第十五章--细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和细胞外基质分析.ppt

第十五章第十五章细胞社会的联系：细胞细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和细胞外基质连接、细胞黏着和细胞外基质第一节第一节 细胞连接细胞连接(cell junction)(cell junction)概念：概念：是指细胞间或细胞与细胞基质之间的联系结构。是指细胞间或细胞与细胞基质之间的联系结构。类型：根据行使功能的不同进行分类：类型：根据行使功能的不同进行分类：封闭连接（封闭连接（occluding junctions）锚定连接（锚定连接（anchoring junctions）通讯连接（通讯连接（communicating junctions）一、封闭连接（一、封闭连接（occluding junctionsoccluding junctions）封闭连接将相邻的质膜紧密连接在一起阻止溶液中的分子封闭连接将相邻的质膜紧密连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。沿细胞间隙渗入体内。紧密连接紧密连接是封闭连接的主要形式。是封闭连接的主要形式。紧密连接（紧密连接（tight junctiontight junction）又称封闭小带（又称封闭小带（zonula occludens），是封闭连接的主要形），是封闭连接的主要形式，存在于式，存在于脊椎动物的上皮细胞脊椎动物的上皮细胞。连接区域由蛋白质形成。连接区域由蛋白质形成嵴线嵴线，嵴线主要由两种跨膜蛋白嵴线主要由两种跨膜蛋白claudin和和occludin与与外周蛋白外周蛋白组成。组成。紧密连接具有紧密连接具有封闭封闭（阻止可溶性物质的扩散）、（阻止可溶性物质的扩散）、隔离隔离（将上表（将上表皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使各自不同的功能）和各自不同的功能）和支持支持功能。功能。紧密连接的焊接线由跨膜细胞紧密连接的焊接线由跨膜细胞粘附分子构成，主要的跨膜蛋白粘附分子构成，主要的跨膜蛋白为为claudin和和occludin，另外还有，另外还有膜的外周蛋白膜的外周蛋白ZO。紧密连接的主要作用是封闭相紧密连接的主要作用是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，从而分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证了机体内环境的相对稳定保证了机体内环境的相对稳定；消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细消化道上皮、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护这些重要器官和组织免受异物侵害。在各种组织中紧密连接对侵害。在各种组织中紧密连接对一些小分子的密封程度有所不同，一些小分子的密封程度有所不同，例如小肠上皮细胞的紧密连接对例如小肠上皮细胞的紧密连接对Na+的渗漏程度比膀胱上皮大的渗漏程度比膀胱上皮大1万万倍。倍。紧密连接模式图紧密连接模式图二、锚定连接（二、锚定连接（anchoring junctions）锚定连接在机体组织内分布广泛，上皮组织、心肌、子宫锚定连接在机体组织内分布广泛，上皮组织、心肌、子宫颈等组织中都很丰富，它颈等组织中都很丰富，它将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。中间丝有关的：桥粒（中间丝有关的：桥粒（desmosome）半桥粒（半桥粒（hemidesmosome）肌动蛋白丝有关的：黏合带（肌动蛋白丝有关的：黏合带（adhesion belt）黏合斑（黏合斑（focal adhesion）类型类型连接蛋白：细胞内附着蛋白（连接蛋白：细胞内附着蛋白（attachment proteins）跨膜连接的糖蛋白跨膜连接的糖蛋白桥粒（桥粒（desmosome）是是相邻细胞间相邻细胞间形成的纽扣式结构。通过质形成的纽扣式结构。通过质膜下的致密斑连接中间纤维，中间为膜下的致密斑连接中间纤维，中间为钙粘素钙粘素。主要分布在承受拉。主要分布在承受拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管和心肌中。力的组织中，如皮肤、口腔、食管和心肌中。