細(xì)胞生物學(xué)(第五版)-第16章-細(xì)胞的社會聯(lián)系

第16章細(xì)胞的社會性聯(lián)系細(xì)胞生物學(xué)〔第5版〕主編丁明孝王喜忠張傳茂陳建國多細(xì)胞生物體內(nèi)沒有細(xì)胞是“孤立”的通過細(xì)胞通訊、黏著、連接以及細(xì)胞與胞外基質(zhì)的相互作用構(gòu)成復(fù)雜的細(xì)胞社會決定細(xì)胞的行為和命運，包括結(jié)構(gòu)與功能分化、位置以及生死抉擇，維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)平衡細(xì)胞的社會聯(lián)系本章主要內(nèi)容細(xì)胞連接細(xì)胞黏著及其分子根底細(xì)胞外基質(zhì)第一節(jié)細(xì)胞連接細(xì)胞連接〔celljunction〕：在細(xì)胞膜的特化區(qū)域，通過膜蛋白、細(xì)胞骨架蛋白或者胞外基質(zhì)形成的細(xì)胞與細(xì)胞之間，或者細(xì)胞與胞外基質(zhì)間的連接結(jié)構(gòu)。

按功能不同，細(xì)胞連接可分為3大類：一、封閉連接〔occludingjunction〕二、錨定連接〔anchoringjunction〕三、通訊連接〔communicationjunction〕封閉連接〔occludingjunction〕：將相鄰上皮細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，阻止溶液中的小分子沿細(xì)胞間隙從細(xì)胞一側(cè)滲透到另一側(cè)。緊密連接是這種連接的典型代表。緊密連接〔

tightjunction〕：相鄰細(xì)胞膜上成串排列的特殊跨膜蛋白〔如閉合蛋白和密封蛋白〕形成嵴線〔“焊接線”〕,將兩個細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起。緊密連接是存在于上皮細(xì)胞間的一種特殊的封閉連接，也存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞間〔如血腦屏障〕。一、封閉連接小腸上皮細(xì)胞緊密連接結(jié)構(gòu)細(xì)胞微絨毛和細(xì)胞緊密連接區(qū)兩個相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜通過嵴線緊密連接在一起緊密連接有2個主要功能：一是形成滲透屏障，阻止可溶性物質(zhì)從上皮細(xì)胞層一側(cè)通過細(xì)胞間隙擴(kuò)散到另一側(cè)，起重要的封閉作用將電子致密物氫氧化鑭參加上皮細(xì)胞一側(cè)作為示蹤物，不能夠通過緊密連接進(jìn)入細(xì)胞的另一側(cè)緊密連接形成的滲透屏障是相對的，某些小分子可通過緊密連接，以細(xì)胞旁路途徑從上皮細(xì)胞層一側(cè)轉(zhuǎn)運或“滲漏”到另一側(cè),如小腸上皮、腎小管組織。游離面質(zhì)膜與基底面質(zhì)膜負(fù)擔(dān)不同的功能：游離面含有大量吸收葡糖糖分子的協(xié)同轉(zhuǎn)運載體，完成Na+驅(qū)動的葡萄糖同向轉(zhuǎn)運；基底面含有執(zhí)行被動運輸?shù)钠咸烟寝D(zhuǎn)運載體，將葡萄糖轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外液，完成葡萄糖的吸收和轉(zhuǎn)運功能。二是形成上皮細(xì)胞膜蛋白與膜脂分子側(cè)向擴(kuò)散的屏障，維持上皮細(xì)胞極性緊密連接通過相鄰細(xì)胞膜上的跨膜蛋白形成嵴線相互作用，將兩個細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起。目前從緊密連接的嵴線中至少確定了兩類蛋白：一類稱為閉合蛋白，另一類稱為密封蛋白，二者都是4次跨膜蛋白。閉合蛋白和密封蛋白形成嵴線的相互作用還依賴于其他蛋白質(zhì)。