紧密连接的焊接线由跨膜细胞粘附分子构成，主要 的跨膜蛋白为claudin和occludin，另外还有膜的外 周蛋白ZO。
紧密连接作用：一是防止可溶性物质从上皮细胞层 一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障， 起着封闭作用；消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血 管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。后 二者分别构成了脑血屏障和睾血屏障，能保护这些 重要器官和组织免受异物侵害。 二是形成上皮细胞质膜蛋白与膜至脂分子侧向扩散 的屏障，维持上皮细胞的极性。
第十五章 细胞社会的联系:细胞连接、 细胞粘着和细胞外基质 第一节 第二节 第三节 细胞连接 细胞黏着及其分子基础 细胞外基质
第一节
细胞连接
细胞与细胞间或细胞与细胞外基质的联结结构称为 细胞连接（cell junction）。细胞连接的体积很 小，只有在电镜下才能观察到。可分为三大类，即：
封闭连接（occluding junction）、锚定连接
细胞内附着蛋白,将特定的细胞骨架成分 (中 间纤维或微丝)同连接复合体结合在一起； 跨膜连接的糖蛋白,其细胞内的部分与附着蛋 白相连, 细胞外的部分与相邻细胞的跨膜连接糖 蛋白相互作用或与胞外基质相互作用。
（一）桥粒与半桥粒
桥粒存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食 管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。相邻细胞 间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜 下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋白、桥粒斑蛋白 等，形成一厚约15～20nm的致密斑。斑上有中间纤维 相连，中间纤维的性质因细胞类型而异，如：在上皮 细胞中为角蛋白丝，在心肌细胞中则为结蛋白丝。桥 粒中间为钙粘素。因此相邻细胞中的中间纤维通过细 胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。
P选择素。
选择素的胞外区由三个结构域构成：N端的C型凝集 素结构域，EGF样结构域、重复次数不同的补体结 合蛋白结构域；通过凝集素结构域来识别糖蛋白及 糖脂分子上的糖配体。
E选择素及P选择素所识别与结合的糖配体为唾液酸化及岩 藻糖化的N乙酰氨基乳糖结构（sLeX及sLeA）。
P选择素贮存于血小板的α颗粒及内皮细胞的Weibel-Palade 小体。炎症时活化的内皮细胞表面首先出现P选择素，随后 出现E选择素。它们对于召集白细胞到达炎症部位具有重要 作用。 E选择素存在于活化的血管内皮细胞表面。炎症组织释放的 白细胞介素I（IL-1）及肿瘤坏死因子（TNF）等细胞因子 可活化脉管内皮细胞，刺激E选择素的合成。 L选择素广泛存在于各种白细胞的表面，参与炎症部位白细 胞的出脉管过程。
半桥粒处的α6β4整合素
细胞外基质指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖
物质，实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类 分子共价结合的寡糖链。 不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中 起重要作用。
第三节
细胞外基质
结构： 指分布于细胞外空间 , 由细胞分泌的蛋白和 多糖所构成的网络结构。
主要功能： 构成支持细胞的框架，负讯联络。
（一）间隙连接
1、结构与成分
间隙连接处相邻细胞质膜间的间隙为2～3nm 。 连接子(connexon) 是间隙连接的基本单位。
每个连接子由6个connexin分子组成。
连接子中心形成一个直径约1.5nm的孔道。 连接单位由两个连接子对接构成。
间隙连 接电镜 照片
胞微环境从而对细胞形态、生长、分裂、
分化和凋亡起重要的调控作用。 胞外基质的信号功能
真核细胞的细胞外结构（extracellular structures）
一、钙黏蛋白 钙黏蛋白属亲同性CAM，其作用依赖于Ca2＋。 钙粘素分子结构同源性很高，其胞外部分形成5个结构 域，其中4个同源，均含Ca2＋结合部位。决定钙粘素结 合特异性的部位在靠N末端的一个结构域中，只要变更 其中2个氨基酸残基即可使结合特异性由E-钙粘素转变 为P-钙粘素。钙粘素分子的胞质部分是最高度保守的
（粘合、分离、迁移、再粘合），从而通过细胞的微环境，影响 细胞的分化，参与器官形成过程。
3．抑制细胞迁移，很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消
失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有 人将E钙粘素视为转移抑制分子。
钙粘素结构模型
二、选择素
选择素（selectin）属亲异性CAM，其作用依赖于 Ca2＋。主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别 与粘合。已知选择素有三种：L选择素、E选择素及
紧密连接位于上皮细胞的上端
兔子上皮细胞的紧密连接（冰冻蚀刻）
紧密连接的模式图
二、锚定连接
锚定连接在组织内分布很广泛,在上皮组
织,心肌和子宫颈等组织中含量尤为丰富。
锚定连接的结构组成
●锚定连接具有两种不同形式:
与中间纤维相连：桥粒和半桥粒； 与肌动蛋白纤维：粘合带与粘合斑。
●构成锚定连接的蛋白可分成两类:
间隙连接调节和修饰相互独立的神经元群的行为