半桥粒（半桥粒（hemidesmosome）位于位于上皮细胞基面与基膜上皮细胞基面与基膜之间，它之间，它与桥粒的不同之处在于：与桥粒的不同之处在于：只在质膜内侧形成桥粒斑结构，其另只在质膜内侧形成桥粒斑结构，其另一侧为基膜；一侧为基膜；穿膜连接蛋白为穿膜连接蛋白为整合素整合素而不是钙粘素；而不是钙粘素；细胞内细胞内的附着蛋白为的附着蛋白为角蛋白角蛋白。（一）（一）桥粒与半桥粒桥粒与半桥粒桥粒位于粘合带下方桥粒位于粘合带下方桥粒位于粘合带下方桥粒位于粘合带下方 1.桥粒桥粒（desmosome）存在于承受强存在于承受强拉力的组织中拉力的组织中，如皮肤、口腔、如皮肤、口腔、食管等处的复食管等处的复层鳞状上皮细层鳞状上皮细胞之间和心肌胞之间和心肌中中.桥粒的结构模型桥粒的结构模型 相邻细胞间形成纽扣状结构，相邻细胞间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约细胞膜之间的间隙约30nm，质，质膜下方有细胞质附着蛋白质，膜下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋如片珠蛋（plakoglobin）、桥粒斑、桥粒斑蛋白（蛋白（desmoplakin）等，形成等，形成一厚约一厚约1520nm的致密斑。的致密斑。斑斑上有中间纤维相连上有中间纤维相连，中间纤维，中间纤维的性质因细胞类型而异，如：的性质因细胞类型而异，如：在上皮细胞中为在上皮细胞中为角蛋白丝角蛋白丝（keratinfilaments），），在心肌细在心肌细胞中则为胞中则为结蛋白丝结蛋白丝（desminfilaments），），大脑表皮细胞中为大脑表皮细胞中为波形蛋白纤维波形蛋白纤维。桥粒中间为。桥粒中间为钙钙粘素粘素。因此相邻细胞中的中间。因此相邻细胞中的中间纤维通过细胞质斑和钙粘素构纤维通过细胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。成了穿胞细胞骨架网络。n n在结构上类似桥粒，位在结构上类似桥粒，位在结构上类似桥粒，位在结构上类似桥粒，位于上皮细胞基面与基膜于上皮细胞基面与基膜于上皮细胞基面与基膜于上皮细胞基面与基膜之间之间之间之间,它与桥粒的不同之它与桥粒的不同之它与桥粒的不同之它与桥粒的不同之处在于：处在于：处在于：处在于：只在只在只在只在质膜内质膜内质膜内质膜内侧侧侧侧形成桥粒斑结构形成桥粒斑结构形成桥粒斑结构形成桥粒斑结构，其其其其另一侧为另一侧为另一侧为另一侧为基膜；基膜；基膜；基膜；穿膜穿膜穿膜穿膜连接蛋白为连接蛋白为连接蛋白为连接蛋白为整合素整合素整合素整合素（integrinintegrin）而不是钙而不是钙而不是钙而不是钙粘素，整合素是细胞外粘素，整合素是细胞外粘素，整合素是细胞外粘素，整合素是细胞外基质的受体蛋白基质的受体蛋白基质的受体蛋白基质的受体蛋白；细细细细胞内的附着蛋白为胞内的附着蛋白为胞内的附着蛋白为胞内的附着蛋白为角蛋角蛋角蛋角蛋白白白白（keratinkeratin）。）。）。）。2.半桥粒（半桥粒（hemidesmosome）黏合带黏合带（adhesion beltadhesion beltadhesion beltadhesion belt）带状环绕细胞，）带状环绕细胞，一般一般位于上皮细胞顶侧面的位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方紧密连接下方 。在粘合。在粘合带处相邻细胞的间隙约带处相邻细胞的间隙约151520nm20nm。黏合带处的质膜下方有黏合带处的质膜下方有与质膜平行排列的肌动与质膜平行排列的肌动蛋白束，蛋白束，钙粘蛋白钙粘蛋白通过通过附着蛋白与肌动蛋白束附着蛋白与肌动蛋白束相结合。相邻细胞中的相结合。相邻细胞中的肌动蛋白丝束通过肌动蛋白丝束通过钙粘钙粘蛋白蛋白和附着蛋白编织成和附着蛋白编织成了一个广泛的网络，把了一个广泛的网络，把相邻细胞联合在一起。相邻细胞联合在一起。（二）黏合带与黏合斑（二）黏合带与黏合斑n n粘合斑（粘合斑（粘合斑（粘合斑（adhesion plaqueadhesion plaqueadhesion plaqueadhesion plaque）位于细胞与细胞外基质间，）位于细胞与细胞外基质间，）位于细胞与细胞外基质间，）位于细胞与细胞外基质间，通过通过通过通过整合素（整合素（整合素（整合素（integrinintegrinintegrinintegrin）把细胞中的肌动蛋白束和基质连把细胞中的肌动蛋白束和基质连把细胞中的肌动蛋白束和基质连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。接起来。连接处的质膜呈盘状，称为粘合斑。接起来。连接处的质膜呈盘状，称为粘合斑。接起来。连接处的质膜呈盘状，称为粘合斑。