学术讨论—第十二章-细胞粘附分子.ppt

第十二章第十二章细胞细胞(xbo)(xbo)粘附分子粘附分子第一页，共二十八页。本章本章(bn zhn(bn zhn)教学大纲教学大纲【目的要求目的要求】1 1 1 1掌握掌握 细胞黏附分子细胞黏附分子(fnz)(fnz)(fnz)(fnz)的概念，分类和特性。的概念，分类和特性。2 2 2 2熟悉熟悉熟悉熟悉 细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。3 3 3 3了解了解了解了解 黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。【教学内容教学内容】1.1.细胞黏附分子的概念，分类和特性。细胞黏附分子的概念，分类和特性。细胞黏附分子的概念，分类和特性。细胞黏附分子的概念，分类和特性。2.2.2.2.细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。3.3.3.3.黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。第二页，共二十八页。概 念细胞粘附分子（细胞粘附分子（cell-adhesion moleculecell-adhesion moleculecell-adhesion moleculecell-adhesion molecule，CAMCAMCAMCAM）:由由由由细胞产生的、介导细胞与细胞间或细胞产生的、介导细胞与细胞间或细胞产生的、介导细胞与细胞间或细胞产生的、介导细胞与细胞间或(jin hu)(jin hu)(jin hu)(jin hu)细胞与细胞细胞与细胞细胞与细胞细胞与细胞外基质间相互接触、识别、结合、激活和移行等分子外基质间相互接触、识别、结合、激活和移行等分子外基质间相互接触、识别、结合、激活和移行等分子外基质间相互接触、识别、结合、激活和移行等分子的统称。的统称。的统称。的统称。特点：特点：特点：特点：位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；以配体以配体以配体以配体-受体结合的形式发挥作用；受体结合的形式发挥作用；受体结合的形式发挥作用；受体结合的形式发挥作用；参与细胞的识别、活化和信号转导等。参与细胞的识别、活化和信号转导等。参与细胞的识别、活化和信号转导等。参与细胞的识别、活化和信号转导等。第三页，共二十八页。趋化与粘附趋化与粘附趋化与粘附趋化与粘附(zhn f)(zhn f)第四页，共二十八页。细胞间黏附细胞间黏附(ninf)分子分子第五页，共二十八页。黏附分子(fnz(fnz)的命名n n以功能命名：如细胞间黏附分子以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM),(ICAM),血管血管血管血管(xugun)(xugun)细细细细胞黏附分子（胞黏附分子（胞黏附分子（胞黏附分子（VCAMVCAM），），），），TCRTCR，LFA-1等。等。等。等。n n以以CDCD命名：统称为命名：统称为命名：统称为命名：统称为CDCD抗原抗原抗原抗原/分子。分子。分子。分子。第六页，共二十八页。CDCD（cluster of differentiationcluster of differentiation）：应用以单克隆抗体鉴应用以单克隆抗体鉴定为主的方法定为主的方法(fngf)(fngf)，将来自不同实验室的单克隆抗体，将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原称所识别的同一分化抗原称CD。CD：第七页，共二十八页。白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面细胞表面细胞表面细胞表面(biomin)(biomin)标记分子。标记分子。标记分子。标记分子。白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇（以糖基磷脂酰肌醇（以糖基磷脂酰肌醇（以糖基磷脂酰肌醇（GPIGPI）链接方式，锚定在细胞膜）链接方式，锚定在细胞膜）链接方式，锚定在细胞膜）链接方式，锚定在细胞膜上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。第八页，共二十八页。五个家族：五个家族：五个家族：五个家族：1.1.1.1.整合素家族整合素家族整合素家族整合素家族 2.2.2.2.免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族 3.3.3.3.选择选择选择选择(xunz)(xunz)(xunz)(xunz)素家族素家族素家族素家族 4.4.4.4.钙粘素家族钙粘素家族钙粘素家族钙粘素家族 5.5.5.5.粘蛋白样家族粘蛋白样家族粘蛋白样家族粘蛋白样家族第九页，共二十八页。第一节 各类粘附分子的特性(txng)(txng)与功能 一、整合素家族一、整合素家族（一）基本（一）基本（一）基本（一）基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)结构结构结构结构 整合素是膜结合型的整合素是膜结合型的大分子糖蛋白，由大分子糖蛋白，由和和和和两个亚单位（两个亚单位（两个亚单位（两个亚单位（链和链和链和链和链）链）经非共价键连接组成经非共价键连接组成 。