医学细胞生物学
第一节 细胞外基质的主要组成成分
• （二）层粘连蛋白是胚胎发育过程中最早 出现的细胞外基质成分 • 1.分子结构 • abg三条多肽链组成的异三聚体 • 含有多个结构域 • 一个长臂，三个短臂的不对称 十字形
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• • • • • 2.层粘连蛋白的功能 基底膜的主要组成成分 细胞识别，黏附，迁移，分化相关 发育早期保持细胞极性 促进神经元轴突的生长
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第二节 基底膜
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第二节 基底膜
• • • • 三、基底膜的生物学功能 支撑——上皮细胞 连接——上皮组织与结缔组织 屏障——选择性通透分子和细胞
• 影响细胞形态、极性、代谢、存活、增殖 分化、迁移等
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第三节 细胞外基质与细胞间的相互作用
• • • • • • • • 一、细胞外基质对细胞生物学行为的影响 1.影响细胞形态结构 2.影响细胞生存死亡 3.影响细胞增殖分化 4.影响细胞迁移 二、细胞对细胞外基质的影响 1.细胞分泌细胞外基质 2.细胞控制细胞外基质成分的降解
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原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶性胶原。 胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于 抽提。 随年龄增长，交联日益增多，组织僵硬老化。
类型： 已知至少19种胶原，由不同的结构基因编码。 I、II、III、V、XI型胶原为有横纹的纤维形结 构。 功能：参与形成结缔组织，如骨、韧带、基膜、 皮肤。
硫酸乙酰肝 素
肝素 硫酸角质素
葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸 -N-乙酰氨基葡萄糖
葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸 -N-乙酰氨基葡萄糖 半乳糖-N-乙酰氨基葡萄 糖
0.2~3.0
2.0~3.0 0.9~1.8
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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第一节 细胞外基质的主要组成成分
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• • • • 二、胶原与弹性蛋白 （一）胶原是细胞外基质中的骨架结构 人体内含量最丰富的蛋白质 1.分子结构：三条a-多肽链盘绕而成，多肽链 基本由Gly-X-Y(X=pro，Y=hyp或hyl)规律的三肽 重复序列构成 • 2.多种a链，以不同方式组成多种胶原 • 3.前体肽链——去信号肽——两端加前肽—— 羟化修饰——C端交联为前胶原——分泌到胞 外——切除前肽——自我装配为胶原原纤维— —胶原纤维
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细胞外基质及其与细胞的相互作用
概念：细胞外基质（extracellular matrix，ECM） 是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖 所构成的精密有序的网络结构。
功能：黏连；支持；改变细胞微环境；信号功能。影
响细胞的增殖、分化、存活、和死亡。
类型：胶原、层黏连蛋白和纤连蛋白、氨基聚糖与蛋
第一节 细胞外基质的主要组成成分
• （四）氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病 • 1.降解异常——异常堆积——粘多糖累积病 • 2.含量比例异常——脂类沉积——动脉粥样 硬化 • 3.分泌总量增多，硫酸化水平降低——促进 肿瘤细胞迁移增殖——肿瘤增殖、侵袭、转 移等
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• • • • 二、胶原与弹性蛋白 （一）胶原是细胞外基质中的骨架结构 人体内含量最丰富的蛋白质 1.分子结构：三条a-多肽链盘绕而成，多肽链 基本由Gly-X-Y规律的三肽重复序列构成 • 2.多种a链，以不同方式组成多种胶原 • 3.前体肽链——去信号肽——两端加前肽—— 羟化修饰——C端交联为前胶原——分泌到胞外 ——切除前肽——自我装配为胶原原纤维—— 胶原纤维
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
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合成：由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮 细胞分泌。 在RER上合成，形成三股螺旋之前于Pro及Lys残基上进 行羟基化修饰。 羟化反应的催化剂为脯氨酰4羟化酶和脯氨酰3羟化 酶。 维生素C是这两种酶所必需的辅助因子，VC缺乏导致 坏血病。 交联：交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸 残基氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的。
• 3.层粘连蛋白与疾病
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Байду номын сангаас
第二节 基底膜
• 一、基底膜的分布
• 细胞外基质特化形成的柔软、坚韧的网膜 结构 • 上皮细胞和内皮细胞的基底部 • 肌细胞、脂肪细胞、雪旺氏细胞周围
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第二节 基底膜
• • • • 二、基底膜的组成成分 1.IV型胶原——构成基本二维网络 2.层粘连蛋白——组装为二维网络 3.内联蛋白——连接IV型胶原网络和层粘连 蛋白网络，还协助其他成分的结合 • 4.渗滤素——蛋白聚糖，在肾小球基底膜中 有筛滤作用
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• • • • • • • (三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能 1.使组织具有弹性和抗压性 2.对物质转运有选择渗透性 3.角膜中蛋白聚糖具有透光性 4.氨基聚糖有抗凝血作用 5.细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用 6.氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关
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• （二）蛋白聚糖是由氨基聚糖和核心蛋白 共价结合形成的高分子量复合物 • 1.分子结构
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• 2.在内质网中合成并装配 • 1)内质网腔内装配多糖，由专一的连接四糖 结合到丝氨酸残基，再依次加接
• 2)氨基酸序列和糖链具有多态性 • 3)有些蛋白聚糖也是质膜的整合成分(连接 素)
白聚糖、弹性蛋白及植物细胞壁 。
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
细胞外基质
结构表现形式
包括的大分子
凝胶样基质
氨基 聚糖 蛋白 聚糖 胶原
纤维网架
弹性 蛋白 纤连 蛋白 层粘 蛋白
结构作用
黏着作用
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• 一、氨基聚糖与蛋白聚糖
• （一）氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的直链多糖
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• （二）弹性蛋白是构成细胞 外基质中弹性纤维的主要成 分 • 构成细胞外基质中弹性纤维 网络的主要成分 • 高度疏水的非糖基化纤维蛋 白，很少羟化 • 呈无规则卷曲 • 由疏水性短肽和富含A,K残基 的a螺旋短肽交替排列构成 • 与由糖蛋白构成的微原纤维 一起构成弹性纤维
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• 三、细胞外基质中的非胶原性黏合蛋白
• （一）纤连蛋白 • 1.分子结构：高分子糖蛋白，包含多个结构域
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第一节 细胞外基质的主要组成成分
• 2.纤连蛋白的功能： • 介导细胞与细胞外基质间的黏着,进而调节 细胞的形状和细胞骨架的组织，促进细胞 铺展 • 纤连蛋白与细胞的迁移 • 纤连蛋白在组织创伤修复中的作用,纤连蛋 白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受 损部位
氨基聚糖 透明质酸 硫酸软骨素 硫酸皮肤素 重复二糖单位 葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基 葡萄糖 葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基 半乳糖 葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸 -N-乙酰氨基半乳糖 每个二糖单位所含硫酸基 组织分布 0 0.2~2.3 1.0~2.0 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、心 瓣膜