RGDRGD肽：肽：Arginine-Arginine-glycine-glycine-aspartate aspartate tripeptide tripeptide motifmotif，存在，存在于一些细胞外于一些细胞外基质（如纤粘基质（如纤粘连蛋白），能连蛋白），能与细胞表面的与细胞表面的某些整合素结某些整合素结合，介导细胞合，介导细胞与细胞外基质与细胞外基质之间的粘附之间的粘附细胞外基质细胞外基质n n三、通讯连接三、通讯连接n n（一）间隙连接（一）间隙连接（一）间隙连接（一）间隙连接n n1.1.1.1.结构结构结构结构n n 间隙连接（间隙连接（间隙连接（间隙连接（gap junctiongap junctiongap junctiongap junction）存在于大多数动物存在于大多数动物存在于大多数动物存在于大多数动物组织。在连接处相邻细胞间有组织。在连接处相邻细胞间有组织。在连接处相邻细胞间有组织。在连接处相邻细胞间有2 2 2 23nm3nm3nm3nm的缝隙的缝隙的缝隙的缝隙,许多许多许多许多间隙连接单位往往集结在一起，其区域大小不一，间隙连接单位往往集结在一起，其区域大小不一，间隙连接单位往往集结在一起，其区域大小不一，间隙连接单位往往集结在一起，其区域大小不一，最大的直径可达最大的直径可达最大的直径可达最大的直径可达0.3m0.3m0.3m0.3m。n n在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称隙连接的基本单位，称隙连接的基本单位，称隙连接的基本单位，称连接子连接子连接子连接子（connexonconnexonconnexonconnexon）。）。）。）。左，连接子电镜照片；右，间隙连接模型左，连接子电镜照片；右，间隙连接模型 连接子连接子（connexonconnexon），），由由6 6个相同或相似的跨膜蛋个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径白亚单位环绕而成，直径8nm8nm，中心形成一个直径约，中心形成一个直径约1.5nm1.5nm的孔道的孔道。通过向细胞。通过向细胞内注射分子量不同的染料，内注射分子量不同的染料，证明间隙连接的通道可以允证明间隙连接的通道可以允许分子量小于许分子量小于1.5KD的分子的分子通过。这表明细胞内的小分通过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、氨子，如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等有基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙。可能通过间隙连接的孔隙。2.间隙连接的功能和可调节性n n 协调代谢：实验协调代谢：实验协调代谢：实验协调代谢：实验表明表明表明表明:细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙氨基酸、核苷酸和维生素等有可能通过间隙连接的孔隙,而蛋而蛋而蛋而蛋白质、核酸、多糖等大分子物质一般不能通过。这是细胞代白质、核酸、多糖等大分子物质一般不能通过。这是细胞代白质、核酸、多糖等大分子物质一般不能通过。这是细胞代白质、核酸、多糖等大分子物质一般不能通过。这是细胞代谢偶联的基础。谢偶联的基础。谢偶联的基础。谢偶联的基础。n n例如，在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核例如，在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核例如，在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核例如，在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤合成核酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养，则两种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间隙种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间隙种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间隙种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间隙连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。