整合素分子整合素分子(fnz)的基本结的基本结构构第十页，共二十八页。（二）主要成员及其功能（二）主要成员及其功能（二）主要成员及其功能（二）主要成员及其功能1.11.1亚家族。亚家族。VLA-1 VLA-1 VLA-6等等等等6个成员，主要介导细胞与细胞个成员，主要介导细胞与细胞个成员，主要介导细胞与细胞个成员，主要介导细胞与细胞 外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相 互作用互作用互作用互作用 ；2.2 2.2 亚家族。亚家族。亚家族。亚家族。称为白细胞整合素称为白细胞整合素称为白细胞整合素称为白细胞整合素(leukointegrin)(leukointegrin)，主要参与，主要参与(cny)(cny)细胞细胞-细胞间相互作用；细胞间相互作用；细胞间相互作用；细胞间相互作用；3.33.3亚家族。亚家族。亚家族。亚家族。血小板蛋白血小板蛋白 gpIIb/IIIagpIIb/IIIa和和和和v3(v3(又称又称VNR，玻，玻，玻，玻 连蛋白受体连蛋白受体)，是血小板聚集和粘附于内皮下的，是血小板聚集和粘附于内皮下的，是血小板聚集和粘附于内皮下的，是血小板聚集和粘附于内皮下的 重要介质重要介质；4.74.7亚家族。亚家族。47（CD49d/7CD49d/7）和）和）和）和E7E7（CD103CD103），其配），其配），其配），其配 体是表达于粘膜内皮细胞的体是表达于粘膜内皮细胞的体是表达于粘膜内皮细胞的体是表达于粘膜内皮细胞的MAdCAM-1 。第十一页，共二十八页。二、免疫球蛋白超家族二、免疫球蛋白超家族 免疫球蛋白超家族（免疫球蛋白超家族（免疫球蛋白超家族（免疫球蛋白超家族（Immunoglobulin Immunoglobulin superfamilysuperfamily，IgSF）成员的粘附分子是）成员的粘附分子是）成员的粘附分子是）成员的粘附分子是Ca2+Ca2+非依非依非依非依赖性跨膜糖蛋白。赖性跨膜糖蛋白。赖性跨膜糖蛋白。赖性跨膜糖蛋白。1.淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相关抗原(kngyun)(kngyun)-2/3（leukocyte function leukocyte function associated antigen-2/3,LFA-2/LFA-3associated antigen-2/3,LFA-2/LFA-3）2.细胞间粘附分子（细胞间粘附分子（intercellular adhesion molecule,ICAM）3.CD44 3.CD44 第十二页，共二十八页。4.4.血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子-1-1（vascular cell adhesion molecule-1,vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1VCAM-1又称又称又称又称 CD106）5.5.血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子-1-1（platelet-endothelial cell platelet-endothelial cell adhesion molecule-1,PE-CAM-1adhesion molecule-1,PE-CAM-1，又称，又称，又称，又称CD31CD31）6.6.粘膜粘膜粘膜粘膜(zhn m)(zhn m)血管地址素血管地址素血管地址素血管地址素(mucosal vascular addressin-1,MAdCAM-1)第十三页，共二十八页。三、选择素家族三、选择素家族(jiz)(jiz)选择素选择素选择素选择素(selectin)是一组表达于内皮细胞、白细胞和血是一组表达于内皮细胞、白细胞和血是一组表达于内皮细胞、白细胞和血是一组表达于内皮细胞、白细胞和血小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：E-E-选择素选择素选择素选择素(CD62E)(CD62E)、L-L-选择素选择素(CD62L)(CD62L)和和P-P-选择素选择素选择素选择素(CD62P)(CD62P)。选择素分子选择素分子(fnz)的基本结构的基本结构第十四页，共二十八页。四、钙粘素家族四、钙粘素家族 钙粘素（钙粘素（cadherincadherin）是一组）是一组Ca2+Ca2+依赖的细胞粘附依赖的细胞粘附依赖的细胞粘附依赖的细胞粘附分子家族，参与建立和维持细胞分子家族，参与建立和维持细胞分子家族，参与建立和维持细胞分子家族，参与建立和维持细胞-细胞间的连接，对维持成细胞间的连接，对维持成细胞间的连接，对维持成细胞间的连接，对维持成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子主要主要主要主要(zhyo)(zhyo)有三种：有三种：有三种：有三种：E-E-钙粘素、钙粘素、钙粘素、钙粘素、N-N-钙粘素和钙粘素和钙粘素和钙粘素和P-钙粘素。钙粘素。钙粘素。钙粘素。