细胞外基质的组成部分:① 糖胺聚糖(glycosaminoglycans)、细胞外基质、蛋白聚糖(proteoglycan), 它们能够形成水性的胶状物,在这种胶状物中包埋有许多其它的基质成分;②结构蛋白,如胶原和弹性蛋白,它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性;③ 粘着蛋白:如纤粘连蛋白和层粘联蛋白,它们促使细胞同基质结合。其中以胶原和蛋白聚糖为基本骨架在细胞表面形成纤维网状复合物,这种复合物通过纤粘连蛋白或层粘连蛋白以及其他的连接分子直接与细胞表面受体连接;或附着到受体上。由于受体多数是膜整合蛋白,并与细胞内的骨架蛋白相连,所以细胞外基质通过膜整合蛋白将细胞外与细胞内连成了一个整体医学教育网搜'集整理。在细胞间黏附结构者为间质结缔组织。杭州南昌细胞外基质胶
构成细胞外基质的大分子: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,皮肤、血管及各种组织变得僵硬,成为老化的一个重要特征。人α1(Ⅰ)链的基因含51个外显子,因而基因转录后的拼接十分复杂。翻译出的肽链称为前α链,其两端各具有一段不含Gly-X-Y序列的前肽。三条前α链的C端前肽借二硫键形成链间交联,使三条前α链“对齐”排列。然后从C端向N端形成三股螺旋结构。前肽部分则呈非螺旋卷曲。带有前肽的三股螺旋胶原分子称为前胶原(procollagen)。胶原变性后不能自然复性重新形成三股螺旋结构,原因是成熟胶原分子的肽链不含前肽,故而不能再进行“对齐”排列。宁波武汉细胞外基质胶角膜的细胞外基质为透明柔软的片层,肌腱的则坚韧如绳索。
细胞外基质成分居然能调节葡萄糖代谢过程:细胞具有不同的机制以感知和响应外在代谢信号。例如,细胞通过mTORC1感知营养素可用性并相应地在分解代谢和合成代谢状态之间转换来协调全身和细胞代谢;生长因子,和细胞因子可以将代谢信号传递给相邻细胞和远端组织,作为更普遍的生物反应的一部分。统一效应将细胞的行为和代谢与组织和生物体的需求结合起来。另一种细胞外在信号是细胞外基质(ECM)重组,其对于组织扩张和再生都是重要的,胚胎发生和伤口愈合分别是标志性案例。 ECM重塑也是病理过程的标志,例如部位发生。许多这些过程依赖于增加的糖酵解代谢,其可提供快速增殖所需的能量货币和生物合成底物。虽然ECM重塑和升高的糖酵解在多种生物学背景下是一致的,但这些过程之间的机制联系尚未确定。
免疫系统和细胞外基质之间的串扰:被囊动物是脊索动物中的尾索动物,成年海鞘包被着由被膜组成的细胞外基质。伤口愈合过程中,被膜基质被免疫细胞重塑,如脱粒细胞。细菌与海鞘之间的相互联系已有报道,可能涉及分泌活性产物,如克菌蛋白与吞噬细胞一起作为先天免疫系统的一部分。在棘皮动物中,造血组织被描述为分泌体腔细胞的体腔上皮,这些是伤口愈合的重要调节剂,因为它们迁移到伤口部位形成血块,并在ECM的调节中发挥作用。在海参中体腔细胞可能是免疫反应和伤口修复的重要调节器。与水螅一样,海参创面愈合阶段热休克蛋白的启动是创面反应的重要调节器。HSP70在体腔细胞中表达,在细胞分化和迁移中发挥作用,可能对创伤和环境应激(如温度应激、酸性pH水平和微生物传染)发挥保护作用。对于细胞外基质在组织修复应用中面临的问题,还需要更深入的研究和探讨。
细胞外基质与医学:恶性部位的发生、发展、侵袭和转移常常伴有细胞外基质(extracellular matrix,ECM)及其细胞表面受体表达的变化。正常肝细胞没有基膜,也不表达层粘连蛋白(laminin,LN)的特异性整合素族受体α6β1;而在肝细胞(human hepatocellular carcinoma,HCC)组织中,LN和α6β1不仅表达水平升高,呈明显的共分布,而且其高水平表达与肝患者的预后呈负相关,提示HCC细胞可能通过α6β1受体接受来自LN的信号,从而对肝细胞的侵袭行为起着不可忽视的作用。肝的发病过程中往往早期就出现门静脉侵袭、肝内转移以及肝外肺脏和骨组织的转移,肝的侵袭、转移和术后复发是影响患者预后的主要因素。基质金属蛋白酶(matrix meta-lloproteinases,MMPs)对ECM的降解是部位细胞侵袭和转移的关键环节之一,多种恶性部位都伴有MMPs分泌水平和活性的增高。控制细胞的分化细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生分化。天津细胞外基质胶厂家
在层粘连蛋白上则停止增殖,进行分化,融合为肌管。杭州南昌细胞外基质胶
细胞外基质偶联调控细胞单层的受力反应:上皮细胞在基底上因受弹性、边缘和界面三个效应的共同作用,可以形成形态丰富的粘着单层。细胞通过粘着斑感受其外界环境,可看作是细胞与基质之间的机械连接。之前的力生物学研究主要集中于单个细胞,而来自美国宾州大学的张宿林教授等却探索了多细胞的受力反应,探讨了单层细胞作为整体如何传递和分配牵引力。他们基于分子的热力学模型、单层-底物弹性的整合和力-介导的粘着形成,建立了热力学模型,提出了粘着形成机制,并通过显微观察牵引力作用等实验测量方法来验证该模型的预测结果。杭州南昌细胞外基质胶
细胞粘附于一定的细胞外基质时诱导粘着斑的形成,粘着斑是联系细胞外基质与细胞骨架“铆钉”.由于细胞外基质对细胞的形状、结构、功能、存活、增殖、分化、迁移等一切生命现象具有较全的影响,因而无论在胚胎发育的形态发生、部位形成过程中,或在维持成体结构与功能完善(包括免疫应答及创伤修复等)的一切生理活动中均具有不可忽视的重要作用。如何理解细胞外基质影响细胞的粘附过程:参与细胞的迁移细胞外基质可以控制细胞迁移的速度与方向,并为细胞迁移提供“脚手架”.例如,纤粘连蛋白可促进成纤维细胞及角膜上皮细胞的迁移;层粘连蛋白可促进多种部位细胞的迁移.细胞的趋化性与趋触性迁移皆依赖于细胞外基质.这在胚胎发育及创伤愈合中...