細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)

關(guān)于細(xì)胞連接與細(xì)胞外基質(zhì)第1頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞連接——

細(xì)胞與細(xì)胞之間表面某些區(qū)域已經(jīng)

特化形成的各種結(jié)構(gòu)。1、

緊密連接2、

黏合連接（橋粒）3、

間歇連接

第2頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三緊密連接電鏡圖緊密連接（tightjunction）

存在于脊椎動(dòng)物的上皮細(xì)胞間，長(zhǎng)度約50-400nm，相鄰細(xì)胞之間的質(zhì)膜緊密結(jié)合，沒(méi)有縫隙。第3頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，無(wú)縫隙，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(tightjunction)是封閉連接的主要形式，見(jiàn)于上皮細(xì)胞之間連接區(qū)域具有蛋白質(zhì)焊接線，也稱(chēng)嵴線，一般認(rèn)為由成串排列的特殊跨膜蛋白組成，嵴線相互交聯(lián)封閉了細(xì)胞的間隙1、封閉連接occludingjunction第4頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，無(wú)縫隙，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(tightjunction)是封閉連接的主要形式，見(jiàn)于上皮細(xì)胞之間連接區(qū)域具有蛋白質(zhì)焊接線，也稱(chēng)嵴線，一般認(rèn)為由成串排列的特殊跨膜蛋白組成，嵴線相互交聯(lián)封閉了細(xì)胞的間隙1、封閉連接occludingjunction第5頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三小腸上皮細(xì)胞緊密連接結(jié)構(gòu)A小腸上皮細(xì)胞緊密連接的冰凍斷裂復(fù)型電鏡照片，示細(xì)胞微絨毛和細(xì)胞緊密連接區(qū)；B透射電鏡照片顯示相鄰細(xì)胞的緊密連接處；C緊密連接模式圖，兩個(gè)相鄰細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜通過(guò)嵴線緊緊密連接在一起第6頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三緊密連接的封閉作用第7頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三錨定連接—帶狀橋粒電鏡圖

橋粒（desmosome）存在承受強(qiáng)拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管等處的復(fù)層鱗狀上皮細(xì)胞之間和心肌中。第8頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三有人稱(chēng)為斑塊連接

(plaquejunction)，通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜蛋白及細(xì)胞骨架系統(tǒng)將相鄰細(xì)胞，或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間連接起來(lái)。動(dòng)物組織內(nèi)廣泛存在的細(xì)胞連接方式，上皮組織、心肌和子宮頸等組織中含量尤豐2、錨定連接anchoringjunction第9頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三構(gòu)成錨定連接的蛋白可分成兩類(lèi)細(xì)胞內(nèi)附著蛋白(attachmentproteins)：將特定的細(xì)胞骨架成分(中間纖維或微絲)同連接復(fù)合體結(jié)合在一起;跨膜連接的糖蛋白：其細(xì)胞內(nèi)的部分與附著蛋白相連,細(xì)胞外的部分與相鄰細(xì)胞的跨膜連接糖蛋白相互作用或與胞外基質(zhì)相互作用。第10頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三與中間纖維相連的錨定連接橋粒(Desmosome)

半橋粒(Hemidesmosome)與肌動(dòng)蛋白纖維相連的錨定連接

粘合帶(Adhesionbelt)粘合斑(Focaladhesion)第11頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞內(nèi)錨蛋白形成獨(dú)特的盤(pán)狀胞質(zhì)致密斑，一側(cè)與細(xì)胞內(nèi)中間絲相連，另一側(cè)與粘連蛋白相連，在相鄰細(xì)胞之間形成紐扣狀結(jié)構(gòu)，分布于承受強(qiáng)拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管、心肌中間纖維成分依細(xì)胞類(lèi)型而異：

上皮細(xì)胞－角蛋白

心肌細(xì)胞－結(jié)蛋白

大腦皮層細(xì)胞－波形蛋白相鄰細(xì)胞的致密斑由跨膜

粘連蛋白——橋粒蛋白

(屬于鈣黏蛋白家族)相連細(xì)胞連接——錨定連接－橋粒desmosome第12頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三第13頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三半橋粒

(hemidesmosome)為細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接結(jié)構(gòu)，類(lèi)似半個(gè)橋粒胞質(zhì)內(nèi)形成盤(pán)狀致密斑，與中間纖維相連跨膜連接糖蛋白是整聯(lián)蛋白（不屬于鈣黏蛋白）通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜上的膜蛋白整合素將上皮細(xì)胞固著在基底膜上細(xì)胞連接——錨定連接－半橋粒第14頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三黏合帶

