第十五章：細(xì)胞社會的聯(lián)系：細(xì)胞連接細(xì)胞黏

第十五章：細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞連接（Celljunction）是多細(xì)胞有機體中相鄰細(xì)胞之間通過細(xì)胞質(zhì)膜相互聯(lián)系，協(xié)同作用的重要組織方式。根據(jù)行使功能的不同，細(xì)胞連接可以分為三大類：緊密連接Occludingjunctions(tightjunctions)錨定連接Anchoringjunctions通訊連接Communicatingjunctions封閉連接（occludingjunctions）以緊密連接（tightjunction）為典型代表緊密連接一般存在于上皮細(xì)胞間封閉作用可阻止可溶性物質(zhì)從上皮細(xì)胞層的一側(cè)擴散到另一側(cè)。隔離和支持隔離上皮細(xì)胞的游離端與，基底面細(xì)胞膜上的膜蛋白，以行使各自不同的膜功能。緊密連接功能緊密連接由圍繞在細(xì)胞四周的嵴線網(wǎng)絡(luò)而成。嵴線是成串排列的特殊跨膜蛋白(occludin，claudin)

錨定連接（anchoringjunction）通過細(xì)胞骨架系統(tǒng)將細(xì)胞與相鄰細(xì)胞或細(xì)胞與基質(zhì)之間連接起來。分為：粘著連接（adhesionjunction）粘合帶（adhesionbelt）焦點粘著（focaladhesion）粘合斑（adhesionplaque）橋粒（desmosome）半橋粒（hemidesmosome）

錨定連接粘著連接（adhesionjunction）此種連接在質(zhì)膜胞質(zhì)一側(cè)與微絲相連在上皮細(xì)胞中以粘著帶的形式存在粘著帶（adhesionbelt）位于某些上皮細(xì)胞緊密連接的下方，相鄰細(xì)胞間形成一個連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)?？缒ぬ堑鞍祝衡}粘素家族（粘著帶處相鄰細(xì)胞間的相互作用依賴于Ca2+）胞內(nèi)連接成份：微絲與粘著帶相連的微絲在細(xì)胞中形成平行于細(xì)胞膜的可收縮的纖維束。粘著連接焦點粘著通過整合素將細(xì)胞的微絲與細(xì)胞外基質(zhì)相連通常是以粘著斑的形式存在粘著斑（adhesionplaque）是肌動蛋白纖維與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方式。跨膜連接糖蛋白整合素家族integrins行使纖連蛋白受體的功能，并通過纖連蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)微絲在粘著斑形成的過程中，GTP結(jié)合蛋白Rho激酶起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。焦點粘著（focaladhesion）粘著帶與粘著斑橋粒在兩個細(xì)胞間形成鈕扣式的結(jié)構(gòu)將相鄰細(xì)胞鉚接在一起跨膜糖蛋白鈣粘素家族細(xì)胞內(nèi)錨定成份中間纖維細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的中間纖維通過橋粒相互連接形成貫穿于整個組織的整體網(wǎng)絡(luò)，支持該組織并抵抗外界壓力與張力。橋粒（desmosome）電鏡下橋粒處相鄰細(xì)胞膜間的間隙約30nm，在質(zhì)膜的胞質(zhì)面有一塊厚度為15-30nm的盤狀致密斑，中間纖維直接與其相連；相鄰兩細(xì)胞的致密斑由跨膜連接糖蛋白相互連接。與橋粒相連的中間纖維的成分依據(jù)不同的細(xì)胞類型而不同。橋粒（desmosome）橋粒半橋粒（hemidesmosome）半橋粒通過膜蛋白將上皮細(xì)胞固著在基底膜上。跨膜糖蛋白整合素家族細(xì)胞內(nèi)錨定成份中間纖維在半橋粒中，中間纖維不是穿過而是終止于半橋粒的致密斑內(nèi)。半橋粒

細(xì)胞骨架在細(xì)胞連接中的作用.

