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1、医学细胞生物学第十一章第十一章 细胞外基质及其与细胞的细胞外基质及其与细胞的相互作用相互作用功能：功能：黏连；支持；改变细胞微环境；信号功能。影黏连；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。响细胞的增殖、分化、存活、和死亡。类型：类型：胶原、层黏连蛋白和纤连蛋白、氨基聚糖与蛋胶原、层黏连蛋白和纤连蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、弹性蛋白及植物细胞壁白聚糖、弹性蛋白及植物细胞壁 。概念概念：是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖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。所构成的精密有序的网络结构。医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主
2、要组成成分细胞外基质的主要组成成分结构作用结构作用黏着作用黏着作用医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 一、氨基聚糖与蛋白聚糖一、氨基聚糖与蛋白聚糖（一）氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的（一）氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的直链多糖直链多糖氨基聚糖氨基聚糖重复二糖单位重复二糖单位每个二糖单位所含硫酸基每个二糖单位所含硫酸基组织分布组织分布透明质酸透明质酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基乙酰氨基葡萄糖葡萄糖0结缔组织、皮肤、软结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体骨、滑液、玻璃体硫酸软骨素硫酸软骨素葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸-N-乙酰氨基乙酰氨基半乳糖半乳糖0.2
3、2.3软骨、角膜、骨、皮软骨、角膜、骨、皮肤、动脉肤、动脉硫酸皮肤素硫酸皮肤素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基半乳糖乙酰氨基半乳糖1.02.0皮肤、血管、心、心皮肤、血管、心、心瓣膜瓣膜硫酸乙酰肝硫酸乙酰肝素素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖0.23.0肺、动脉、细胞表面肺、动脉、细胞表面肝素肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖2.03.0肺、肝、皮肤、肥大肺、肝、皮肤、肥大细胞细胞硫酸角质素硫酸角质素半乳糖半乳糖-N-乙酰氨基葡萄乙酰氨基葡萄糖糖0.91.8软骨、角膜、椎间盘
4、软骨、角膜、椎间盘医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分（二）蛋白聚糖是由氨基聚糖和核心蛋白二）蛋白聚糖是由氨基聚糖和核心蛋白共价结合共价结合形成的高分子量复合物形成的高分子量复合物 1.1.分子结构分子结构医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 2.2.在内质网中合成并装配在内质网中合成并装配 1)1)内质网腔内装配多糖，由专一的连接四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，再依次加接糖结合到丝氨酸残基，再依次加接 2)2)氨基酸序列和糖链具有氨基酸序列和糖链具有多态性多态性 3)3)有些蛋白聚糖也是质
5、膜的整合成分有些蛋白聚糖也是质膜的整合成分(连接连接素素)医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分(三三)氨基聚糖与蛋白聚糖的功能氨基聚糖与蛋白聚糖的功能 1.1.使组织具有弹性和抗压性使组织具有弹性和抗压性 2.2.对物质转运有选择渗透性对物质转运有选择渗透性 3.3.角膜中蛋白聚糖具有透光性角膜中蛋白聚糖具有透光性 4.4.氨基聚糖有抗凝血作用氨基聚糖有抗凝血作用 5.5.细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用 6.6.氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组
6、成成分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（四）氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病 1.1.降解异常降解异常异常堆积异常堆积粘多糖累积粘多糖累积病病 2.2.含量比例异常含量比例异常脂类沉积脂类沉积动脉粥动脉粥样硬化样硬化 3.3.分泌总量增多，硫酸化水平降低分泌总量增多，硫酸化水平降低促促进肿瘤细胞迁移增殖进肿瘤细胞迁移增殖肿瘤增殖、侵袭、肿瘤增殖、侵袭、转移等转移等医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 二、胶原与弹性蛋白二、胶原与弹性蛋白（一）胶原是细胞外基质中的骨架结构（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人体内含量最
7、丰富的蛋白质 1.1.分子结构：三条分子结构：三条a a-多肽链盘绕而成，多肽多肽链盘绕而成，多肽链基本由链基本由Gly-X-YGly-X-Y规律的三肽重复序列构成规律的三肽重复序列构成 2.2.多种多种a a链，以不同方式组成多种胶原链，以不同方式组成多种胶原 3.3.前体肽链前体肽链去信号肽去信号肽两端加前肽两端加前肽羟化修饰羟化修饰CC端交联为前胶原端交联为前胶原分泌到胞分泌到胞外外切除前肽切除前肽自我装配为胶原原纤维自我装配为胶原原纤维胶原纤维胶原纤维医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 二、胶原与弹性蛋白二、胶原与弹性蛋白（一）胶原是细胞外基质