錨定連接〔anchoringjunction〕：通過細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及細(xì)胞骨架系統(tǒng)將細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間連接起來，以形成堅韌有序的細(xì)胞群體、組織與器官。二、錨定連接錨定連接增強(qiáng)組織中細(xì)胞承受機(jī)械力的能力，由2類蛋白構(gòu)成：〔1〕跨膜黏附性蛋白〔adhesionprotein〕〔2〕細(xì)胞內(nèi)錨蛋白〔anchorprotein〕1.橋粒〔desmosome〕：細(xì)胞與細(xì)胞間的錨定連接方式。一個細(xì)胞內(nèi)的中間絲與相鄰細(xì)胞內(nèi)的中間絲通過橋粒相互作用，從而將相鄰細(xì)胞連成一起。細(xì)胞內(nèi)錨蛋白：細(xì)胞骨架：跨膜黏附性蛋白：橋粒結(jié)構(gòu)〔一〕與中間絲相連的錨定連接患者自身抗體結(jié)合橋粒跨膜黏附性蛋白質(zhì)，破壞橋粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致上皮細(xì)胞間錨定連接喪失，體液滲漏而產(chǎn)生嚴(yán)重的皮膚水皰病自身免疫缺陷病——天皰瘡2.半橋?！瞙emidesmosome〕：細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的錨定連接方式。參與的細(xì)胞骨架仍為中間絲，細(xì)胞膜上的跨膜黏附性蛋白是整聯(lián)蛋白，與整聯(lián)蛋白相連的胞外基質(zhì)是層粘蛋白通過半橋粒，上皮細(xì)胞可以黏附到基〔底〕膜上。半橋粒HemidesmosomeDesmosomes〔橋?！砪onnectintermediatefilamentsfromcelltocell1.黏著帶〔adhesionbelt〕：位于上皮細(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)?？缒ゐじ叫缘鞍准?xì)胞內(nèi)錨蛋白細(xì)胞骨架〔二〕與微絲〔肌動蛋白纖維〕相連的錨定連接：黏著帶與黏著斑跨膜黏附性蛋白細(xì)胞內(nèi)錨蛋白細(xì)胞骨架2.黏著斑〔focaladhesion〕：細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方式。這種連接形式在肌肉和肌腱很常見，有助于維持細(xì)胞在運動過程中的張力以及影響細(xì)胞生長的信號傳遞。三、通訊連接通訊連接〔communicationjunction〕：介導(dǎo)相鄰細(xì)胞間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運、化學(xué)或電信號的傳遞，主要包括動物細(xì)胞間的間隙連接〔gapjunction〕、神經(jīng)元間或神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞之間的化學(xué)突觸〔chemicalsynapse〕和植物細(xì)胞間的胞間連絲〔plasmodesma〕?！惨弧抽g隙連接TK+TK-間隙連接除骨骼細(xì)胞和血細(xì)胞外，在幾乎所有的動物細(xì)胞間專司細(xì)胞通信的連接方式。間隙連接結(jié)構(gòu)示意圖4次跨膜的間隙連接蛋白間隙連接的蛋白組成豚鼠上皮細(xì)胞冷凍蝕刻電鏡顯示間隙連接成片分布區(qū)域1.結(jié)構(gòu)與成分神經(jīng)肌肉接頭〔neuromuscularjunction〕：神經(jīng)元軸突末與肌纖維之間的連接位點，同時也是神經(jīng)沖動從軸突經(jīng)突觸間隙向肌纖維傳遞的位點。電突觸結(jié)構(gòu)示意圖2.功能〔1〕在代謝偶聯(lián)中起作用，允許小分子代謝物和信號物質(zhì)通過，以實現(xiàn)細(xì)胞間代謝偶聯(lián)或細(xì)胞通訊；〔2〕在神經(jīng)沖動信息傳遞中起作用，電突觸屬于間隙連接；〔3〕在胚胎早期發(fā)育中起作用，為影響細(xì)胞分化的信號物質(zhì)的傳遞提供通道?！捕嘲g連絲胞間連絲〔