说明次黄连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。说明次黄连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。说明次黄连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。说明次黄嘌呤吸收入野生型成纤维细胞后，可通过细胞间的间隙连接嘌呤吸收入野生型成纤维细胞后，可通过细胞间的间隙连接嘌呤吸收入野生型成纤维细胞后，可通过细胞间的间隙连接嘌呤吸收入野生型成纤维细胞后，可通过细胞间的间隙连接进入突变型成纤维细胞，用放射性标记技术跟踪观察，也证进入突变型成纤维细胞，用放射性标记技术跟踪观察，也证进入突变型成纤维细胞，用放射性标记技术跟踪观察，也证进入突变型成纤维细胞，用放射性标记技术跟踪观察，也证明了这一点。明了这一点。明了这一点。明了这一点。n n构成电紧张突触：构成电紧张突触：n n平滑肌、心肌、神经末梢间均存在的这种平滑肌、心肌、神经末梢间均存在的这种间隙连接，称为电紧张突触间隙连接，称为电紧张突触（electrotonic synapseselectrotonic synapses）。电紧张突）。电紧张突触无须依赖神经递质或信息物质即可将一触无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。n n参与细胞分化参与细胞分化：n n 胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群范围内，以分泌源为中心，建立起递变的扩散浓范围内，以分泌源为中心，建立起递变的扩散浓范围内，以分泌源为中心，建立起递变的扩散浓范围内，以分泌源为中心，建立起递变的扩散浓度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的度梯度，以不同的分子浓度为处于梯度范围内的细胞提供细胞提供细胞提供细胞提供”位置信息位置信息位置信息位置信息”（positional positional positional positional informationinformationinformationinformation），从而诱导细胞按其在胚胎中所），从而诱导细胞按其在胚胎中所），从而诱导细胞按其在胚胎中所），从而诱导细胞按其在胚胎中所处的局部位置向着一定方向分化。处的局部位置向着一定方向分化。处的局部位置向着一定方向分化。处的局部位置向着一定方向分化。n n 间隙连接的通透性的可调节性间隙连接的通透性的可调节性间隙连接的通透性的可调节性间隙连接的通透性的可调节性n n间隙连接的通透性是可调节的。在实验条件间隙连接的通透性是可调节的。在实验条件间隙连接的通透性是可调节的。在实验条件间隙连接的通透性是可调节的。在实验条件下，降低细胞下，降低细胞下，降低细胞下，降低细胞PHPHPHPH值，或升高钙离子浓度均可值，或升高钙离子浓度均可值，或升高钙离子浓度均可值，或升高钙离子浓度均可降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大降低间隙连接的通透性。当细胞破损时，大量钙离子进入，导致间隙连接关闭，以免正量钙离子进入，导致间隙连接关闭，以免正量钙离子进入，导致间隙连接关闭，以免正量钙离子进入，导致间隙连接关闭，以免正常细胞受到伤害。常细胞受到伤害。常细胞受到伤害。常细胞受到伤害。n n（二）胞间连丝（二）胞间连丝n n胞间连丝胞间连丝胞间连丝胞间连丝（plasmodesmataplasmodesmataplasmodesmataplasmodesmata）是）是）是）是植物细胞特有的通讯连植物细胞特有的通讯连植物细胞特有的通讯连植物细胞特有的通讯连接。是由穿过细胞壁的接。是由穿过细胞壁的接。是由穿过细胞壁的接。是由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道，质膜围成的细胞质通道，质膜围成的细胞质通道，质膜围成的细胞质通道，直径约直径约直径约直径约2020202040nm40nm40nm40nm。因此。因此。因此。因此植物体细胞可看作是一植物体细胞可看作是一植物体细胞可看作是一植物体细胞可看作是一个巨大的合胞体个巨大的合胞体个巨大的合胞体个巨大的合胞体（syncytiumsyncytiumsyncytiumsyncytium）。）。）。）。n n通道中有一由膜围成的通道中有一由膜围成的通道中有一由膜围成的通道中有一由膜围成的筒状结构，称为连丝筒状结构，称为连丝筒状结构，称为连丝筒状结构，称为连丝小管（小管（小管（小管（desmotubuledesmotubuledesmotubuledesmotubule）。）