第七章細胞外基質(zhì)和細胞外被

第七章細胞外基質(zhì)和細胞外被第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)：

分布于細胞外空間，由蛋白質(zhì)和多糖所構(gòu)成的纖維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)。對細胞具有支持、連接、保護、營養(yǎng)作用，提供細胞各種生命活動的微環(huán)境等。細胞外被（cellcoat):又稱糖鍔，是胞膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì)，是糖與膜蛋白或膜脂共價形成糖蛋白或糖脂，屬于細胞膜的結(jié)構(gòu)組分。

概述第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四膀胱上皮細胞表面的糖被細胞外被示意圖第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四胞外基質(zhì)的組分：1.氨基聚糖和蛋白聚糖——凝膠樣基質(zhì)2.膠原和彈性蛋白——纖維網(wǎng)架3.非膠原糖蛋白（纖連蛋白和層粘連蛋白）——粘著成分第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四胞外基質(zhì)膠原纖連蛋白蛋白聚糖層粘連蛋白第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)氨基聚糖和蛋白聚糖一、氨基聚糖（glycosaminoglycan,GAG）

重復(fù)的二糖單位構(gòu)成的直鏈多糖。二糖單位氨基己糖(氨基葡萄糖/氨基半乳糖)糖醛酸第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四氨基聚糖分為六種類型：1.透明質(zhì)酸（HA）2.硫酸軟骨素（CS）3.硫酸皮膚素（DS）4.硫酸角質(zhì)素（KS）5.硫酸乙酰肝素（HS）6.肝素（heparin）第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四氨基聚糖模式圖（A)、蛋白聚糖（B）、一些氨基聚糖分子式（C），軟骨蛋白聚糖的電鏡照片（D）第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四結(jié)構(gòu)特點：最簡單，相對分子量大，含大量親水基團、帶負電荷，可結(jié)合大量水分子使基質(zhì)膨脹。功能特點：賦予組織彈性、抗壓性，促進細胞遷移、增殖、創(chuàng)傷修復(fù)愈合、阻止細胞分化。多余的透明質(zhì)酸被透明質(zhì)酸酶降解。透明質(zhì)酸（hyaluronicacid，HA）第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四二、蛋白聚糖(proteoglycan,PG）結(jié)構(gòu)組成：氨基聚糖核心蛋白共價結(jié)合蛋白聚糖單體蛋白聚糖單體連接蛋白透明質(zhì)酸蛋白聚糖多聚體第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四蛋白聚糖結(jié)構(gòu)示意圖第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四氨基聚糖與蛋白聚糖的功能氨基聚糖帶有大量負電荷及具有極強親水性，使胞外基質(zhì)形成多孔的膠凍狀，具有：

1.使組織具有彈性和抗壓性

2.對物質(zhì)轉(zhuǎn)運有選擇滲透性

3.允許細胞在其間遷移等第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)膠原與彈性蛋白一、膠原（collagen）胞外基質(zhì)中，高度特化、水不溶性的纖維蛋白家族。體內(nèi)含量最多的蛋白(約占總蛋白的30%)。不同組織膠原含量差別很大。結(jié)締組織特別豐富。第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四膠原在不同組織中的含量