plasmodesma〕：胞間連絲穿越細(xì)胞壁，由相鄰細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜共同組成管狀結(jié)構(gòu)。胞間連絲

植物細(xì)胞之間形成眾多胞間連絲；B馬鈴薯細(xì)胞胞間連絲；胞間連絲的結(jié)構(gòu)中央是由光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延伸形成的鏈樣管。在管狀質(zhì)膜與鏈樣管之間是由細(xì)胞液構(gòu)成的環(huán)孔。〔三〕化學(xué)突觸化學(xué)突觸〔chemicalsynapse〕：化學(xué)突觸是存在于可興奮細(xì)胞之間的細(xì)胞連接方式，它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動，

第二節(jié)細(xì)胞黏著及其分子機(jī)制同種類型細(xì)胞間彼此黏著是許多組織結(jié)構(gòu)的根本特征。實驗說明，細(xì)胞可以特異性識別某些細(xì)胞的外表，然后相互作用而忽略另一些細(xì)胞。將兩棲動物早期胚胎的外胚層和中胚層細(xì)胞解離為單細(xì)胞并混合在一起，起初細(xì)胞形成一個混合的聚合體，然后從其他類型細(xì)胞中分選出來。外胚層細(xì)胞移動到聚合體的外外表，中胚層細(xì)胞移動到聚合體的內(nèi)部，這些正是它們在胚胎中所占據(jù)的位置細(xì)胞識別與黏著的分子根底是細(xì)胞外表的細(xì)胞黏著分子〔celladhesionmolecule，CAM〕，細(xì)胞黏著分子都是整合膜蛋白，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的黏著或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的黏著。這種黏著一方面將細(xì)胞連接成組織，另一方面提供了細(xì)胞與周圍環(huán)境通信的根底。細(xì)胞黏著分子通過3種方式介導(dǎo)細(xì)胞識別與黏著〔1〕同親型結(jié)合〔2〕異親型結(jié)合〔3〕依賴銜接分子型結(jié)合細(xì)胞黏著分子都是跨膜蛋白，根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能特性分4大類：鈣黏蛋白、選擇素、整聯(lián)蛋白及免疫球蛋白超家族。細(xì)胞黏著分子多數(shù)需要依賴Ca2+和Mg2+才起作用，它們介導(dǎo)的細(xì)胞識別與黏著還能在細(xì)胞骨架的參與下，形成細(xì)胞連接。鈣黏蛋白〔cadherin〕是一類依賴Ca2+的同親型結(jié)合的細(xì)胞黏著糖蛋白，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。最先發(fā)現(xiàn)的鈣黏蛋白常根據(jù)發(fā)現(xiàn)的組織類型命名，稱典型鈣黏蛋白。非典型鈣黏蛋白在序列組成上差異較大，主要功能是介導(dǎo)細(xì)胞黏著。一、鈣黏蛋白典型鈣黏蛋白胞外局部具有5個重復(fù)結(jié)構(gòu)域，每個重復(fù)結(jié)構(gòu)域之間是具有一定韌性的鉸鏈區(qū)域，結(jié)合Ca2+。最后一個重復(fù)結(jié)構(gòu)域形成1個把手樣結(jié)構(gòu)和1個口袋狀結(jié)構(gòu)。鈣黏蛋白胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域為細(xì)胞骨架〔微絲或中間絲〕提供錨定位點Ca2+結(jié)合在重復(fù)結(jié)構(gòu)域之間的鉸鏈區(qū)域，賦予整個鈣黏蛋白胞外局部剛性，使一個細(xì)胞鈣黏蛋白的把手樣結(jié)構(gòu)和另一細(xì)胞鈣黏蛋白的口袋樣結(jié)構(gòu)彼此嵌合在一起，實現(xiàn)了Ca2+依賴性的細(xì)胞黏著。低濃度〔<0.05mmol/L〕Ca2+導(dǎo)致鈣黏蛋白胞外局部的剛性喪失。