。）。）。连丝小管由光面内质连丝小管由光面内质连丝小管由光面内质连丝小管由光面内质网特化而成，管的两网特化而成，管的两网特化而成，管的两网特化而成，管的两端与内质网相连。连端与内质网相连。连端与内质网相连。连端与内质网相连。连丝小管与胞间连丝的丝小管与胞间连丝的丝小管与胞间连丝的丝小管与胞间连丝的质膜内衬之间，填充质膜内衬之间，填充质膜内衬之间，填充质膜内衬之间，填充有一圈细胞质溶质有一圈细胞质溶质有一圈细胞质溶质有一圈细胞质溶质（cytosolcytosolcytosolcytosol）。一些小）。一些小）。一些小）。一些小分子可通过细胞质溶分子可通过细胞质溶分子可通过细胞质溶分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞间传质环在相邻细胞间传质环在相邻细胞间传质环在相邻细胞间传递递递递胞间连丝结构模型胞间连丝结构模型胞间连丝的功能胞间连丝的功能 实现细胞间由信号介导的物质有选择性的实现细胞间由信号介导的物质有选择性的 转运；转运；实现细胞间的电传导；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。调节植物细胞间的物质运输。n n（三）化学突触（三）化学突触n n 化学突触（化学突触（synapsesynapse）是存在于可兴奋细胞间）是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释放神经递质来传的一种连接方式，其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。导兴奋。n n化学突触化学突触由突触前膜由突触前膜(presynaptic membrane)(presynaptic membrane)、突触后膜突触后膜(postsynaptic membrane)(postsynaptic membrane)和突触间隙和突触间隙(synaptic cleft)(synaptic cleft)三部分组成三部分组成化学突触的结构（具有小囊泡的一侧为突触前膜）化学突触的结构（具有小囊泡的一侧为突触前膜）n n突触前神经元的突起末梢膨大突触前神经元的突起末梢膨大突触前神经元的突起末梢膨大突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体呈球形，称突触小体呈球形，称突触小体呈球形，称突触小体(synapticknob)(synapticknob)。突触小体。突触小体。突触小体。突触小体贴附在突触后神经元的胞体或贴附在突触后神经元的胞体或贴附在突触后神经元的胞体或贴附在突触后神经元的胞体或突起的表面形成突触。突触小突起的表面形成突触。突触小突起的表面形成突触。突触小突起的表面形成突触。突触小体的膜称突触前膜，与突触前体的膜称突触前膜，与突触前体的膜称突触前膜，与突触前体的膜称突触前膜，与突触前膜相对的胞体膜或突起的膜称膜相对的胞体膜或突起的膜称膜相对的胞体膜或突起的膜称膜相对的胞体膜或突起的膜称突触后膜，两膜之间称为突触突触后膜，两膜之间称为突触突触后膜，两膜之间称为突触突触后膜，两膜之间称为突触间隙。间隙的宽度约间隙。间隙的宽度约间隙。间隙的宽度约间隙。间隙的宽度约20-20-30nm30nm，内含有粘多糖和糖蛋，内含有粘多糖和糖蛋，内含有粘多糖和糖蛋，内含有粘多糖和糖蛋白等物质。白等物质。白等物质。白等物质。n n突触小体内有许多囊泡，称突触小体内有许多囊泡，称突触小体内有许多囊泡，称突触小体内有许多囊泡，称突触小泡突触小泡突触小泡突触小泡(synapticvesicle)(synapticvesicle)，内含神经递质。当神经冲动，内含神经递质。当神经冲动，内含神经递质。当神经冲动，内含神经递质。当神经冲动传到突触前膜，突触小泡释放传到突触前膜，突触小泡释放传到突触前膜，突触小泡释放传到突触前膜，突触小泡释放神经递质，为突触后膜的受体神经递质，为突触后膜的受体神经递质，为突触后膜的受体神经递质，为突触后膜的受体接受（配体门通道），引起突接受（配体门通道），引起突接受（配体门通道），引起突接受（配体门通道），引起突触后膜离子通透性改变，膜去触后膜离子通透性改变，膜去触后膜离子通透性改变，膜去触后膜离子通透性改变，膜去极化或超极化。极化或超极化。极化或超极化。极化或超极化。