细胞外基质已被发现可使组织再生和愈合。尽管细胞外基质促进组织结构重塑的作用机制仍不清楚,但研究人员现在认为基质结合纳米囊泡(MBVs)是愈合过程中的关键因素。例如,在人类胎儿中,细胞外基质与干细胞一起生长并再生人体的所有部分,胎儿可以在子宫中再生任何受损的部分。科学家们长期以来一直认为,基质在完全发育后会停止运作。它在过去被用来帮助马修复撕裂的韧带,但是它作为人类组织再生的装置正在被进一步研究。就损伤修复和组织工程而言,细胞外基质有两个主要目的。首先,它防止因损伤而触发免疫系统的反应,并对炎症和伤疤组织做出反应。其次,它有助于周围的细胞修复组织,而不是形成伤疤组织。细胞外基质的主要类型及功能:蛋白聚糖,由蛋白质和多糖共价形成,具有高度亲水性。金华长沙细胞外基质胶
构成细胞外基质的大分子:前α链在粗面内质网上合成,并在形成三股螺旋之前于脯氨酸及赖氨酸残基上进行羟基化修饰,脯氨酸残基的羟化反应是在与膜结合的脯氨酰-4羟化酶及脯氨酰-3羟化酶的催化下进行的。维生素C是这两种酶所必需的辅助因子。维生素C缺乏导致胶原的羟化反应不能充分进行,不能形成正常的胶原原纤维,结果非羟化的前α链在细胞内被降解。因而,膳食中缺乏维生素C可导致血管、肌腱、皮肤变脆,易出血,称为坏血病。胶原(collagen)是细胞外基质的较重要成分,目前已发现至少19型胶原,但肝脏中含量较高者*包括Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ和Ⅷ型。正常人肝脏的胶原含量约为5mg/g肝湿重,Ⅰ/Ⅲ型胶的比为1:1,各占33%左右;肝纤维化和肝硬化时肝脏胶原含量可增加数倍,且Ⅰ/Ⅲ型的比值可增加到3:1左右太原细胞外基质胶报价细胞外基质中不同的机械特性对细胞行为和基因表达都有影响。
细胞质基质(cytoplasmicmatrix;cytoplasmicgroundsubstance;groundplasm)是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质,现又称细胞溶胶。蛋白聚糖的主要成份是糖胺聚糖,是由重复二糖单位构成的无分支长链多糖。二糖单位包括∶硫酸软骨素(chondroitinsulfate)、硫酸角质素(keratansulfate)、肝素(heparin)、硫酸乙酰肝素(heparansulfate)、透明质(hyaluronicacid)、硫酸皮肤素(dermatansulfate)等。这些二糖都含有一个氨基糖,并至少含有一个负电的磺酸基或羧基团。
蛋白聚糖糖胺聚糖(GAGs)是碳水化合物聚合物,主要附着在细胞外基质蛋白上形成蛋白聚糖(透明质酸是一个明显的例外,见下文)。蛋白聚糖具有吸引带正电荷的钠离子(Na+)的净负电荷,钠离子通过渗透作用吸引水分子,保持细胞外基质和固有细胞水分充足。蛋白聚糖也有助于在细胞外基质中捕获和储存生长因子。 结构:细胞外基质的成分由固有细胞在细胞内产生,并通过胞吐作用分泌到细胞外基质中。一旦被分泌到胞外,它们就会与现有基质聚集在一起。细胞外基质由纤维蛋白和糖胺聚糖(GAGs)交联形成的网状物组成。细胞外基质的主要类型及功能:粘连糖蛋白,包括纤连蛋白和层粘连蛋白,有助于细胞粘连到胞外基质上。
骨膜来源的细胞外基质水凝胶通过早期免疫调节及增强血管和骨生成促进骨修复:骨愈合包括早期炎症免疫调节、血管生成、成骨分化和生物矿化等过程,干预其中的任一过程都可能阻碍骨修复。在复杂和严重的骨损伤部位,大量的促炎因子的存在会诱发促炎反应。长期的促炎反应会阻碍巨噬细胞从M1到M2的转变导致骨再生延迟。因此,在骨损伤早期通过调控M1向M2的转变来适时终止促炎反应是骨愈合成功的前提。近日,浙江大学医学院范顺武和林贤丰教授课题组制备了一种骨膜来源的细胞外基质(PEM)水凝胶,并评价了它们在骨修复过程中不同时期的调节作用。细胞外基质决定细胞的形状这一作用是通过其受体影响细胞骨架的组装而实现的。合肥贵阳细胞外基质胶
细胞外基质的生物学作用:参与细胞的迁移。金华长沙细胞外基质胶
弹性蛋白:生物组织中弹性较大的结构蛋白。较大量存在于韧带、血管壁和皮肤等弹性组织中,是弹性纤维的主要成分。能拉长到原长度的几倍,在张力松弛后很快恢复到原来的大小和形状。具有高弹性的原因是由于在弹性蛋白形成过程中,赖氨酸残基间发生了交联;并且只有在铜离子存在下交联才会发生,否则弹性蛋白将成为无弹性粘性组织。弹性蛋白有三分之一残基是甘氨酸,脯氨酸含量较大。因成熟的弹性蛋白包含许多交联结构,故难溶于水,而其先驱体弹性蛋白原则溶于水。弹性蛋白中的极性残基含量极低,因此化学稳定性很好。弹性蛋白分三级结构:一级结构存在β转折;二级结构中大量β转折形成元弹性蛋白螺旋;三级结构由3股元弹性蛋白螺旋拧成,叫弹性蛋白纤维。是β转折中的化学键旋转造成螺旋而具有弹性。金华长沙细胞外基质胶
细胞外基质生理学功能:刚度和弹性:从柔软的脑组织到坚硬的骨组织,细胞外基质可以以不同程度的刚度和弹性存在。细胞外基质的弹性可以相差几个数量级。这一特性主要取决于胶原蛋白和弹性蛋白的浓度,较近已证明细胞外基质的刚度和弹性这个特性在调节许多细胞功能中发挥着重要作用。细胞可以通过施力和测量产生的反作用力来感知环境的机械特性。这发挥着重要作用,因为它有助于调节许多重要的细胞过程,包括细胞收缩,细胞迁移,细胞增殖,分化[和细胞死亡(凋亡)。克制非肌肉肌球蛋白ⅱ阻断了大部分这些效应,表明它们确实与细胞外基质的机械特性有关,这在过去十年中已成为研究的新焦点。细胞外基质中不同的机械特性对细胞行为和基因表达都有...