細胞外基質及其與細胞的相互作用

細胞外基質及其與細胞的相互作用第1頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日第十一章

細胞外基質及其與細胞的相互作用ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction第2頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日學習目的和要求掌握細胞外基質與細胞之間的關系，了解研究細胞外基質的意義。掌握細胞外基質的主要組成成分、結構及其生物學功能。熟悉基底膜的組成成分和生物學功能。了解細胞外基質與一些病理過程的關系。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)中英文退出第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第3頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)細胞外基質的主要組成成分

一、糖胺聚糖與蛋白聚糖二、膠原和彈性蛋白纖連蛋白層粘連蛋白三、非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第4頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日機體的組織由細胞與細胞外基質共同組成。細胞通過細胞外基質行使多種功能，兩者之間相互依存，使細胞與細胞、細胞與基底膜之間緊密聯(lián)系，構成了各種組織與器官，使之成為一個完整有機整體。細胞外基質（extracellularmatrix,ECM）：是由細胞分泌到細胞外空間，由蛋白和多糖構成的精密有序的網(wǎng)絡結構。細胞外基質概述ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第5頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日細胞外基質凝膠樣基質纖維網(wǎng)架糖胺聚糖和蛋白聚糖膠原和彈性蛋白：結構作用纖連蛋白和層粘連蛋白：黏著作用成分：含量：結締組織中細胞外基質含量最大。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第6頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日細胞外基質成分及其細胞表面受體示意圖ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第7頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(一)糖胺聚糖

（glycosaminoglycan,GAG）糖胺聚糖是由重復的二糖單位構成的直鏈多糖；二糖單位：氨基糖(N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖)；糖醛酸(葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸)；因糖殘基上通常帶有硫酸基團或羧基，故糖胺聚糖帶有大量負電荷。一、糖胺聚糖與蛋白聚糖ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第8頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(一)糖胺聚糖

（glycosaminoglycan,GAG）硫酸皮膚素GAG鏈的二糖重復序列一、糖胺聚糖與蛋白聚糖ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第9頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日其根據(jù)糖殘基的性質、連接方式、硫酸化數(shù)量和存在的部位，糖胺聚糖可分為六種：硫酸乙酰肝素（heparansulfate，HS）肝素（heparin）硫酸角質素（keratansulfate，KS）透明質酸（hyaluronicacid，HA)硫酸軟骨素（chondroitinsulfate，CS）硫酸皮膚素（dermatansulfate，DS）ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(一)糖胺聚糖

（glycosaminoglycan,GAG）一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第10頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日糖胺聚糖的分子特性及組織分布糖胺聚糖重復二糖單位組織分布透明質酸D-葡萄糖醛酸N-乙酰氨基葡萄糖結締組織、皮膚、軟骨、滑液、玻璃體硫酸軟骨素D-葡萄糖醛酸N-乙酰氨基半乳糖軟骨、角膜、骨、皮膚、動脈硫酸皮膚素L-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*N-乙酰氨基半乳糖皮膚、血管、心瓣膜、韌帶硫酸乙酰肝素D-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*N-乙酰氨基葡萄糖肺、動脈、細胞表面肝素D-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸*N-乙酰氨基葡萄糖肺、肝、皮膚、肥大細胞硫酸角質素D-半乳糖N-乙酰氨基葡萄糖軟骨、角膜、椎間盤注：*艾杜糖醛酸是由差向異構酶催化糖鏈中的D-葡萄糖醛酸進行差向異構化而生成的ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第11頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日透明質酸糖胺聚糖中結構最簡單的一種。二糖單位為N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸。糖鏈由5000～25000個二糖重復單位重復排列構成，不發(fā)生硫酸化。分子表面糖醛酸的羧基，帶有大量的負電荷，其相斥作用使整個分子伸展膨脹占據(jù)很大的空間，賦予組織具有良好的彈性和抗壓性。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(一)糖胺聚糖

（glycosaminoglycan,GAG）一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第12頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日透明質酸表面的大量親水基團，可結合大量水分子，使基質等滲性水腫，能形成粘稠的膠體。在胚胎發(fā)育早期和組織創(chuàng)傷修復時，細胞大量分泌透明質酸，促進細胞遷移和增殖。第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(一)糖胺聚糖