化学突触的结构模型化学突触的结构模型几类细胞连接的比较几类细胞连接的比较 间隙连接间隙连接紧密连接紧密连接桥粒桥粒粘合斑粘合斑四、细胞表面的粘附因子四、细胞表面的粘附因子细细胞胞粘粘附附分分子子（celladhesionmolecule，CAM）是是参参与与细细胞胞与与细细胞胞之之间间及及细细胞胞与与细细胞胞外外基基质质之之间间相相互互作作用用的的分分子子。可可大大致致分分为为五五类类：钙钙黏黏蛋蛋白白、选选择择素素、免免疫疫球球蛋蛋白白超超家家族族、整整联联蛋蛋白白家族及家族及透明质酸粘素。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：细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组成：胞外区，肽链的胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的识别；端部分，带有糖链，负责与配体的识别；跨膜区，多为一次跨膜；跨膜区，多为一次跨膜；胞质区，肽链的胞质区，肽链的C端部分，一般端部分，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。分子相连，以活化信号转导途径。n n（一）钙黏蛋白（一）钙黏蛋白n n钙黏蛋白（钙黏蛋白（cadherin）属亲同性）属亲同性CAM，其作用依赖于，其作用依赖于Ca2。至今已鉴。至今已鉴定出定出30种以上钙粘素，分布于不同的组种以上钙粘素，分布于不同的组织。其命名是根据所在组织的英文第一织。其命名是根据所在组织的英文第一个字母命名的，如：上皮组织中的钙粘个字母命名的，如：上皮组织中的钙粘素就命名为素就命名为E-钙粘素。钙粘素。钙粘素结构模型钙粘素结构模型1.钙粘素的结构钙粘素的结构钙粘素分子结构同源性很钙粘素分子结构同源性很高，其胞外部分形成高，其胞外部分形成5个结构个结构域，其中域，其中4个同源，个同源，均含均含Ca2结合部位。决定钙粘素结合部位。决定钙粘素结合特异性的部位在靠结合特异性的部位在靠N末端末端的一个结构域中，只要变更的一个结构域中，只要变更其中其中2个氨基酸残基即可使结个氨基酸残基即可使结合特异性由合特异性由E-钙粘素转变为钙粘素转变为P-钙粘素。钙粘素分子的胞钙粘素。钙粘素分子的胞质部分是最高度保守的区域，质部分是最高度保守的区域，参与信号转导。参与信号转导。n n 2.2.2.2.钙粘素的作用：钙粘素的作用：钙粘素的作用：钙粘素的作用：n n 介导细胞连接介导细胞连接介导细胞连接介导细胞连接 n n 在成年脊椎动物，在成年脊椎动物，在成年脊椎动物，在成年脊椎动物，E-E-E-E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主要要要要CAMCAMCAMCAM，是粘合带的主要构成成分。，是粘合带的主要构成成分。，是粘合带的主要构成成分。，是粘合带的主要构成成分。n n 参与细胞分化参与细胞分化参与细胞分化参与细胞分化 n n 钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织的构筑有重要钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织的构筑有重要钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织的构筑有重要钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚作用。在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚作用。在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚作用。在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，胎细胞间的相互作用，从而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，胎细胞间的相互作用，从而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，胎细胞间的相互作用，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。参与器官形成过程。参与器官形成过程。参与器官形成过程。n n 抑制细胞迁移抑制细胞迁移抑制细胞迁移抑制细胞迁移 n n 很多种癌组织中细胞表面的很多种癌组织中细胞表面的很多种癌组织中细胞表面的很多种癌组织中细胞表面的E E E E钙粘素减少或消失，以致癌钙粘素减少或消失，以致癌钙粘素减少或消失，以致癌钙粘素减少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。