间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用 胚胎发育中细胞间的偶联提供信号物质的通路, 从 而为某一特定细胞提供它的“位臵信息”，并根据其 位臵影响其分化。 肿瘤细胞之间间隙的连接明显减少或消失，间隙联 接类似 “肿瘤抑制因子”。 间隙连接的通透性是可以调节的 降低胞质中的pH值和提高自由Ca2+的浓度都可以使 其通透性降低 间隙连接的通透性受两侧电压梯度的调控及细胞外 化学信号的调控。
（anchoring junction）和通讯连接
（communicating junction）。
一、封闭连接
紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于脊椎动物 的上皮细胞间，长度约50-400nm，相邻细胞之间的 质膜紧密结合，没有缝隙。在电镜下可以看到连接 区域具有蛋白质形成的焊接线网络，焊接线也称嵴 线，封闭了细胞与细胞之间的空隙。上皮细胞层对 小分子的透性与嵴线的数量有关，有些紧密连接甚 至连水分子都不能透过。
蛋白（keratin）。
（二）粘合带与粘合斑 粘合带（adhesion belt）呈带状环绕细胞，一般位于 上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。在粘合带处相邻细胞 的间隙约15～20nm。 间隙中的粘合分子为E-钙粘素。在质膜的内侧有几种附 着蛋白与钙粘素结合在一起，这些附着蛋白包括：α-， β-，γ-连锁蛋白、粘着斑蛋白、α-辅肌动蛋白和片 珠蛋白。 粘合带处的质膜下方有与质膜平行排列的肌动蛋白束， 钙粘蛋白通过附着蛋白与肌动蛋白束相结合。于是，相 邻细胞中的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织 成了一个广泛的网络，把相邻细胞联合在一起。
几类细胞连接的比较
第二节
细胞黏着及其分子基础
细胞粘附分子（cell adhesion molecule，CAM）是 参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作 用的分子。可大致分为五类：钙粘素、选择素、免疫 球蛋白超家族、整合素及透明质酸粘素。 细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组 成：①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负责与 配体的识别；②跨膜区，多为一次跨膜；③胞质区， 肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨架成分 直接相连，或与胞内的化学信号分子相连，以活化信 号转导途径。
桥粒位于粘 合带下方
桥粒的结构模型
半桥粒（hemidesmosome）在结 构上类似桥粒，位于上皮细胞 基面与基膜之间，它桥粒的不 同之处在于：①只在质膜内侧 形成桥粒斑结构，其另一侧为
基膜；②穿膜连接蛋白为整合
素（integrin）而不是钙粘素， 整合素是细胞外基质的受体蛋
白；③细胞内的附着蛋白为角
粘合带结构模型
粘合斑（adhesion plaque）位于细胞 与细胞外基质间， 通过整合素 （integrin）把细 胞中的肌动蛋白束 和基质连接起来。 连接处的质膜呈盘 状，称为粘合斑。
三、通讯连接
间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物 组织中都
存在间隙连接。 化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式, 它通过释放神经递质来传导神经冲动。 胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连
区域，参与信号转导。
钙黏蛋白通过不同的连接蛋白质与不同的细胞骨
架成分相连，如E-钙粘素通过α-、β-、γ-连
锁蛋白（catenin）以及粘着斑蛋白
（vinculin）、锚蛋白、α辅肌动蛋白等与肌动
蛋白纤维相连；桥粒中的desmoglein及 desmocollin则通过桥粒致密斑与中间纤维相连。
钙粘素的作用主要有以下几个方面：
多数细胞粘附分子的作用依赖于二价阳离子，如
Ca2＋，Mg2＋。细胞粘附分子的作用机制有三种
模式：两相邻细胞表面的同种CAM分子间的相互识 别与结合（亲同性粘附）；两相邻细胞表面的不 同种CAM分子间的相互识别与结合（亲异性粘附）； 两相邻细胞表面的相同CAM分子借 细胞外的连接
分子相互 识别与结合。
２、功能
间隙连接在代谢偶联中的作用 间隙连接允许小分子代谢物和信号分子通过, 是细胞间代谢偶 联的基础 代谢偶联现象在体外培养细胞中的证实 代谢偶联作用在协调细胞群体的生物学功能方面起重要作用. 间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用 电突触(electronic junction) 快速实现细胞间信号通讯
（二）胞间连丝
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接 ,完成细胞 间的通讯联络。 胞间连丝结构相邻细胞质膜共同构成的直径 2040nm的管状结构 胞间连丝的功能 实现细胞间由信号介导的物质有择性的转运； 实现细胞间的电传导； 在发育过程中，胞间连丝结构的改变可以调节 植物细胞间的物质运输。
选择素结构模型
三、免疫球蛋白超家族
免疫球蛋白超家族（Igsuperfamily，Ig-SF） 包括分子结构中含有免 疫球蛋白（Ig）样结构 域的所有分子，一般不 依赖于Ca2＋。免疫球 蛋白样结构域系指借二 硫键维系的两组反向平 行β折叠结构。
四、整联蛋白（integrin）： 大多为亲异性细胞粘附分子，其作用依赖于Ca2＋。