（glycosaminoglycan,GAG）一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第13頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(二)蛋白聚糖（proteoglycan，PG）1.蛋白聚糖的分子結構蛋白聚糖是由糖胺聚糖(除透明質酸外)與核心蛋白（coreprotein）共價結合形成的高分子量復合物。核心蛋白（單鏈多肽）糖胺聚糖蛋白聚糖單體透明質酸連接蛋白蛋白聚糖多聚體ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第14頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

A.細胞外基質中蛋白聚糖多聚體B.軟骨中的蛋白聚糖電鏡照片ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第15頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日2.蛋白聚糖的合成與裝配核心蛋白肽鏈在糙面內(nèi)質網(wǎng)核糖體上合成；多糖側鏈在高爾基復合體中被裝配到核心蛋白上。首先是一個專一的連接四糖（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）結合到核心蛋白的絲氨酸殘基，在糖基轉移酶（glycosyltransferases）的作用下，糖基依次加接上去，形成糖胺聚糖糖鏈。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)蛋白聚糖（proteoglycan，PG）一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第16頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日蛋白聚糖中的GAG鏈與核心蛋白的連接方式專一的連接四糖首先與核心蛋白的絲氨酸共價連接，GAG鏈的其余部分主要由重復的二糖單位組成ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第17頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日蛋白聚糖的一個顯著特點是其多態(tài)性，可以含有不同氨基酸序列的核心蛋白，以及長度和成分不同的多糖鏈。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第18頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

幾種常見的蛋白聚糖蛋白聚糖名稱核心蛋白分子量GAG鏈類型GAG鏈數(shù)目分布功能聚集素(aggrecan)210000硫酸軟骨素+硫酸角質素~130軟骨機械支持；與透明質酸形成大的聚合體乙聚糖(betaglycan)36000硫酸軟骨素/硫酸皮膚素1細胞表面和胞外基質結合TGF-β裝飾素(decorin)40000硫酸軟骨素/硫酸皮膚素1結締組織與I型膠原原纖維和TGF-β結合滲濾素(perlecan)600000硫酸類肝素2～15基底膜在基底膜中起過濾和結構作用絲甘素(serglycin)20000硫酸軟骨素/硫酸皮膚素10～15血白細胞中的分泌泡協(xié)助包裝和貯存分泌分子黏結蛋白聚糖-1(syndecan-1)32000硫酸軟骨素+硫酸類肝素1～3成纖維細胞和上皮細胞表面細胞粘合；結合FGFExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第19頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日有的蛋白聚糖也是質膜的整合成分，如成纖維細胞和上皮細胞表面的黏結蛋白聚糖（syndecan），既可介導細胞與細胞外基質結合，又可使細胞內(nèi)外信息相通；ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第20頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日黏結蛋白聚糖-4的結構示意圖ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第21頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(三)糖胺聚糖與蛋白聚糖的功能使組織具有彈性和抗壓性，維持組織的形態(tài)，防止機械損傷；對物質轉運有選擇滲透性，糖基的高度親水性和負電性，構成高度水化孔膠樣物，具有分子篩作用，各種成分可選擇性滲透；角膜中蛋白聚糖具有透光性；糖胺聚糖有抗凝血作用；ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第22頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(三)糖胺聚糖與蛋白聚糖的功能5.細胞表面的蛋白聚糖有傳遞信息作用，黏結蛋白聚糖

的胞外區(qū)與信號分子結合，將細胞外信號傳遞到細胞

內(nèi)，引起細胞內(nèi)生物學效應；6.糖胺聚糖和蛋白聚糖與組織老化有關，糖胺聚糖和蛋

白聚糖的種類和數(shù)量隨年齡而變動，與發(fā)育過程中組

織功能相適應。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第23頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(四)糖胺聚糖和蛋白聚糖與疾病糖胺聚糖或蛋白聚糖及其降解中間產(chǎn)物在體內(nèi)一定部位堆積，造成粘多糖累積病。糖胺聚糖的變化和蛋白聚糖分子的異常表達對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉移有著重要意義。

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁一、糖胺聚糖與蛋白聚糖第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第24頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日二、膠原與彈性蛋白(一)膠原（collagen）含量：人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質，約占人體蛋白質總量的25%～30％。分布：存在于體內(nèi)各種器官和組織，尤其在結締組織中特別