通訊連接（communicatingjunction）主要包括間隙連接(gapjunction)化學(xué)突觸(chemicalsynapse)神經(jīng)細(xì)胞間胞間連絲(plasmodesmata)植物細(xì)胞中間

通訊連接gap-junctionchannel連接子相鄰細(xì)胞膜上的兩個連接子對接形成一個間隙連接單位。間隙連接的通透性是可以調(diào)節(jié)的。間隙連接的功能在代謝偶連、神經(jīng)沖動信息傳遞、早期胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化過程中起重要作用。間隙連接

電子顯微鏡觀察到的間隙連接存在于可興奮細(xì)胞間的細(xì)胞連接方式，它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳遞神經(jīng)沖動并因此而得名。化學(xué)突觸小腸上皮細(xì)胞連接植物的胞間連絲胞間連絲細(xì)胞表面的粘連分子

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（CAM）的特征與類型

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。

粘連分子類型及細(xì)胞間粘著方式

類型

粘著方式

粘附因子介導(dǎo)的細(xì)胞粘連的3種方式兩相鄰細(xì)胞表面的同種CAM分子間的相互識別與結(jié)合（親同性粘附）兩相鄰細(xì)胞表面的不同種CAM分子間的相互識別與結(jié)合（親異性粘附）；兩相鄰細(xì)胞表面的相同CAM分子借細(xì)胞外的連接分子相互識別與結(jié)合。類型

鈣粘素（Cadherins）

選擇素（Selectin）免疫球蛋白超家族的CAM(Ig-Superfamily，IgSF)整合素（Integrins）質(zhì)膜整合蛋白聚糖也介導(dǎo)細(xì)胞間的粘著。鈣粘素屬同親性依賴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。對胚胎發(fā)育中的細(xì)胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有主要作用。E-Cadherins(epithelial),N-Cadherins(neural)，P-Cadherins(placental)，橋粒鈣粘素。親同性粘附homophilic粘附連接鈣粘素-微絲橋粒鈣粘素-中間纖維細(xì)胞分選選擇素選擇素（selectin）屬親異性CAM，其作用依賴于Ca2＋主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識別與粘合，幫助白血病從血液進入炎癥部位。已知選擇素有三種L選擇素E選擇素P選擇素選擇素結(jié)構(gòu)模型CytoplasmicdomainTransmembranedomainEGFdomainShortconsensusrepeatLectindomain選擇素的類型和分子結(jié)構(gòu)P-selectinE-selectinL-selectin選擇素的基因表達及其調(diào)控Chromosome1300kbP-selectinL-selectinE-selectinPlateletesEndotheliacellsIL-1,TNF-a,LPSThrombin,Histamine蛋白酶C活化因子，補體蛋白片段

activegeneLeukocyteEndotheliacellsActivatingIL-1,TNF-a,LPSActomycinDCycloheximideL-selectinPSGL-1GlyCAM-1CD34MadCAM-1Sgp200Humanpodocalyxin-likeproteinSialyl6-sulfoLewisXE-selectinP-selectinPSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXCD24/HAS(heat–stableantigen)E-selectinPSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXESL-1CD44L-selectin選擇素和他們的配體免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily，Ig-SF）包括分子結(jié)構(gòu)中含有免疫球蛋白（Ig）樣結(jié)構(gòu)域的所有分子免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域系指借二硫鍵維系的兩組反向平行β折疊結(jié)構(gòu)一般不依賴于Ca2＋同親性&異親性整合素整合素（integrin）大多為親異性細(xì)胞粘附分子，其作用依賴于Ca2＋，Mg2+介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用幾乎所有動植物細(xì)胞均表達整合素。

焦點粘附（粘著斑）整合素-微絲半橋粒整合素-中間纖維

膜整聯(lián)蛋白（整合素）跨膜糖蛋白連接細(xì)胞骨架和細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)由兩個亞基組成的異二聚體依賴于鈣離子功能介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)連接影響細(xì)胞形狀、增殖、分化、遷移信號轉(zhuǎn)導(dǎo)MajorfamiliesofCAMs為什么她的皮膚不如年輕的時候那么水潤、光滑了？細(xì)胞外被與細(xì)胞外基質(zhì)基本概念

膠原(collagen)彈性蛋白(elastin)

氨基聚糖和蛋白聚糖

層粘連蛋白和纖連蛋白

植物細(xì)胞壁

細(xì)胞外被(cellcoat)