鈣黏蛋白介導(dǎo)高度選擇性的細(xì)胞識別與黏著調(diào)控鈣黏蛋白的種類與數(shù)量能影響細(xì)胞間的黏著與遷移，從而影響組織分化，比方小鼠8細(xì)胞胚胎時期，表達(dá)E-鈣黏蛋白將松散的分裂球細(xì)胞變成緊密黏合的細(xì)胞。E-鈣黏蛋白突變，會導(dǎo)致胚胎細(xì)胞的別離和死亡。上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)型為間質(zhì)細(xì)胞或間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)型為上皮細(xì)胞是一個受控的可逆過程，稱之上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)型。其分子機(jī)制涉及E-鈣黏蛋白表達(dá)與否。表達(dá)E-鈣黏蛋白后，分散的間質(zhì)細(xì)胞會聚集在一起形成上皮組織；不表達(dá)E-鈣黏蛋白的上皮細(xì)胞那么從上皮組織遷移出來形成游離的間質(zhì)細(xì)胞上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)型涉及E-鈣黏蛋白的表達(dá)與否二、選擇素選擇素〔selectin〕:一類依賴Ca2+的異親型結(jié)合的細(xì)胞黏著分子，屬跨膜糖蛋白家族，其胞外局部高度保守并能識別和結(jié)合其它細(xì)胞外表所凸起的特異糖基的凝集素結(jié)構(gòu)域〔lectindomain〕。L-選擇素存在于各種白細(xì)胞的外表，參與炎癥部位白細(xì)胞從內(nèi)皮細(xì)胞間隙進(jìn)入組織的過程E-選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞外表P-選擇素位于血小板和內(nèi)皮細(xì)胞上選擇素的種類選擇素及整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞黏著，選擇素主要參與白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識別與黏著，幫助白細(xì)胞經(jīng)血流進(jìn)入炎癥部位三、免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族〔IgSF〕：指分子結(jié)構(gòu)中具有免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞黏著分子超家族。其中有的介導(dǎo)同親型細(xì)胞黏著，有的介導(dǎo)異親型細(xì)胞黏著，但它們介導(dǎo)的細(xì)胞黏著都不依賴于Ca2+。其中了解最多的是神經(jīng)細(xì)胞黏著分子〔neuralcelladhesionmoleculeNCAM)，在神經(jīng)組織細(xì)胞間的黏著中起主要作用神經(jīng)細(xì)胞黏著分子結(jié)構(gòu)示意圖4種神經(jīng)細(xì)胞黏著分子免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域，每個結(jié)構(gòu)域在loop末端形成二硫鍵同親型結(jié)合模型四、整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白〔integrin〕：普遍存在于脊椎動物細(xì)胞外表，屬于Ca2+或Mg2+依賴性的、異親型結(jié)合的細(xì)胞黏著分子，由α和β兩種亞基形成跨膜異二聚體目前人類至少已鑒定出24種不同的α亞基和9種不同的β亞基，可與胞外基質(zhì)配體結(jié)合，有時也與其他細(xì)胞外表配體結(jié)合整聯(lián)蛋白主要類型整聯(lián)蛋白介導(dǎo)細(xì)胞與胞外基質(zhì)的黏著整聯(lián)蛋白通過與胞內(nèi)骨架蛋白的相互作用介導(dǎo)細(xì)胞與胞外基質(zhì)的黏著。