第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用讲课文档.ppt

第十一章细胞外基质及其与细胞的相互作用第一页，共二十二页第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分结构作用结构作用黏着作用黏着作用第二页，共二十二页第一节第一节 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直链多糖（一）氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的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-乙酰氨基葡乙酰氨基葡萄糖萄糖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-乙酰氨基半乙酰氨基半乳糖乳糖0.22.3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-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖0.91.8软骨、角膜、椎间盘软骨、角膜、椎间盘第三页，共二十二页。

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共价二）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结合形成的高分子量复合物1.1.分子结构分子结构第四页，共二十二页第一节第一节 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，由专一的连接四糖结合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，再依次加接到丝氨酸残基，再依次加接2)2)氨基酸序列和糖链具有多态性氨基酸序列和糖链具有多态性3)3)有些蛋白聚糖也是质膜的整合成分有些蛋白聚糖也是质膜的整合成分( (连接素连接素) )第五页，共二十二页第一节第一节 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第六页，共二十二页。

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（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病粘多糖累积病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样硬动脉粥样硬化化3.3.分泌总量增多，硫酸化水平降低分泌总量增多，硫酸化水平降低促进肿瘤促进肿瘤细胞迁移增殖细胞迁移增殖肿瘤增殖、侵袭、转移等肿瘤增殖、侵袭、转移等第七页，共二十二页第一节第一节 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，多肽链基多肽链盘绕而成，多肽链基本由本由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羟化修饰化修饰CC端交联为前胶原端交联为前胶原分泌到胞外分泌到胞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胶原纤维维第八页，共二十二页。

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，多肽链基本多肽链盘绕而成，多肽链基本由由Gly-X-Y(X=proGly-X-Y(X=pro，Y=hypY=hyp或或hyl)hyl)规律的三肽重复规律的三肽重复序列构成序列构成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羟化修饰修饰CC端交联为前胶原端交联为前胶原分泌到胞外分泌到胞外切切除前肽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第九页，共二十二页第一节第一节 细胞外基质的主要组成成分细胞外基质的主要组成成分第十页，共二十二页合成：合成：由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分泌。

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缺乏导致坏血缺乏导致坏血病交联：交联：交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧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化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的 第十一页，共二十二页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、皮肤第十二页，共二十二页第一节第一节 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外（二）弹性蛋白是构成细胞外基质中弹性纤维的主要成分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构成细胞外基质中弹性纤维网络的主要成分络的主要成分高度疏水的非糖基化纤维蛋白，高度疏水的非糖基化纤维蛋白，很少羟化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残基的残基的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微原纤维一起与由糖蛋白构成的微原纤维一起构成弹性纤维构成弹性纤维第十三页，共二十二页。

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，包含多个结构域第十四页，共二十二页第一节第一节 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, ,进而调节细进而调节细胞的形状和细胞骨架的组织，促进细胞铺展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, ,纤连蛋白纤连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位第十五页，共二十二页第一节第一节 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出现（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 十字形十字形第十六页，共二十二页。

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.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第十七页，共二十二页第二节第二节 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、坚韧的网膜结细胞外基质特化形成的柔软、坚韧的网膜结构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、雪旺氏细胞周围第十八页，共二十二页第二节第二节 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型胶原网络和层粘连蛋型胶原网络和层粘连蛋白网络，还协助其他成分的结合白网络，还协助其他成分的结合4.4.渗滤素渗滤素蛋白聚糖，在肾小球基底膜中有蛋白聚糖，在肾小球基底膜中有筛滤作用筛滤作用第十九页，共二十二页。

第二节第二节 基底膜基底膜第二十页，共二十二页第二节第二节 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、增殖分化、影响细胞形态、极性、代谢、存活、增殖分化、迁移等迁移等第二十一页，共二十二页第三节第三节 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第二十二页，共二十二页。