豐富，是細胞外基質的框架結構。來源：由成纖維細胞、軟骨細胞、成骨細胞以及某些上皮細

胞合成并分泌到細胞外。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第25頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.膠原的分子結構典型的膠原分子呈纖維狀，是由3條α多肽鏈盤繞而

成的三股螺旋（triplehelix）結構；

肽鏈中的氨基酸組成規(guī)律的三肽重復順序（Gly-X-Y），其中X常為Pro，Y常為Hypro或Hylys。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第26頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.膠原的分子結構甘氨酸Gly脯氨酸Pro——羥化賴氨酸Lys——羥化、選擇性糖基化肽鏈相互交聯(lián)，形成穩(wěn)定的α螺旋結構ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第27頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日α鏈是膠原的基本亞單位，不同類型的膠原由3條相同或不同的α鏈構成。2.膠原的類型ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第28頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日膠原主要類型及其特性類型分子式聚合形式組織分布突變表型Ⅰ[α1(I)]2[α2(I)]纖維皮膚，肌腱，骨，韌帶、角膜等嚴重的骨缺陷和斷裂Ⅱ[α1(II)]3纖維軟骨，脊索，玻璃體等軟骨缺陷、矮小癥狀Ⅲ[α1(III)]3纖維皮膚，血管、體內(nèi)器官皮膚易破、關節(jié)松軟、血管易破Ⅴ[α1(Ⅴ)]2[α2(Ⅴ)]纖維（結合Ⅰ型膠原）與Ⅰ型膠原共分布皮膚易破、關節(jié)松軟、血管易破Ⅺα1(Ⅺ)α2(Ⅺ)α3(Ⅺ)纖維（結合Ⅱ型膠原）與Ⅱ型膠原共分布近視、失明Ⅸα1(Ⅸ)α2(Ⅸ)α3(Ⅸ)與Ⅱ型膠原側面結合軟骨骨關節(jié)炎Ⅳ[α1(IV)]2[α2(IV)]片層狀（形成網(wǎng)絡）基膜血管球形腎炎、耳聾Ⅶ[α1(Ⅶ)]3錨定纖維復層鱗狀上皮下方皮膚起皰ⅩⅦ[α1(ⅩⅦ)]3非纖維狀半橋粒皮膚起皰ⅩⅧ[α1(ⅩⅧ)]3非纖維狀血管基膜近視、視網(wǎng)膜脫離、腦積水注：分子式一欄中羅馬數(shù)字代表膠原類型，α1，α2，α3分別代表肽鏈類型，中括號外的數(shù)字代表肽鏈數(shù)目。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第29頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日⑴膠原的合成與裝配膠原的合成與組裝始于內(nèi)質網(wǎng)，在高爾基體中進行修飾，最后在細胞外組裝成膠原纖維。

3.膠原的合成裝配與降解ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第30頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日內(nèi)質網(wǎng)合成前α-鏈；前α-鏈羥化；前α-鏈糖基化；三條前α-鏈形成三股螺旋結構——前膠原；轉運至高爾基體加工修飾；形成分泌小泡，分泌到細胞外；切除前肽序列，形成膠原分子；進一步裝配成膠原原纖維；膠原原纖維聚集成膠原纖維。⑴膠原的合成與裝配

3.膠原的合成裝配與降解ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第31頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日膠原分子可被膠原酶（collagenase）降解，膠原酶的活化與抑制對于調(diào)節(jié)膠原的轉換率具有重要作用。創(chuàng)傷組織、癌變組織中膠原酶活性顯著增高。⑵膠原的降解ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白3.膠原的合成裝配與降解第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第32頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日4.膠原的功能⑴膠原在不同組織中行使不同的功能哺乳動物皮膚中的膠原編織成網(wǎng)，具有抗衡來自不同方向的張力的作用。肌腱中的膠原纖維沿著肌腱的長軸平行排列，使肌腱具有很強的韌性，能夠承受巨大的拉力。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第33頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日4.膠原的功能⑴膠原在不同組織中行使不同的功能在骨、角膜和橫膈肌腱中，膠原纖維形成膠合板樣多片層結構，使角膜既透明又具有一定強度。IV型膠原以三維網(wǎng)絡形式構成各種上皮細胞基底膜的網(wǎng)架結構。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第34頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日A.