大多數(shù)整聯(lián)蛋白β亞基的胞內(nèi)局部通過踝蛋白、α-輔肌動蛋白、細(xì)絲蛋白、紐蛋白等與細(xì)胞內(nèi)的肌動蛋白纖維相互作用；胞外局部通過自身結(jié)構(gòu)域與纖連蛋白、層粘連蛋白等含有Arg-Gly-Asp(RGD)三肽的胞外基質(zhì)成分結(jié)合。典型結(jié)構(gòu)有黏著斑和半橋粒黏著斑半橋粒整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞整聯(lián)蛋白參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、死亡、黏著、遷移及生長過程中發(fā)揮重要作用。整聯(lián)蛋白參與的信號傳遞方向有“由內(nèi)向外”及“由外向內(nèi)”兩種形式“由內(nèi)向外”的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：由細(xì)胞內(nèi)部信號傳遞的啟動而調(diào)節(jié)細(xì)胞外表整聯(lián)蛋白活性的方式。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)信號傳遞啟動后，PIP2激活踝蛋白，引起踝蛋白與整聯(lián)蛋白β鏈的結(jié)合能力增強(qiáng)，導(dǎo)致整聯(lián)蛋白胞外構(gòu)象的改變〔被激活〕而增強(qiáng)與其它胞外配體的結(jié)合能力，最后介導(dǎo)細(xì)胞黏著。血液凝固和白細(xì)胞從血液進(jìn)入組織就是血小板及白細(xì)胞的整聯(lián)蛋白受“由內(nèi)向外”的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)而激活后實現(xiàn)的。踝蛋白“由外向內(nèi)”的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)指整聯(lián)蛋白作為受體介導(dǎo)信號從細(xì)胞外環(huán)境到細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式。整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的“由外向內(nèi)”的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路依賴于細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶Src--黏著斑激酶FAK。一旦與配體結(jié)合，整聯(lián)蛋白就會快速與肌動蛋白骨架產(chǎn)生聯(lián)系，并聚集在一起形成黏著斑在黏著斑形成部位，還有結(jié)構(gòu)蛋白如紐蛋白、踝蛋白及α-輔肌蛋白黏著斑激酶借助踝蛋白等結(jié)構(gòu)蛋白被募集到黏著斑部位，互相磷酸化使彼此特異的酪氨酸帶上磷酸基團(tuán)，為細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶Src家族成員提供停泊位點。酪氨酸激酶Src又使黏著斑激酶FAK其他酪氨酸帶上磷酸基團(tuán)，為胞內(nèi)多種信號傳遞蛋白提供停泊位點，最終調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、生長、生存和凋亡等重要生命活動。第三節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)多細(xì)胞生物除細(xì)胞外還包括由細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)和多糖構(gòu)成的胞外基質(zhì)。