/組織膠原的含量（克100克干重）脫鈣骨88.0跟腱86.0皮膚71.9角膜68.1軟骨46-63韌帶17.0主動脈12~24肺10肝4第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四（一）膠原（collagen）的結(jié)構(gòu)1.原膠原，膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位，由三條-螺旋肽鏈盤繞成的3股螺旋結(jié)構(gòu)。長300nm,直徑15nm。每條肽鏈約含100個氨基酸殘基。Gly:1/3（甘氨酸，選擇性糖基化）Pro(Hypro)（常羥基化成羥脯氨酸，為膠原特有）Lys(Hylys)（羥賴氨酸）一級結(jié)構(gòu)具有三肽重復(fù)序列：Gly-X-YX=Pro、Y=Hypro或(Hylys)第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四膠原纖維及原膠原第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四2.膠原纖維（collagenfibril）不同的原膠原首尾相隔35nm,相鄰分子相錯1/4長度階梯式有序排列，側(cè)向間共價結(jié)合，彼此交聯(lián)聚合形成的細纖維束。膠原的分子結(jié)構(gòu)第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四原膠原的分子間和分子內(nèi)交聯(lián)第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四膠原原纖維膠原纖維束原膠原分子膠原原纖維膠原纖維束賴氨酸殘基橫聯(lián)共價結(jié)合3.膠原纖維束第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四（二）膠原的類型I型:皮膚、肌腱、韌帶、骨中II型：軟骨III型:血管壁、疏松結(jié)締組織中IV型：基底膜第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四（三）膠原的合成裝配與降解來源：成纖維細胞、軟骨細胞、成骨細胞、上皮細胞等合成：細胞內(nèi)（細胞核-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-分泌小泡）裝配：細胞外降解：細胞外第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四鏈基因細胞核hnRNAmRNA。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-核糖體前體肽鏈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔：切去信號肽前體鏈兩端有前肽前鏈。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/高爾基體內(nèi)：羥基化、糖基化、三股螺旋C端前肽以二硫鍵連接形成前膠原分子。胞外基質(zhì)：切去前肽原膠原分子自我裝配膠原原纖維膠原纖維第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四（四）膠原的功能含量最高，剛性和抗張力最大，構(gòu)成胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)。肌腱中平行成束排列，連接肌肉和骨骼，具韌性、抗張性。在成熟的骨骼、角膜中，形成有序的膠合板樣結(jié)構(gòu)，使組織牢固、不易變形的特性。

膠原經(jīng)細胞表面受體介導(dǎo)與細胞骨架相互作用。第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四非糖基化疏水纖維蛋白，富含甘氨酸、脯氨酸，很少羥化。呈無規(guī)則卷曲狀態(tài)，相互交聯(lián)形成胞外基質(zhì)中的彈性網(wǎng)絡(luò)。具高度彈性及回縮力，在皮膚結(jié)締組織中特別豐富，使皮膚有高度彈性。二、彈性蛋白（elastin）第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四彈性蛋白結(jié)構(gòu)疏水性短肽交聯(lián)短肽(富含Lys)彈性蛋白纖維伸長回縮第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)非膠原性黏合蛋白胞外基質(zhì)中一類多功能大分子。共同特點：可與細胞結(jié)合，也可與胞外基質(zhì)中其他大分子結(jié)合，使細胞與胞外基質(zhì)粘著，是胞外基質(zhì)的組織者。纖粘連蛋白層粘連蛋白主要包括：第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四（一）纖粘連蛋白(fibronectin,FN)1.纖粘連蛋白：纖維狀糖蛋白，亞單位約2500個氨基酸殘基，羧基末端二硫鍵交聯(lián)成二聚體，呈V字型。血漿FN（肝實質(zhì)細胞產(chǎn)生（主），可溶形式，二聚體）細胞FN（間質(zhì)細胞產(chǎn)生（主），不溶形式，多聚體）第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四RGD三肽序列Arg-Gly-Asp(精aa-甘aa-天冬aa)第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四纖粘連蛋白的功能1.血漿纖粘連蛋白參與血凝、創(chuàng)傷愈合，增強吞噬細胞的功能。2.介導(dǎo)細胞與細胞外基質(zhì)之間粘著。3.維持細胞形態(tài)，調(diào)控增殖，遷移，分化等。第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四基底膜主要結(jié)構(gòu)成分，細胞通常通過層粘連蛋白錨定于基底膜上。

(二)層粘連蛋白(laminin)α(重鏈)

β(輕鏈)γ(輕鏈)不對稱十字形第三十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四1.構(gòu)成基底膜主要成分。2.保持細胞間粘連，細胞的極性及細胞的分化。3.調(diào)節(jié)細胞的遷移，與腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。

層粘連蛋白功能：第三十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四膜整聯(lián)蛋白(integrin)跨膜糖蛋白，外連細胞外基質(zhì)或細胞，胞內(nèi)連細胞骨架。配體：FN、LN、膠原等。結(jié)構(gòu)：α亞基

β亞基第三十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四RGD三肽序列第三十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期四