Ⅳ膠原裝成基膜的網(wǎng)架（引自Alberts）B.電鏡照片（引自Karp1999）

ABExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第35頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日⑵膠原與細胞的增殖和分化有關膠原有刺激上皮細胞增殖的作用，是細胞貼附的重要基質成分。膠原還起著誘導細胞分化的作用。⑶哺乳動物在發(fā)育的不同階段表達不同類型的膠原在胎兒皮膚中含有大量的Ⅲ型膠原，隨著發(fā)育的進程，Ⅲ型膠原逐漸被Ⅰ型膠原取代。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白4.膠原的功能第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第36頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日5.膠原與疾病膠原與多種疾病或病理過程有關。組織中膠原的含量、結構、類型或代謝異常而導致的疾病稱為膠原病(collagendisease)。維生素C缺乏導致壞血?。壕S生素C缺乏可導致膠原的羥化反應不能充分進行，不能形成正常的膠原原纖維，導致血管、肌腱、皮膚變脆，易出血，稱為壞血病。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第37頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日5.膠原與疾病遺傳性膠原?。夯蛲蛔円鹉z原分子的表達或膠原裝配異常，如成骨發(fā)育不全綜合征。免疫性膠原病：機體喪失對自身膠原結構的免疫耐受，即可產(chǎn)生自身免疫性膠原組織損傷，如類風濕性關節(jié)炎。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第38頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(二)彈性蛋白彈性蛋白（elastin）是構成細胞外基質中彈性纖維網(wǎng)絡的主要成分。1.彈性蛋白結構特點：高度疏水的非糖基化纖維蛋白，富含甘氨酸和脯氨酸，但很少羥化，不含羥賴氨酸，無糖基化修飾。不含膠原特有的三肽（Gly-X-Y）重復序列，呈無規(guī)則卷曲。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第39頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日(二)彈性蛋白1.彈性蛋白結構特點：肽鏈由兩種類型短肽交替排列構成，各由一個外顯子編碼。疏水性短肽，賦予分子以彈性。富含丙氨酸和賴氨酸殘基的α-螺旋短肽，負責在相鄰分子間形成交聯(lián)。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第40頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日2.彈性蛋白的合成、裝配與降解⑴彈性蛋白的合成、裝配彈性蛋白在內(nèi)質網(wǎng)合成后，以可溶性前體---原彈性蛋白（tropoelastin）的形式分泌到細胞外，通過賴氨酸殘基之間相互交聯(lián)裝配成彈性纖維網(wǎng)。彈性纖維網(wǎng)既可伸長又可回縮，共存于組織細胞外基質中的彈性纖維與膠原纖維相互交織，分別賦予組織彈性和抗張性。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第41頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日2.彈性蛋白的合成、裝配與降解⑵彈性蛋白的降解由彈性蛋白酶（elastase）催化。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、膠原與彈性蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第42頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日彈性蛋白網(wǎng)絡的伸展和回縮

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第43頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白非膠原糖蛋白是多功能大分子，在結構上具有多個結構域，可與多種細胞及細胞外基質成分結合，是細胞外基質的組織者。(一)纖連蛋白（fibronectin,FN）分布：廣泛存在于人和動物組織中，屬于高分子

量糖蛋白。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第44頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白(一)纖連蛋白（fibronectin,FN）存在形式：可溶性的纖連蛋白：主要存在于血漿及各種體液中，主要由肝實質細胞分泌產(chǎn)生，稱為血漿纖連蛋白。不溶性的纖連蛋白：主要存在于細胞外基質及細胞表面，主要由間質細胞分泌產(chǎn)生，稱為細胞纖連蛋白。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第45頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.纖連蛋白的分子結構血漿纖連蛋白是由兩條相似的肽鏈形成的二聚體，兩條肽鏈在C端借二硫鍵交聯(lián)形成V字形。