細(xì)胞外基質(zhì)在結(jié)締組織中含量最為豐富，由成纖維細(xì)胞分泌形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，占據(jù)結(jié)締組織的大局部胞外空間結(jié)締組織由多種細(xì)胞和胞外基質(zhì)成分構(gòu)成，細(xì)胞主要是分泌胞外基質(zhì)的成纖維細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)成分主要有3種類型：(1)結(jié)構(gòu)蛋白(2)蛋白聚糖{3}粘連糖蛋白細(xì)胞外基質(zhì)的功能：胞外基質(zhì)不僅為組織的構(gòu)建提供了支撐框架，還對與其接觸的細(xì)胞的存活、發(fā)育、遷移、增殖、形態(tài)以及其它功能產(chǎn)生重要的整合調(diào)控作用。〔1〕結(jié)構(gòu)與類型是胞外基質(zhì)最根本成分，也是動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)根本結(jié)構(gòu)單位是原膠原，由3條α多肽鏈盤繞成3股螺旋結(jié)構(gòu)α鏈的一級結(jié)構(gòu)具有Gly-X-Y三肽重復(fù)序列,其中X常為脯氨酸〔Pro〕，Y常為羥脯氨酸〔Hypro〕或羥賴氨酸〔Hylys〕1.膠原(collagen)A.一條膠原α鏈，呈左手螺旋，具有Gjy-X-Y三肽重復(fù)序列特征。B.膠原分子模式圖，由3條α鏈螺旋盤繞形成膠原的類型及其特征并非所有類型的膠原都由相同的α鏈螺旋盤繞形成。目前已發(fā)現(xiàn)人的膠原類型多達(dá)27種，幾種常見的膠原類型及其組織分布〔二〕膠原的合成與裝配膠原的合成與組裝始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并在高爾基體中進(jìn)行修飾，最后再細(xì)胞外組裝成膠原纖維。

前α鏈→原膠原→

膠原分子→膠原原纖維→膠原纖維。膠原纖維的強(qiáng)度可通過膠原分子內(nèi)以及膠原分子間Lys殘基之間形成共價鍵而得到極大增強(qiáng)脯氨酸和賴氨酸殘基的羥基化有助于羥基間形成氫鍵，以穩(wěn)定膠原3股螺旋結(jié)構(gòu)缺少維生素C時，脯氨酸的羥基化受到影響，導(dǎo)致胞外基質(zhì)中膠原不斷喪失而引起血管脆性增加從而引起壞血病膠原的空間排布形式：不同組織中，膠原組裝成不同的纖維形式，以適應(yīng)特定的功能。如骨和角膜中，膠原纖維常分層排布，同一層的膠原彼此平行，而相鄰兩層的纖維彼此垂直，形成夾層板樣的結(jié)構(gòu)，使組織具有牢固和不易變形的特性。膠原纖維的大小和空間排布至少受兩方面因素的影響：一是胞外基質(zhì)中一些纖維〔膠原或非膠原〕結(jié)合膠原，介導(dǎo)胞外基質(zhì)中膠原分子間或膠原與非膠原分子間的相互作用，從而影響膠原的排布形式；二是分泌膠原的細(xì)胞對膠原在胞外基質(zhì)中排布的影響〔如成纖維細(xì)胞對分泌的膠原進(jìn)行“梳理”〕?！踩衬z原的空間排布形式成骨缺陷?。?/p>

Ⅰ型膠原發(fā)生突變，患者容易發(fā)生骨折〔四〕膠原的功能構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)，胞外基質(zhì)中的其他組分通過與膠原結(jié)合形成結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體，賦予組織剛性及抗張力強(qiáng)度二、彈性蛋白彈性蛋白〔elastin〕：彈性蛋白是彈性纖維的主要成分，主要存在于脈管壁及肺組織。彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，主要由2種不同類型的區(qū)域交替排列而成：一是高度疏水區(qū)域，賦予分子彈性二是富含Ala(丙氨酸〕和Lys的α螺旋區(qū)域，有助于相鄰分子形成交聯(lián)。彈性纖維與膠原纖維共同存在，分別賦予組織以彈性和抗張性。彈性蛋白伸展及收縮示意圖彈性蛋白分子通過共價鍵互相連接在一起形成卷曲的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而可以隨意的伸展及回縮彈性蛋白具有2個明顯的特征：〔1〕構(gòu)象呈無規(guī)卷曲狀態(tài)；〔2〕通過Lys殘基相互交連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。