(adhesionbelt)位于某些上皮細(xì)胞緊密連接的下方，相鄰細(xì)胞間形成連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)2、錨定連接anchoringjunction相鄰細(xì)胞膜的間隙約30nm，介于緊密連接和橋粒之間，也稱(chēng)為中間連接或帶狀橋粒(beltdesmosome)第15頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三跨膜連接糖蛋白為鈣黏蛋白(鈣黏素,cadherin)質(zhì)膜內(nèi)側(cè)多種附著蛋白形成致密斑，連接的細(xì)胞骨架成分為肌動(dòng)蛋白(actin)——微絲，形成平行于細(xì)胞膜的可收縮的纖維束第16頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三黏合斑

(adhesionplaque,focaladhesion)位于細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間跨膜粘連蛋白為

整聯(lián)蛋白(integrin)，

行使纖連蛋白受體

功能，通過(guò)纖連蛋

白與胞外基質(zhì)結(jié)合胞內(nèi)側(cè)，整聯(lián)蛋白

通過(guò)某些微絲結(jié)合

蛋白與肌動(dòng)蛋白纖

維結(jié)合在肌腱和肌肉中常見(jiàn)第17頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三通訊連接—間隙連接電鏡圖第18頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三通訊連接

(communicatingjunction)介導(dǎo)相鄰細(xì)胞間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、化學(xué)或電信號(hào)的傳遞，除有機(jī)械的細(xì)胞連接作用之外，還可以在細(xì)胞間形成電耦聯(lián)或代謝耦聯(lián)間隙連接(gapjunction)

化學(xué)突觸(chemicalsynapse)

胞間連絲(plasmodesmata)3、通訊連接第19頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三間隙連接分布廣泛，幾乎存在于所有的動(dòng)物組織中相鄰細(xì)胞的膜間隙為2～3nm，也稱(chēng)縫隙連接連接子(connexon)：構(gòu)成間隙連接的基本單位，由6個(gè)

相同或相似的跨膜連接蛋白connexin環(huán)繞而成，中間孔道直徑約1.5nm連接蛋白均含4個(gè)保守的α螺旋跨膜區(qū)（1）、間隙連接(gapjunction)第20頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三功能

－在代謝耦聯(lián)中的作用：間隙連接能夠允許小分子代謝物和信號(hào)分子通過(guò)是細(xì)胞間代謝耦聯(lián)的基礎(chǔ)，在協(xié)調(diào)細(xì)胞群體的生物學(xué)功能方面起重要作用。

－在神經(jīng)沖動(dòng)信息傳遞過(guò)程中的作用：神經(jīng)元之間

或神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞(如肌細(xì)胞)之間的電突觸

(electronicsynapse電信號(hào)直接通過(guò)間隙連接從突觸前向突觸后傳導(dǎo))，傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)速度快

－在卵泡和早期胚胎發(fā)育過(guò)程中的作用：卵泡的正常發(fā)育、在胚胎發(fā)育早期，存在于發(fā)育和分化的特定階段的細(xì)胞之間，提供位置信息第21頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）化學(xué)突觸化學(xué)突觸(chemicalsynapse)是存在于可興奮細(xì)胞間的一種連接方式，通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)在信息傳遞中，有一個(gè)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào)、再轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程，因此表現(xiàn)出動(dòng)作電位在傳遞中的延遲現(xiàn)象第22頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）胞間連絲胞間連絲(plasmodesmata)是由相互連接的相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜共同組成的直徑20～40nm的管狀結(jié)構(gòu)，中央是由光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延伸形成的鏈樣管，鏈樣管和管狀質(zhì)膜之間是細(xì)胞液構(gòu)成的環(huán)孔形成細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸通路，介導(dǎo)選擇性物質(zhì)運(yùn)輸，可調(diào)節(jié)第23頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞連接——幾種連接的比較封閉連接緊密連接上皮組織錨定連接連接肌動(dòng)蛋白黏合帶上皮組織黏合斑上皮細(xì)胞基部連接中間絲橋粒心肌、表皮半橋粒上皮細(xì)胞基部通訊連接間隙連接多數(shù)動(dòng)物組織化學(xué)突觸神經(jīng)細(xì)胞間、神經(jīng)-肌肉間胞間連絲植物細(xì)胞間第24頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三幾種連接示意圖第25頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)層粘連蛋白蛋白聚糖纖連蛋白膠原