結(jié)構(gòu)組成：又稱糖萼(glycocalyx)指細(xì)胞質(zhì)膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì)，實際指細(xì)胞表面與質(zhì)膜中的蛋白或脂類分子共價結(jié)合的寡糖鏈。

功能： 不僅對膜蛋白起保護作用,而且在細(xì)胞識別中起重要作用。細(xì)胞外被細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)

結(jié)構(gòu)組成：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)的信號功能細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)共同組成組織器官上皮組織的細(xì)胞外基質(zhì)膠原膠原（Collagen）含量最多（25%）、分布廣泛纖維蛋白家族來源：成纖維細(xì)胞軟骨細(xì)胞成骨細(xì)胞上皮細(xì)胞等膠原的主要類型膠原的主要類型及分布類型：26種由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼分布：組織特異性

I型--皮膚﹑肌腱﹑韌帶及骨和血管壁等，具有很強的抗張強度。II型--軟骨等III型—形成細(xì)微的原纖維網(wǎng)，廣泛分布于具有伸展性的組織如皮膚，血管及內(nèi)臟等疏松結(jié)締組織；

IV型--基膜為什么膠原會呈現(xiàn)周期性橫紋？膠原的分子結(jié)構(gòu)三條α多肽鏈組成的三股螺旋結(jié)構(gòu)富含Gly（甘）,Pro（脯）和Lys（賴）三肽重復(fù)序列：

Gly-X-Y

X：Pro；Y：Hypro/Hylys特征性化學(xué)修飾：Pro，Lys羥基化

Lys選擇性糖基化α鏈及膠原分子膠原的分子間和分子內(nèi)交聯(lián)膠原的分子結(jié)構(gòu)膠原的合成裝配與降解來源：成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、上皮細(xì)胞等合成：細(xì)胞內(nèi)（細(xì)胞核-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-分泌小泡）裝配：細(xì)胞外降解：細(xì)胞外（1）細(xì)胞內(nèi)合成核：hnRNA前體--mRNARER：前體鏈--（加前肽）--

前α鏈--（Pro，Lys羥基化）--三螺旋--前膠原Golgi體：前膠原（加工修飾）分泌小泡：前膠原（運輸）前肽（propeptide）：不含Gly-X-Y序列，抑制膠原在胞內(nèi)組裝。前膠原（procollagen）：帶有前肽的三股螺旋膠原分子。細(xì)胞外裝配前膠原--（前肽酶切去前肽）原膠原分子（collagenmolecule）--（有序排列）膠原原纖維（collagenfibril）（EM）--（成束）膠原纖維（collagenfiber）（LM）膠原的胞外降解膠原存在分布穩(wěn)定，更新轉(zhuǎn)換較慢降解：膠原酶（collagenase）膠原的主要功能構(gòu)成胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)；剛性和抗張力很大使組織牢固，不易變形；刺激細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞分化。為什么幾百年前，遠(yuǎn)航的船員大多會因為大出血而喪命？膠原與疾病1）膠原病壞血?。篤c缺乏導(dǎo)致膠原生成障礙，血管、皮膚等變脆易出血。2）腫瘤彈性蛋白（elastin）彈性蛋白

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)。彈性蛋白（elastin）彈性蛋白的結(jié)構(gòu)特點富含Gly、Pro很少羥化，無糖基化修飾不含Gly-X-Y重復(fù)序列彈性蛋白的合成與降解合成與裝配：胞內(nèi)：可溶性彈性蛋白原胞外：分子交聯(lián)裝配成彈性纖維網(wǎng)

降解：彈性蛋白酶彈性纖維（elasticfiber）由彈性蛋白及其表面的微原纖維（microfibils）構(gòu)成。彈性蛋白的功能構(gòu)成彈性纖維網(wǎng)絡(luò)的主要成分賦予組織彈性糖胺聚糖和蛋白聚糖高分子量的含糖化合物－－氨基聚糖：多糖蛋白聚糖：糖蛋白構(gòu)成親水性凝膠賦予組織彈性、抗壓性氨基聚糖（GAG）

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;

氨基聚糖（GAG）分類透明質(zhì)酸（HA）

硫酸軟骨素（CS）硫酸皮膚素（DS）

硫酸乙酰肝素（HS）