細胞纖連蛋白為由二聚體交聯(lián)后形成的多聚體。構成纖連蛋白分子的不同肽鏈結構亞單位具有極為相似的氨基酸序列，每一肽鏈亞單位可構成線性排列的5～6個桿狀的功能區(qū)。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白(一)纖連蛋白（fibronectin,FN）第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第46頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.纖連蛋白的分子結構不同的桿狀功能區(qū)可分別與不同的生物大分子或細胞表面受體結合，如膠原、肝素、凝血蛋白及整聯(lián)蛋白等，是一種多功能分子。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白(一)纖連蛋白（fibronectin,FN）第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第47頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日纖連蛋白二聚體的分子結構ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第48頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日纖連蛋白肽鏈中的Arg-Gly-Asp（RGD）三肽序列是細胞表面各種纖連蛋白受體識別并結合的最小結構單位。

RGD序列：是指存在于纖連蛋白和某些細胞外基質蛋白肽鏈中的“精氨酸（R）-甘氨酸（G）-天冬氨酸（D）”三肽序列?？杀患毎砻嬉恍┱?lián)蛋白所識別，并與之結合。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第49頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日纖連蛋白肽鏈中的Arg-Gly-Asp（RGD）三肽序列是細胞表面各種纖連蛋白受體識別并結合的最小結構單位。

纖連蛋白細胞表面受體：整聯(lián)蛋白家族成員，是一種高分子量的穿膜糖蛋白，由α、β兩條多肽鏈組成的異源二聚體，在其細胞外功能區(qū)有與RGD序列高親和性結合部位；ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第50頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

介導細胞與細胞外基質間的黏著：通過黏著斑的作用，調(diào)節(jié)細胞的形狀和細胞骨架的裝配，促進細胞的鋪展，加速細胞的增殖與分化;纖連蛋白與細胞的遷移：細胞通過黏著斑的形成與解離，影響細胞骨架的組裝與去組裝，促進細胞的遷移運動;纖連蛋白在組織創(chuàng)傷修復中的作用：血漿中的纖連蛋白能促進血液凝固和創(chuàng)傷面的修復;2.纖連蛋白的功能ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第51頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日纖連蛋白與腎小球腎炎發(fā)生有關。在創(chuàng)傷愈合過程中，組織局部的纖連蛋白過度表達，可導致瘢痕過度形成。在惡性腫瘤中，細胞表面的纖連蛋白受體異常，細胞黏著能力下降，使細胞容易分散和轉移。3.纖連蛋白與疾病ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第52頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日層粘連蛋白（laminin，LN）：胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)最早的細胞外基質成分，同時也是基膜的主要結構組分之一。存在部位：上皮下和內(nèi)皮下緊靠細胞基底部，還存在于肌

細胞和脂肪細胞周圍。來源：由附著在基膜上的上皮細胞和內(nèi)皮細胞以及被基膜

包繞的肌細胞等分泌產(chǎn)生。(二)層粘連蛋白ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第53頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.層粘連蛋白的分子結構層粘連蛋白是一種高分子量糖蛋白；層粘連蛋白是由α、β、γ三條不同的多肽鏈組成的異三聚體。三聚體分子由一條重鏈（α鏈）和二條輕鏈（β、γ鏈）借二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈不對稱十字形結構。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第54頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日1.層粘連蛋白的分子結構層粘連蛋白分子中存在的多個結構域，具有和多種物質結合的位點。還可通過自身的RGD三肽序列與細胞膜上的整聯(lián)蛋白結合。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第55頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日蛋白聚糖層粘連蛋白的分子結構

A.層粘連蛋白的分子結構模式圖B.電鏡照片ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第56頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日2.層粘連蛋白的功能層粘連蛋白是基膜的主要組分，在基膜的基本框架的構建和組裝中起了關鍵作用。層粘連蛋白借助RGD三肽序列，使細胞黏附固定在基底膜上，促進細胞的生長并使細胞鋪展而保持一定的形態(tài)。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第57頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日2.層粘連蛋白的功能層粘連蛋白通過與細胞間的相互作用，可直接或間接控制細胞的活動。層粘連蛋白在早期胚胎中對于保持細胞間的粘附、細胞的極性及細胞的分化具有重要意義。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第58頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

3.層粘連蛋白與疾病層粘連蛋白在體內(nèi)的合成與降解異常與許多疾病有關，糖尿病性腎病的腎小球基底膜中層粘連蛋白的含量明顯降低。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第59頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

