakescancerapotentiallylife-threateningdisease,sothereisgreatinterestinunderstandingwhatmakesmetastasispossibleforacanceroustumor.Ⅱ.Tumormetastasis

StepsforMetastasisTumorcellattachmentNeovascularizationDisruptionofbasementmembraneInvasionofmalignantcellsintohoststromaIntravasationintobloodorlymphaticcirculationSurvivalandtransportExtravasationGrowthwithinnewenvironmentCarcinomainsituCancercellbecomescapableofinvasion(expressessurfaceadhesionmolecules)Tumorcellsreleaseproteolyticenzymes,disruptionofECMInvadeECMTumorcellsmetastasizebywayofbloodvesselsorlymphaticsBloodvesselLymphaticRepeatedbindingtoanddissolutionofECMStepsintheprocessofmetatasisThreestepsincrossingabasallamina-ataskthatinvasivetumorcellsmustbeabletoperformⅢ.ECMandTumorMetastasisMatrixDegration：proteomease（MMPs），polysaccharidehydrolaseAngiogenesis：cellgrowthfactor（FGF，VEGF），ECMinhibitor(Angiostatin,Endostatin,TSP)Migration：Chemokinefactor（FN，LN）Adhesion：cell—cell，cell—ECMcelladhesionmolecules:ECMreceptor—IntegrinSignaling：ECMreceptorsignaltransduction(FAK)ProteinasesFunction:Degradeextracellularmatrix(ECM),includingthebasementmembrane(BM)ImportantinnormalphysiologicalprocessesTissueremodelingandgrowthTrophoblastimplantationWoundrepairProteinases(cont.)Classes:SerineproteinasesCysteineproteinasesAsparticproteinasesMetalloproteinasesADAMs(ADisintegrinAndMetalloproteinase)MatrixMetalloproteinases

(MMPs)MMPs-familyofzinc-dependentproteasesTIMPs-tissueinhibitorsofMMPsBalancebetweenMMPsandTIMPsisstrictinnormalcells,dysregulatedinCAMMPsIncreasedinvasivecapacityTIMPSMatrixMetalloproteinase（MMPs）MatrixMetalloproteinases(MMPs）:TheMMPsareafamilyofECMdegradingenzymesthatsharescommonfunctionaldomainsandactivationmechanisms.Matrixmetalloproteinases(MMPs)constitutealargefamilyofsecretedsolubleandcell-surfacezinc-dependentendopeptidasesthatcleaveECMcomponents.Thematrixmetalloproteinases(MMPs)compriseafamilyofzinc-dependentendopeptidasesthatconsistofmorethan21humanMMPs