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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
细胞外基质概述
细胞外基质（extracellular matrix, ECM）：是由细胞分
泌到细胞外空间，由蛋白和多糖构成的精密有序的网络结构。
成分：
凝胶样基质
细胞外基质 纤维网架
糖胺聚糖和蛋白聚糖 胶原和弹性蛋白：结构作用
纤连蛋白和层粘连蛋白：黏着作用
含量：结缔组织中细胞外基质含量最大。
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首 页一节 细胞外基质的主要组成成分
一、糖胺聚糖与蛋白聚糖 二、胶原和弹性蛋白 纤连蛋白 三、非胶原糖蛋白 层粘连蛋白
硫酸软骨素 硫酸皮肤素 硫酸乙酰肝 素 肝素 硫酸角质素
注：*艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖醛酸进行差向异构化而生成的
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
(二)蛋白聚糖（proteoglycan，PG） 1. 蛋白聚糖的分子结构
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
糖胺聚糖的分子特性及组织分布
糖胺聚糖 透明质酸 重复二糖单位 D-葡萄糖醛酸 N-乙酰氨基葡萄糖 D-葡萄糖醛酸 N-乙酰氨基半乳糖 L-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸* N-乙酰氨基半乳糖 D-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸* N-乙酰氨基葡萄糖 D-葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸* N-乙酰氨基葡萄糖 D-半乳糖 N-乙酰氨基葡萄糖 组织分布 结缔组织、皮肤、软 骨、滑液、玻璃体 软骨、角膜、骨、皮 肤、动脉 皮肤、血管、心瓣膜 、韧带 肺、动脉、细胞表面 肺、肝、皮肤、肥大 细胞 软骨、角膜、椎间盘
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
一、糖胺聚糖与蛋白聚糖
(一)糖胺聚糖 （glycosaminoglycan, GAG）
糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的直链多糖；
二糖单位：
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)； 因糖残基上通常带有硫酸基
蛋白聚糖是由糖胺聚糖 (除透明质酸外)与核心蛋白 （core protein）共价结合形成的高分子量复合物。
核心蛋白（单链多肽）
糖胺聚糖
蛋白聚糖单体 透明质酸
连接蛋白
蛋白聚糖多聚体
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
第十一章 细胞外基质及其与细胞的相 互作用
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
细胞外基质成分及其细胞表面受体示意图
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蛋白聚糖中的GAG链与核心蛋白的连接方式
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
几种常见的蛋白聚糖
蛋白聚糖名称 聚集素 (aggrecan) 乙聚糖 (betaglycan) 装饰素 (decorin) 渗滤素 (perlecan) 丝甘素 (serglycin) 核心蛋白 分子量 210 000 GAG链类型 硫酸软骨素+硫酸 角质素 硫酸软骨素/硫酸 皮肤素 硫酸软骨素/硫酸 皮肤素 硫酸类肝素 GAG链 数目 ~130 分 布 软骨 功 能 机械支持；与透 明质酸形成大的 聚合体 结合TGF-β 与I型胶原原纤 维和TGF-β结合 在基底膜中起过 滤和结构作用 协助包装和贮存 分泌分子 细胞粘合；结合 FGF
A.细胞外基质中蛋白聚糖多聚体 B.软骨中的蛋白聚糖电镜照片
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
2. 蛋白聚糖的合成与装配
核心蛋白肽链在糙面内质网核糖体上合成； 多糖侧链在高尔基复合体中被装配到核心蛋白上。 装配：首先是一个专一的连接四糖（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）结合到核心蛋白的丝 氨酸残基，在糖基转移酶（glycosyltransferases）的作用下，糖基依次加接上去， 形成糖胺聚糖糖链。 蛋白聚糖的一个显著特点是其多态性，可以含有不同氨基酸序列的核心蛋白，以 及长度和成分不同的多糖链。
36 000 40 000 600 000 20 000
1 1 2～15 10～15 1～ 3
细胞表面和 胞外基质 结缔组织
基底膜
硫酸软骨素/硫酸 皮肤素 硫酸软骨素+硫酸 类肝素
血白细胞中 的分泌泡 成纤维细胞 和上皮细胞 表面
黏结蛋白聚糖-1 32 000 (syndecan-1)
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硫酸皮肤素GAG链的二糖重复序列
团或羧基，故糖胺聚糖带有 大量负电荷 。
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第十一章 细胞外基质及其与细胞的相互作用
(一)糖胺聚糖 （glycosaminoglycan, GAG）
其根据糖残基的性质、连接方式、硫酸化数量和存在的部位， 糖胺聚糖可分为六种： 透明质酸（hyaluronic acid，HA) 硫酸软骨素（chondroitin sulfate，CS） 硫酸皮肤素（dermatan sulfate，DS） 硫酸乙酰肝素（heparan sulfate，HS） 肝素（heparin） 硫酸角质素（keratan sulfate，KS）