彈性蛋白與膠原纖維共同存在，分別賦予組織彈性及抗張性膠原和彈性蛋白的重要性在年老個體中表現(xiàn)得更為明顯：隨著年齡的增大，膠原的交聯(lián)度會越來越大，彈性蛋白會逐漸喪失，導(dǎo)致關(guān)節(jié)不靈活、皮膚起皺、失去彈性攝于新疆三、糖胺聚糖和蛋白聚糖〔一〕糖胺聚糖〔GAG〕：又稱氨基聚糖，是由重復(fù)的氨基己糖〔N-乙酰氨基葡糖或N-乙酰氨基半乳糖〕-糖醛酸二糖單位構(gòu)成的不分支的長鏈多糖糖胺聚糖的糖基通常帶有硫酸基團(tuán)或羧基，故糖胺聚糖帶有大量的負(fù)電荷，能夠吸引大量的陽離子，這些陽離子又能再結(jié)合大量的水分子，最終糖胺聚糖就像海綿一樣吸水產(chǎn)生膨壓，賦予胞外基質(zhì)抗壓的能力，并為組織提供機(jī)械支撐作用。糖胺聚糖可分為透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素和硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素和硫酸角質(zhì)素等4類。透明質(zhì)酸：透明質(zhì)酸是一種重要的糖胺聚糖，但它不但不被硫酸化，而且通常也不與任何核心蛋白共價連接。透明質(zhì)酸除賦予胞外基質(zhì)抗壓的能力外，還使細(xì)胞易于增殖和遷移，也起潤滑關(guān)節(jié)的作用。蛋白聚糖由糖胺聚糖〔GAG〕與核心蛋白的絲氨酸殘基共價連接形成，其中糖胺聚糖通過一個連接四糖與核心蛋白相連〔二〕蛋白聚糖〔PG〕蛋白聚糖：由糖胺聚糖通過一個連接四糖與核心蛋白的Ser殘基共價連接形成的蛋白-多糖復(fù)合物，其糖含量高達(dá)90%~95%。蛋白聚糖的核心蛋白在rER上合成，但其糖基化發(fā)生在高爾基體中，首先一個特異的連接四糖與核心蛋白的絲氨酸殘基共價結(jié)合，然后每次由糖基轉(zhuǎn)移酶將糖胺聚糖一個個地添加到四糖末端。蛋白聚糖復(fù)合體結(jié)構(gòu)示意圖很多組織中，蛋白聚糖以單分子形式存在。但是在軟骨中，大量的蛋白聚糖借助連接蛋白以非共價鍵的形式與透明質(zhì)酸結(jié)合，形成很大的蛋白聚糖復(fù)合體蛋白聚糖通過連接蛋白與透明質(zhì)酸結(jié)合在一起蛋白聚糖的功能：蛋白聚糖具有顯著的多態(tài)性，可以含有不同的核心蛋白以及成分和長度不同的多糖鏈。基膜中的小蛋白聚糖與Ⅳ型膠原結(jié)合，構(gòu)成基膜的結(jié)構(gòu)組分；個別不被分泌到細(xì)胞外的蛋白聚糖或通過自身的核心蛋白插入到脂雙層中或通過核心蛋白與糖基化磷脂酰肌醇相連而成為質(zhì)膜的成分，充當(dāng)其它受體的輔助受體。四、纖連蛋白和層粘連蛋白〔一〕纖連蛋白〔FN〕：纖連蛋白是由2個相似亞基通過C端形成的二硫鍵交聯(lián)而成粘連蛋白，整個分子呈“V形”。每個亞基有數(shù)個結(jié)構(gòu)域，有的能識別并結(jié)合細(xì)胞外基質(zhì)組分，有的〔含有RGD三肽〕能識別并結(jié)合細(xì)胞外表受體〔整聯(lián)蛋白〕。2個亞基在C端通過2個二硫鍵連接在一起形成二聚體，每個亞基折疊后形成5-6個結(jié)構(gòu)域，每個結(jié)構(gòu)域能夠結(jié)合特異的分子或者細(xì)胞纖連蛋白的功能：纖連蛋白〔FN〕既能結(jié)合細(xì)胞外表受體，又能結(jié)合膠原等胞外基質(zhì)，因此FN就像一個“分子橋”，將細(xì)胞錨定〔黏著〕在細(xì)胞外基質(zhì)上；FN促進(jìn)細(xì)胞遷移，幫助血液凝固和創(chuàng)傷修復(fù)，可能涉及細(xì)胞癌變?！捕硨诱尺B蛋白〔LN〕層粘連蛋白：一種粘連性高糖蛋白，通過二硫鍵將1條α鏈、1條β鏈和1條γ鏈連在一起，分子外形呈“十字形”，3條短臂各由3條肽鏈的N端序列構(gòu)成。層粘連蛋白的功能：與FN一樣，有多種“雙結(jié)合”的結(jié)構(gòu)域，也是“分子橋”，故主要作用與FN相似。層粘連蛋白主要分布于各種動物胚胎及成體組織的基膜，具有多個結(jié)構(gòu)