8、中的骨架结构（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人体内含量最丰富的蛋白质 1.1.分子结构：三条分子结构：三条a a-多肽链盘绕而成，多肽多肽链盘绕而成，多肽链基本由链基本由Gly-X-Y(X=proGly-X-Y(X=pro，Y=hypY=hyp或或hyl)hyl)规律的规律的三肽重复序列构成三肽重复序列构成 2.2.多种多种a a链，以不同方式组成多种胶原链，以不同方式组成多种胶原 3.3.前体肽链前体肽链去信号肽去信号肽两端加前肽两端加前肽羟化修饰羟化修饰CC端交联为前胶原端交联为前胶原分泌到胞分泌到胞外外切除前肽切除前肽自我装配为胶原原纤维自我装配为胶原原纤维胶
9、原纤维胶原纤维医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分医学细胞生物学合成：合成：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羟化反应的催化剂为脯氨酰4 4羟化酶和脯氨酰羟化酶和脯氨酰3 3羟化羟化酶。酶。维生素维生素C C是这两种酶所必需的辅助因子，是这两种酶所必需的辅助因子，VCVC缺乏导致缺乏导致坏血病。坏血病。交联：交联：医学细胞生物学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：类型：已知至少19种胶原，由不
10、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。医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分（二）弹性蛋白是构成细胞（二）弹性蛋白是构成细胞外基质中外基质中弹性纤维的主要成弹性纤维的主要成分分 构成细胞外基质中弹性纤维构成细胞外基质中弹性纤维网络的主要成分网络的主要成分 高度疏水的非糖基化纤维蛋高度疏水的非糖基化纤维蛋白，很少羟化白，很少羟化 呈无规则卷曲呈无规则卷曲 由疏水性短肽和富含由疏水性短肽和富含A,KA,K残基残基的的a a螺旋短肽交替排列构成螺旋短肽交替排列构成 与由糖蛋白构成的
11、微原纤维与由糖蛋白构成的微原纤维一起构成弹性纤维一起构成弹性纤维医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分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三、细胞外基质中的非胶原性黏合蛋白（一）纤连蛋白（一）纤连蛋白 1.1.分子结构：高分子糖蛋白，包含多个结构域分子结构：高分子糖蛋白，包含多个结构域医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 2.2.纤连蛋白的功能：纤连蛋白的功能：介导细胞与细胞外基质间的黏着介导细胞与细胞外基质间的黏着,进而调节进而调节细胞的形状和细胞骨架的组织，促进细胞细胞的形状和细胞骨架的组织，促进细胞铺展铺展 纤
12、连蛋白与细胞的迁移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在组织创伤修复中的作用,纤连蛋纤连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位损部位医学细胞生物学第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分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（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出现的细胞外基质成分 1.1.分子结构分子结构 abgabg三条多肽链组成的异三聚体三条多肽链组成的异三聚体 含有多个结构域含有多个结构域 一个长臂，三个短臂的不对称一个长臂，三个短臂的不对称 十字形十字形医学细胞生物学第一节第一节
13、细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分 2.2.层粘连蛋白的功能层粘连蛋白的功能 基底膜的主要组成成分基底膜的主要组成成分 细胞识别，黏附，迁移，分化相关细胞识别，黏附，迁移，分化相关 发育早期保持细胞极性发育早期保持细胞极性 促进神经元轴突的生长促进神经元轴突的生长 3.3.层粘连蛋白与疾病层粘连蛋白与疾病医学细胞生物学第二节第二节 基底膜基底膜 一、基底膜的分布一、基底膜的分布 细胞外基质特化形成的柔软、坚韧的网膜细胞外基质特化形成的柔软、坚韧的网膜结构结构 上皮细胞和内皮细胞的基底部上皮细胞和内皮细胞的基底部 肌细胞、脂肪细胞、雪旺氏细胞周围肌细胞、脂肪细胞、雪旺氏细胞周围医学
14、细胞生物学第二节第二节 基底膜基底膜 二、基底膜的组成成分二、基底膜的组成成分 1.IV1.IV型胶原型胶原构成基本二维网络构成基本二维网络 2.2.层粘连蛋白层粘连蛋白组装为二维网络组装为二维网络 3.3.内联蛋白内联蛋白连接连接IVIV型胶原网络和层粘型胶原网络和层粘连蛋白网络，还协助其他成分的结合连蛋白网络，还协助其他成分的结合 4.4.渗滤素渗滤素蛋白聚糖，在肾小球基底膜蛋白聚糖，在肾小球基底膜中有筛滤作用中有筛滤作用医学细胞生物学第二节第二节 基底膜基底膜医学细胞生物学第二节第二节 基底膜基底膜 三、基底膜的生物学功能三、基底膜的生物学功能 支撑支撑上皮细胞上皮细胞 连接连接上皮组织
15、与结缔组织上皮组织与结缔组织 屏障屏障选择性通透分子和细胞选择性通透分子和细胞 影响细胞形态、极性、代谢、存活、增殖影响细胞形态、极性、代谢、存活、增殖分化、迁移等分化、迁移等医学细胞生物学第三节第三节 细胞外基质与细胞间的相互作用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一、细胞外基质对细胞生物学行为的影响 1.1.影响细胞形态结构影响细胞形态结构 2.2.影响细胞生存死亡影响细胞生存死亡 3.3.影响细胞增殖分化影响细胞增殖分化 4.4.影响细胞迁移影响细胞迁移 二、细胞对细胞外基质的影响二、细胞对细胞外基质的影响 1.1.细胞分泌细胞外基质细胞分泌细胞外基质 2.2.细胞控制细胞外基质成分的降解细胞控制细胞外基质成分的降解个人观点供参考，欢迎讨论
第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用PPT优秀课件