因而有人将E E E E钙粘钙粘钙粘钙粘素视为转移抑制分子。素视为转移抑制分子。素视为转移抑制分子。素视为转移抑制分子。二、选择素二、选择素 选选择择素素（selectin）属属异异亲亲性性CAM，其其作作用用依依赖赖于于Ca2。主主要要参参与与白白细细胞胞与与脉脉管管内内皮皮细细胞胞之之间的识别与粘合。已知选择素有三种：间的识别与粘合。已知选择素有三种：L选择素、选择素、E选择素及选择素及P选择素。选择素。n n选择素的胞外区由三选择素的胞外区由三选择素的胞外区由三选择素的胞外区由三个结构域构成：个结构域构成：个结构域构成：个结构域构成：n nN N N N端的端的端的端的C C C C型凝集素结构型凝集素结构型凝集素结构型凝集素结构域，域，域，域，n nEGFEGFEGFEGF样结构域、样结构域、样结构域、样结构域、n n重复次数不同的补体重复次数不同的补体重复次数不同的补体重复次数不同的补体结合蛋白结构域；结合蛋白结构域；结合蛋白结构域；结合蛋白结构域；n n 通过凝集素结构域通过凝集素结构域通过凝集素结构域通过凝集素结构域来识别糖蛋白及糖脂来识别糖蛋白及糖脂来识别糖蛋白及糖脂来识别糖蛋白及糖脂分子上的糖配体。分子上的糖配体。分子上的糖配体。分子上的糖配体。表皮生长因子样结构域表皮生长因子样结构域n nE E E E选择素及选择素及选择素及选择素及P P P 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选择素所识别与结合的糖配体为唾液酸化及岩藻糖化的选择素所识别与结合的糖配体为唾液酸化及岩藻糖化的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 N N N乙酰氨基乳糖结构（乙酰氨基乳糖结构（乙酰氨基乳糖结构（乙酰氨基乳糖结构（sLeXsLeXsLeXsLeX及及及及sLeAsLeAsLeAsLeA）。）。）。）。sLeAsLeAsLeAsLeA结构存在于髓系白细胞表面结构存在于髓系白细胞表面结构存在于髓系白细胞表面结构存在于髓系白细胞表面（其中包括（其中包括（其中包括（其中包括L L L L选择素）分子中。多种肿瘤细胞表面也存在选择素）分子中。多种肿瘤细胞表面也存在选择素）分子中。多种肿瘤细胞表面也存在选择素）分子中。多种肿瘤细胞表面也存在sLeXsLeXsLeXsLeX及及及及sLeAsLeAsLeAsLeA结构。结构。结构。结构。n nP P P P选择素贮存于血小板的选择素贮存于血小板的选择素贮存于血小板的选择素贮存于血小板的颗粒及内皮细胞的颗粒及内皮细胞的颗粒及内皮细胞的颗粒及内皮细胞的Weibel-PaladeWeibel-PaladeWeibel-PaladeWeibel-Palade小体。炎小体。炎小体。炎小体。炎症时活化的内皮细胞表面首先出现症时活化的内皮细胞表面首先出现症时活化的内皮细胞表面首先出现症时活化的内皮细胞表面首先出现P P P P选择素，随后出现选择素，随后出现选择素，随后出现选择素，随后出现E E E E选择素。它们选择素。它们选择素。它们选择素。它们对于召集白细胞到达炎症部位具有重要作用。对于召集白细胞到达炎症部位具有重要作用。对于召集白细胞到达炎症部位具有重要作用。对于召集白细胞到达炎症部位具有重要作用。n nE E E 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素素素I I I I（IL-1IL-1IL-1IL-1）及肿瘤坏死因子（）及肿瘤坏死因子（）及肿瘤坏死因子（）及肿瘤坏死因子（TNFTNFTNFTNF）等细胞因子可活化脉管内皮细胞，）等细胞因子可活化脉管内皮细胞，）等细胞因子可活化脉管内皮细胞，）等细胞因子可活化脉管内皮细胞，刺激刺激刺激刺激E E E E选择素的合成。选择素的合成。选择素的合成。选择素的合成。n nL L L 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。白细胞表面管过程。白细胞表面管过程。白细胞表面管过程。