钙黏素分子的基本钙黏素分子的基本(jbn)结结构构第十五页，共二十八页。五、粘蛋白样家族五、粘蛋白样家族(jiz)(jiz)(jiz)(jiz)粘蛋白样家族（粘蛋白样家族（mucin-like familymucin-like family）属新）属新）属新）属新归类的一类细胞粘附分子。该家族包括归类的一类细胞粘附分子。该家族包括归类的一类细胞粘附分子。该家族包括归类的一类细胞粘附分子。该家族包括D34D34、GlyCAM-1GlyCAM-1和和和和PSGL-1PSGL-1三个成员。三个成员。三个成员。三个成员。第十六页，共二十八页。第二节第二节 粘附分子的生物学作用粘附分子的生物学作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)一、参与免疫细胞间相互作用一、参与免疫细胞间相互作用1.T1.T细胞。细胞。CD28/CD80 CD28/CD80、LFA-1/ICAM-1LFA-1/ICAM-1、LFA-2/LFA-3LFA-2/LFA-3等增等增等增等增 强强强强TCRTCR与抗原肽与抗原肽与抗原肽与抗原肽-MHC复合物结合的亲和力；复合物结合的亲和力；复合物结合的亲和力；复合物结合的亲和力；2.B2.B细胞。细胞。CD40/CD40L CD40/CD40L、LFA-1/ICAM-1LFA-1/ICAM-1、LFA-2/LFA-3LFA-2/LFA-3等协等协等协等协 同刺激分子与活化的同刺激分子与活化的同刺激分子与活化的同刺激分子与活化的T T细胞结合从而获得细胞结合从而获得细胞结合从而获得细胞结合从而获得(hud)(hud)B B细胞第二细胞第二 活化信号；活化信号；3.CTL3.CTL。杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞 紧密接触。紧密接触。紧密接触。紧密接触。第十七页，共二十八页。第十八页，共二十八页。第十九页，共二十八页。二、参与炎症二、参与炎症(ynzhng)(ynzhng)反应反应粘附分子介导中性粘附分子介导中性(zhngxng)粒细胞从血管移行到炎症部位的粒细胞从血管移行到炎症部位的过程过程第二十页，共二十八页。三、参与淋巴细胞归巢和再循环三、参与淋巴细胞归巢和再循环 淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，此过程此过程此过程此过程(guchng)(guchng)称为淋巴细胞再循环。称为淋巴细胞再循环。称为淋巴细胞再循环。称为淋巴细胞再循环。淋巴细胞归巢受体（淋巴细胞归巢受体（淋巴细胞归巢受体（淋巴细胞归巢受体（lymphocyte hominglymphocyte homing receptor,LHR receptor,LHR）和淋巴结中的）和淋巴结中的）和淋巴结中的）和淋巴结中的HEV表达相应的配表达相应的配表达相应的配表达相应的配体血管地址素（体血管地址素（体血管地址素（体血管地址素（vascular addressin）的相互作用）的相互作用）的相互作用）的相互作用介导了淋巴细胞再循环过程介导了淋巴细胞再循环过程介导了淋巴细胞再循环过程介导了淋巴细胞再循环过程。第二十一页，共二十八页。第二十二页，共二十八页。第三节第三节 粘附分子的临床意义粘附分子的临床意义一、粘附分子与遗传病一、粘附分子与遗传病 白细胞粘附缺陷症（白细胞粘附缺陷症（白细胞粘附缺陷症（白细胞粘附缺陷症（leukocyte adhesion deficiency,LADleukocyte adhesion deficiency,LAD）是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反复发作的严重是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反复发作的严重是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反复发作的严重是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反复发作的严重感染。感染。感染。感染。LAD分为分为分为分为LAD-ILAD-I和和和和LAD-II，LAD-ILAD-I的发病机制的发病机制的发病机制的发病机制(jzh)(jzh)是是是是CD18基因缺陷导致白细胞基因缺陷导致白细胞基因缺陷导致白细胞基因缺陷导致白细胞LFA-1LFA-1（CD11a/CD18CD11a/CD18）表达异常；）表达异常；）表达异常；）表达异常；而而而而LAD-II型的发病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞型的发病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞型的发病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞型的发病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞sLex sLex 合成缺陷。合成缺陷。第二十三页，共二十八页。