成分：結(jié)構(gòu)蛋白（膠原、彈性蛋白）、粘連糖蛋白(層粘連蛋白、纖連蛋白)、蛋白聚糖第26頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、膠原(collagen)（1）類(lèi)型與分布：膠原是動(dòng)物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，約占人體蛋白質(zhì)總量的25％以上遍布于體內(nèi)各種器官和組織，是細(xì)胞外基質(zhì)中的框架結(jié)構(gòu)，可由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及某些上皮細(xì)胞合成并分泌到細(xì)胞外成纖維細(xì)胞周?chē)哪z原纖維上皮組織第27頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——膠原已發(fā)現(xiàn)的膠原多達(dá)26種，由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼，具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)及免疫學(xué)特性。Ⅰ~III形成類(lèi)似的纖維結(jié)構(gòu)，I型占膠原含量的90%。第28頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——膠原（2）基本結(jié)構(gòu)單位為原膠原：由三條多肽鏈盤(pán)繞成的三股螺旋結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)300nm，直徑1.5nm原膠原肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有Gly-x-y重復(fù)序列，Gly為甘氨酸，x常為脯氨酸，y常為羥脯氨酸或羥賴(lài)氨酸原膠原分子間側(cè)向共價(jià)交聯(lián)，階梯式有序排列聚合，在電鏡下可見(jiàn)間隔67nm的橫紋第29頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——膠原（3）合成：膠原肽鏈的翻譯在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行，合成帶有信號(hào)肽的早前膠原膠原纖維的裝配始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，在高爾基體中繼續(xù)進(jìn)行（修飾、分泌），組裝完成于細(xì)胞外（4）功能：構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)膠原纖維具有很高的抗張力強(qiáng)度，膠原纖維束構(gòu)成肌腱，連接肌肉和骨骼膠原可被膠原酶特異降解，而參入到胞外基質(zhì)信號(hào)傳遞的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中第30頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠原纖維的結(jié)構(gòu)與形成過(guò)程第31頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三第32頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、細(xì)胞外基質(zhì)

2、彈性蛋白elastin（1）分布是彈性纖維的主要成分。彈性纖維主要存在于脈管壁及肺，少量存在于皮膚、肌腱及疏松結(jié)締組織中（2）功能：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第33頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——彈性蛋白（3）結(jié)構(gòu)是高度疏水的非糖基化蛋白，約含750個(gè)氨基酸殘基，富含甘氨酸和脯氨酸，沒(méi)有Gly-X-Y序列；由疏水區(qū)域和富含丙氨酸和賴(lài)氨酸的α螺旋區(qū)交替排列而成特征：構(gòu)象呈無(wú)規(guī)則卷曲狀態(tài)；通過(guò)賴(lài)氨酸殘基相互交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)第34頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、細(xì)胞外基質(zhì)

3、糖胺聚糖和蛋白聚糖（1）糖胺聚糖glycosaminoglycan,GAG是重復(fù)二糖單位構(gòu)成的無(wú)分枝長(zhǎng)鏈多糖二糖單位通常由氨基已糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)和糖醛酸組成可分為6種：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角質(zhì)素透明質(zhì)酸（HA）是唯一不硫酸化的GAG，含多達(dá)10萬(wàn)個(gè)糖基。高度親水性、帶有大量負(fù)電荷可結(jié)合大量水分子，賦予組織一定的抗壓性第35頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——糖胺聚糖(氨基聚糖)第36頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）蛋白聚糖proteoglycan見(jiàn)于所有結(jié)締組織和細(xì)胞外基質(zhì)及許多細(xì)胞表面是糖胺聚糖與核心蛋白共價(jià)連接形成的巨分子數(shù)百個(gè)不同的糖胺聚糖與核心蛋白(coreprotein)的絲氨酸殘基連接，形成蛋白聚糖單體aspecificproteoglycan(red)andcellnuclei(blue),cellsfromahumanheartvalve

第37頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三若干單體通過(guò)連接蛋白(linkerprotein)以非共價(jià)鍵與透明質(zhì)酸結(jié)合，形成蛋白聚糖多聚體軟骨中的蛋白聚糖是已知的最大巨分子之一，體積比細(xì)菌大蛋白聚糖(A,B)、糖胺聚糖(C)、軟骨中蛋白聚糖(D)（2）蛋白聚糖proteoglycan第38頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)——蛋白聚糖蛋白聚糖單體蛋白聚糖多聚體各種氨基聚糖第39頁(yè)，講稿共46頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、細(xì)胞外基質(zhì)

4、纖連蛋白與層粘連蛋白（1）纖連蛋白fibronectin,FN結(jié)構(gòu)：高分子糖蛋白，各亞單位在C端形成二硫鍵交聯(lián)已鑒定的亞單位20種以上，由同一基因編碼，轉(zhuǎn)錄后剪接差異產(chǎn)生不同的mRNA，形成不同的亞單位血漿FN為V形二聚體，存在于血漿、體液，可溶

細(xì)胞FN為多聚體，存在于細(xì)胞表面及胞外基質(zhì)，不溶每個(gè)亞單位由數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成（不同的結(jié)合部位）RGD(Arg-Gly-Asp)三肽序列是細(xì)胞識(shí)別的最小結(jié)構(gòu)單位第40頁(yè)，