白细胞表面L L L L选择素分子上的选择素分子上的选择素分子上的选择素分子上的sLeAsLeAsLeAsLeA与活化的内皮细胞表面的与活化的内皮细胞表面的与活化的内皮细胞表面的与活化的内皮细胞表面的P P P P选择素及选择素及选择素及选择素及E E E E选择素之间的识别与结合，可召集血液中快速流动的白细选择素之间的识别与结合，可召集血液中快速流动的白细选择素之间的识别与结合，可召集血液中快速流动的白细选择素之间的识别与结合，可召集血液中快速流动的白细胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动（即通过粘附、分离、再粘附胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动（即通过粘附、分离、再粘附胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动（即通过粘附、分离、再粘附胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动（即通过粘附、分离、再粘附，如此循环往复），最后穿过血管进入炎症部位。，如此循环往复），最后穿过血管进入炎症部位。，如此循环往复），最后穿过血管进入炎症部位。，如此循环往复），最后穿过血管进入炎症部位。三、免疫球蛋白超家族的三、免疫球蛋白超家族的CAMCAM免免疫疫球球蛋蛋白白超超家家族族（Ig-superfamily，Ig-SF），分分子子结结构构中中含含有有免免疫疫球球蛋蛋白白（Ig）的的类类似似结结构构域域CAM超超家家族族，一一般般不不依依赖赖于于Ca2。免免疫疫球球蛋蛋白白结结构域是指借二硫键维系的两组反向平行构域是指借二硫键维系的两组反向平行折叠结构。折叠结构。Ig-SF的结构模型 n n除免疫球蛋白外，还包括除免疫球蛋白外，还包括除免疫球蛋白外，还包括除免疫球蛋白外，还包括T T T T细胞受体，细胞受体，细胞受体，细胞受体，B B B B细胞受体，细胞受体，细胞受体，细胞受体，MHCMHCMHCMHC及细胞粘及细胞粘及细胞粘及细胞粘附分子（附分子（附分子（附分子（Ig-CAMIg-CAMIg-CAMIg-CAM）等。有的属于亲同性）等。有的属于亲同性）等。有的属于亲同性）等。有的属于亲同性CAMCAMCAMCAM，如各种神经细胞粘，如各种神经细胞粘，如各种神经细胞粘，如各种神经细胞粘附分子（附分子（附分子（附分子（N-CAMN-CAMN-CAMN-CAM）及血小板）及血小板）及血小板）及血小板-内皮细胞粘附分子（内皮细胞粘附分子（内皮细胞粘附分子（内皮细胞粘附分子（Pe-CAMPe-CAMPe-CAMPe-CAM）；有）；有）；有）；有的属于亲异性的属于亲异性的属于亲异性的属于亲异性CAMCAMCAMCAM，如细胞间粘附分子（，如细胞间粘附分子（，如细胞间粘附分子（，如细胞间粘附分子（I-CAMI-CAMI-CAMI-CAM）及脉管细胞粘）及脉管细胞粘）及脉管细胞粘）及脉管细胞粘附分子（附分子（附分子（附分子（V-CAMV-CAMV-CAMV-CAM）等。）等。）等。）等。I-CAMI-CAMI-CAMI-CAM及及及及V-CAMV-CAMV-CAMV-CAM的配体都是整合素。的配体都是整合素。的配体都是整合素。的配体都是整合素。n nN-CAMN-CAMN-CAMN-CAM有有有有20202020余种异型分子，它们在神经发育及神经细胞间相互作余种异型分子，它们在神经发育及神经细胞间相互作余种异型分子，它们在神经发育及神经细胞间相互作余种异型分子，它们在神经发育及神经细胞间相互作用上有重要作用。用上有重要作用。用上有重要作用。用上有重要作用。n nI-CAMI-CAMI-CAMI-CAM及及及及V-CAMV-CAMV-CAMV-CAM在活化的血管内皮细胞表达。炎症时，活化的内在活化的血管内皮细胞表达。炎症时，活化的内在活化的血管内皮细胞表达。炎症时，活化的内在活化的血管内皮细胞表达。炎症时，活化的内皮细胞表面的皮细胞表面的皮细胞表面的皮细胞表面的I-CAMI-CAMI-CAMI-CAM可与白细胞表面的可与白细胞表面的可与白细胞表面的可与白细胞表面的L2L2L2L2及巨噬细胞表面的及巨噬细胞表面的及巨噬细胞表面的及巨噬细胞表面的M2M2M2M2相结合；相结合；相结合；相结合；V-CAMV-CAMV-CAMV-CAM则可与白细胞的则可与白细胞的则可与白细胞的则可与白细胞的41414141整合素相结合。它整合素相结合。它整合素相结合。它整合素相结合。它们继上述选择素介导的白细胞与内皮细胞的粘合作用之后使在们继上述选择素介导的白细胞与内皮细胞的粘合作用之后使在们继上述选择素介导的白细胞与内皮细胞的粘合作用之后使在们继上述选择素介导的白细胞与内皮细胞的粘合作用之后使在内皮上滚动的白细胞固着于炎症部位的脉管内皮，并发生铺展，内皮上滚动的白细胞固着于炎症部位的脉管内皮，并发生铺展，内皮上滚动的白细胞固着于炎症部位的脉管内皮，并发生铺展，内皮上滚动的白细胞固着于炎症部位的脉管内皮，并发生铺展，进而分泌水解酶而穿出脉管壁。进而分泌水解酶而穿出脉管壁。进而分泌水解酶而穿出脉管壁。进而分泌水解酶而穿出脉管壁。四、整联蛋白四、整联蛋白整联蛋白（整联蛋白（integrin）大多为亲异性细胞粘附分子，其作用依赖于）大多为