二、粘附分子与炎症二、粘附分子与炎症 在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细胞表面的胞表面的胞表面的胞表面的CD2CD2、LFA-1LFA-1、CD44CD44等表达增加，与血管内皮等表达增加，与血管内皮细胞表面的相应配体结合，增强炎症细胞的组织浸润，细胞表面的相应配体结合，增强炎症细胞的组织浸润，加重加重(jizhng)(jizhng)局部病变和器官功能损害。病毒性肝炎和酒局部病变和器官功能损害。病毒性肝炎和酒精性肝炎时，肝细胞精性肝炎时，肝细胞ICAM-1ICAM-1表达增加；病毒性脑炎的表达增加；病毒性脑炎的表达增加；病毒性脑炎的表达增加；病毒性脑炎的脑血管内皮细胞亦可见脑血管内皮细胞亦可见脑血管内皮细胞亦可见脑血管内皮细胞亦可见ICAM-1ICAM-1分子表达增加。分子表达增加。分子表达增加。分子表达增加。第二十四页，共二十八页。三、粘附分子与肿瘤三、粘附分子与肿瘤 n n粘附分子表达异常与肿瘤的浸润与转移有关。如大肠癌、粘附分子表达异常与肿瘤的浸润与转移有关。如大肠癌、乳腺癌等肿瘤细胞表面乳腺癌等肿瘤细胞表面E-E-钙粘素分子表达明显减少或缺失，钙粘素分子表达明显减少或缺失，钙粘素分子表达明显减少或缺失，钙粘素分子表达明显减少或缺失，细胞间附着减弱细胞间附着减弱细胞间附着减弱细胞间附着减弱(jinru)(jinru)，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调ICAM-1ICAM-1等黏附分子等黏附分子等黏附分子等黏附分子的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。n n粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良好的粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良好的粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良好的粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良好的上皮性肿瘤细胞上皮性肿瘤细胞上皮性肿瘤细胞上皮性肿瘤细胞E-E-钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞E-E-钙钙钙钙粘素表达降低；低分化肿瘤细胞粘素表达降低；低分化肿瘤细胞粘素表达降低；低分化肿瘤细胞粘素表达降低；低分化肿瘤细胞E-E-钙粘素几乎不表达。钙粘素几乎不表达。钙粘素几乎不表达。钙粘素几乎不表达。第二十五页，共二十八页。四、粘附分子与移植排斥反应四、粘附分子与移植排斥反应 粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为协同粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为协同粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为协同粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为协同刺激分子激活刺激分子激活刺激分子激活刺激分子激活T T细胞，诱导效应细胞，诱导效应细胞，诱导效应细胞，诱导效应T T细胞与移植物靶细细胞与移植物靶细胞的粘附和杀伤。因此，抗胞的粘附和杀伤。因此，抗LFA-1、ICAM-1ICAM-1等的单等的单等的单等的单克隆抗体（克隆抗体（克隆抗体（克隆抗体（mAbmAb）可阻断免疫细胞间的相互作用，）可阻断免疫细胞间的相互作用，降低免疫细胞的活化水平，延长降低免疫细胞的活化水平，延长(ynchng)(ynchng)移植物的存移植物的存活。可溶性粘附分子（活。可溶性粘附分子（sICAM-1,sVCAM-1sICAM-1,sVCAM-1等）水平等）水平升高可作为移植排斥的先兆指标。升高可作为移植排斥的先兆指标。第二十六页，共二十八页。思考题n n细胞粘附分子的概念和主要细胞粘附分子的概念和主要细胞粘附分子的概念和主要细胞粘附分子的概念和主要(zh(zh yo)yo)种类。种类。种类。种类。n n细胞粘附分子的主要生物学作用。细胞粘附分子的主要生物学作用。细胞粘附分子的主要生物学作用。细胞粘附分子的主要生物学作用。n n举例说明细胞粘附分子的临床意义。举例说明细胞粘附分子的临床意义。举例说明细胞粘附分子的临床意义。举例说明细胞粘附分子的临床意义。第二十七页，共二十八页。内容(nirng)总结第十二章细胞粘附分子。以CD命名：统称为CD抗原(kngyun)/分子。白细胞分化抗原(kngyun)大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外区、跨膜区和胞浆区。外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相。杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞。receptor,LHR）和淋巴结中的HEV表达相应的配。据此，可通过上调ICAM-1等黏附分子的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。举例说明细胞粘附分子的临床意义第二十八页，共二十八页。