3.層粘連蛋白與疾病一些疾病與層粘連蛋白的自身免疫反應有關，如由鏈球菌感染所致的腎小球腎炎患者血中出現(xiàn)抗層粘連蛋白的抗體，從而引起自身免疫反應，使腎小球基底膜受損。層粘連蛋白具有促進腫瘤細胞生長和轉移的作用。

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁(二)層粘連蛋白三、細胞外基質中的非膠原糖蛋白第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第60頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日一、基膜的分布二、基膜的組成成分三、基膜的生物學功能第二節(jié)

細胞外基質的特化結構——基膜ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第61頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日基膜（basallamina或basementmembrane）：是細胞外基質的特化結構形式，存在于多種組織之中。一、基膜的分布

基膜位于上皮細胞和內(nèi)皮細胞的基底部，或包繞在肌細胞、脂肪細胞、雪旺氏細胞周圍，將細胞與結締組織隔離。

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第62頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日二、基膜的組成成分1.IV型膠原

IV型膠原是構成基膜的主要結構成分之一。各IV型膠原分子通過C端球狀頭部之間的非共價鍵相互作用，以及N端非球狀尾部之間的共價交聯(lián)，形成了構成基膜基本框架的二維網(wǎng)絡結構。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第63頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日二、基膜的組成成分2.層粘連蛋白

非對稱型十字結構，通過長、短臂的臂端相連，裝配成二維纖維網(wǎng)絡結構，并進而通過巢蛋白與IV型膠原二維網(wǎng)絡相連。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第64頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

3.巢蛋白（nidogen）作為連接IV型膠原纖維網(wǎng)絡與層粘連蛋白纖維網(wǎng)絡之間的連橋;協(xié)助細胞外基質中其他成分的結合，在基膜的組裝中起著重要的作用。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、基膜的組成成分第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第65頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日

4.滲濾素

（perlecan）滲濾素是基膜中最豐富的蛋白聚糖之一。分子中的硫酸乙酰肝素糖鏈，連接于核心蛋白質的N端，可與IV型膠原、層粘連蛋白、纖連蛋白等結合，共同構成網(wǎng)絡結構。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁二、基膜的組成成分第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第66頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日基膜的分子結構模型ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第67頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日三、基膜的生物學功能

基膜不僅是一層結構膜，而且具有多方面的功能。基膜是上皮細胞的支撐墊，在上皮組織與結締組織之間起結構連接作用；基膜可作為細胞的選擇性通過屏障；基膜對分子的通透具有高度選擇性。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第68頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日一、細胞外基質對細胞生物學行為的影響二、細胞對細胞外基質的影響第三節(jié)細胞外基質與細胞間的相互作用

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第69頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日機體的組織是由細胞與細胞外基質共同構成的，兩者之間有著十分密切的關系。細胞通過控制基質成分的合成和降解決定細胞外基質的組成。細胞外基質對細胞的各種生命活動有著重要的影響。兩者相互依存，相互影響，共同決定著組織的結構與功能。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第70頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日一、細胞外基質對細胞生物學行為的影響同一種細胞在不同的細胞外基質上黏附和鋪展時，可呈現(xiàn)不同的形狀。

只有在細胞外基質存在的條件下，細胞才能維持正常形態(tài)和行使各種生物學功能。(一)細胞外基質影響細胞的形態(tài)結構

ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第71頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日一、細胞外基質對細胞生物學行為的影響(二)細胞外基質影響細胞的生存與死亡大多數(shù)類型的細胞需要黏附在一定的細胞外基質上才能存活失巢凋亡（anoikis），細胞外基質對細胞的生存與死亡起著非常重要的作用。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第72頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日（三）細胞外基質調(diào)節(jié)細胞的增殖大多數(shù)細胞只有黏附和鋪展在細胞外基質上才能增殖，一旦脫離了細胞外基質成為游離的球形時細胞則不能增殖?！^定依賴性生長(anchoragedependentgrowth)。ExtracellularMatrixandMatrix-CellInteraction退出首頁一、細胞外基質對細胞生物學行為的影響第十一章細胞外基質及其與細胞的相互作用第73頁，共80頁，2023年，2月20日，星期日（四）細胞外基質參與細胞的分化調(diào)控細胞外基質其多種組分可通過與細胞表面受體特異性結合，從而觸發(fā)細胞內(nèi)信號傳遞的某些連鎖反應，影響核基因的表