胞外基质不光为组织的构建提供的支撑框架,还对与其接触的细胞的存活、分化、迁移、增殖与形态以及其他功能产生重要的调控作用。鉴于细胞外间质的多样性,细胞外间质有多方面的功能。例如,为细胞提供支持和固定、提供组织间的分离方法、调节细胞间的沟通。细胞外间质调节细胞的动态行为。细胞外基质的主要类型及功能:a.骨的胞外基质表现为刚硬的特点,以满足支撑的作用b.软骨是另一种结缔组织,其胞外基质具有一定的韧性c.眼角膜中胞外基质是透明的保护层。如前所述,动物组织的构建既是多细胞相互作用的结果,也是细胞与胞外基质相互作用和接触的结果。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。上海细胞外基质胶
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。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。长沙正规细胞外基质胶细胞外基质的成分实际上是结缔组织的细胞外基质。
一种复合细胞外基质成分生物材料制造技术:脱细胞基质生物材料(Acellular Tissue Matrix,ACTM)是近二十年来软组织修复材料研究的重要进展。即运用物理或化学方法脱去组织中的所有细胞、抗原、脂质、可溶性蛋白质等物质、保留下的具有完整外观形态、组织学特性及超微结构的不溶性细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM)作为生物支架。ECM是生物进化过程中高度保守的部分,不同种属间相同组织内ECM差异小,经脱细胞技术去除引起免疫排斥反应的细胞成分和抗原后的ACTM是能够安全的异种异体移植的。与合成材料的引发慢性炎症刺激,导致纤维细胞包裹瘢痕修复的机理不同,ACTM可以诱导“内源性组织再生”:植入后其内所含的生物信号或降解产物可以诱导修复区周围巨噬细胞和干细胞主动、快速浸润,生长、增殖并分泌自身细胞外基质替代植入物。
细胞外基质的生物学作用:1.影响细胞的存活、死亡:定着依赖性:如,上皮细胞一旦脱离了ECM则会发生anoikis。2.决定细胞的形状:不同细胞具有不同的细胞外基质,介导的细胞骨架组装的状况不同,从而表现出不同的形状。3.调节细胞的增殖;定着依赖性生长(anchorage dependent growth)。4.控制细胞的分化;如,成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型;而在层粘连蛋白上则停止增殖,进行分化,融合为肌管。5.参与细胞的迁移:细胞的迁移依赖于细胞的粘附与细胞骨架的组装。细胞外基质弹性可以指导细胞分化,即细胞从一种细胞类型转变为另一种细胞类型的过程。
细胞外基质的组成可分为三大类:①糖胺聚糖(glycosaminoglycans)、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(adhesive,又称纤维连接蛋白、纤粘蛋白,):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。绝大多数哺乳类动物细胞之间存在成分复杂的细胞外基质(ECM)。宁波细胞外基质胶哪里买
胶原蛋白属于不溶性纤维形蛋白质,是细胞外基质的主要成分,遍布于各部位和组织。上海细胞外基质胶
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。上海细胞外基质胶
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...