细胞外基质(ECM)具有支持和诱导骨组织再生的功能,对骨组织再生具有重要意义。但是,在大多数骨缺损疾病中,影响细胞行为的细胞外基质(ECM)被破坏、改变或丢失,导致现有的包括骨结构模拟支架或生物活性因子在内的再生策略常常不能达到令人满意的结果。近年来研究发现,细胞外囊泡(EVs)作为细胞间通讯的介质,在体内外成骨过程中发挥着重要的作用。已经证明,间充质干细胞(MSCs)和成骨细胞来源的EVs通过传递DNA、RNA、酶和肽类直接调控成骨分化。此外, EVs具有良好的靶向性,可在特定位点发挥作用。与两种常用的主要策略(生物材料和细胞疗法)相比,EV避免了毒性和免疫原性问题,显示出了骨诱导潜能。近期,来自武汉大学的张玉峰教授团队开发一种具有骨诱导功能的仿生细胞外基质(BECM),不仅提供了细胞生长的力学支撑环境,而且释放功能性EVs,可诱导成骨和矿化,为骨再生提供了一种新的策略。各种细胞脱离了细胞外基质呈单个游离状态时多呈球形。无锡天津细胞外基质胶
细胞外基质和胶原的结构:细胞外基质(extrcellulr mtrix, ECM)分为可溶性基质和不溶性基质。不溶性基 质由糖蛋白(glycoprotein)和蛋白多糖(proteoglycn, PG)交联在一起构成细胞外基质的骨架结构。可溶性基质由胶原蛋白组成,附着于不溶性基质上。随着创伤愈合研究 的深人,发现ECM不仅是维持组织结构的完整性所必需的骨架结构,还是伤口愈合过程中细胞迁移、增殖和分化的重要调节物质;而且,ECM还可与一些细胞因子发生协 同和拮抗作用,影响伤口的愈合。因此深入了解ECM中的成分在创伤修复时如何与成 纤维细胞、细胞因子发生联系,弄清其作用的分子机制,将有助于促进伤口的愈合并防 止瘢痕组织的出现。厦门正规细胞外基质胶厂家现货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。
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。
细胞外基质的主要类型及功能:1、结构蛋白,包括胶原和弹性蛋白,分别赋予胞外基质强度和韧性;2、蛋白聚糖,由蛋白质和多糖共价形成,具有高度亲水性,从而赋予胞外基质抗压的能力;3、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。植物细胞的细胞壁相当于植物体中的细胞外基质。细胞外基质主要由5类物质组成,即胶原蛋白、非胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖与氨基聚糖,其在上皮或内皮细胞的基底部者为基底膜,而在细胞间黏附结构者为间质结缔组织。成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型。
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。转化细胞接种入正常机体,常能长成块,并侵润正常组织,发生普遍转移。武汉细胞外基质胶单价
评价了它们在骨修复过程中不同时期的调节作用。无锡天津细胞外基质胶
蛋白组学揭示细胞外基质在部位和部位间质中的不同作用:部位间质是部位组织中除部位细胞外其他成分的统称,部位间质和部位细胞相互作用共同决定部位的生物学行为 (生长,浸润,转移等)。早期针对部位的思路往往局限于部位细胞本身,致使人类的抗部位征途异常艰难曲折。对部位间质认识的演化,促进了部位症从单纯杀死部位细胞到考虑部位细胞与间质,部位细胞与人体的整体相互作用的个体化的进展。部位细胞的快速增殖是因其具有调控周围环境使其利于自身增殖的能力,这种有利于其生物学行为的内环境即部位微环境部位细胞可以通过释放细胞外信号影响周边的微环境,促进部位血管增生和克制周边的免疫细胞,而部位微环境中的免疫细胞及因子又可以影响部位细胞的生长。无锡天津细胞外基质胶
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...