医学细胞生物学（李朝军）第10章 细胞连接与细胞粘连.docVIP

十． 细胞连接与细胞粘连 纵观本章，有两大要点，如下图： * 小肠上皮中可以看到典型的细胞连接：从相邻的上皮细胞间从上到下（游离面——基底面）依次有：紧密连接、粘合带、间隙连接，桥粒、半桥粒（基底面）。 第一节：细胞连接 一、 紧密连接 封闭连接即紧密连接，普遍存在于脊椎动物中，是存在于脊椎动物上皮细胞间以及表皮细胞间的连接。 广泛分布于上皮细胞、如消化道上皮、膀胱上皮、曲细精管生精上皮、脑毛细血管内皮。相邻的细胞质膜以断续的点连在一起，而不是以大片区域紧密连接，点状接触部位没有缝隙。 紧密连接中的跨膜蛋白有很多种，如封闭蛋白和密封蛋白。 二、 锚定连接 一类由细胞骨架纤维（肌动蛋白纤维或中间纤维）参与，存在于细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间细胞连接，能抵抗机械张力的牢固黏合。 广泛分布于上皮、心肌等需承受机械压力的组织中。 由两大类蛋白组成：细胞内锚定蛋白和跨膜粘连蛋白。 1．由肌动蛋白纤维介导的锚定连接即 黏合连接 黏合带：连续的带状结构，参与的跨膜粘连蛋白是钙黏素。 黏着斑：细胞与细胞外基质间亦存在粘合连接，使细胞中的肌动蛋白丝束和基质连接起来。连接处的质膜呈盘状，称为粘着斑。参与的跨膜粘连蛋白是膜整联蛋白。 2．由中间纤维介导的锚定连接即 桥粒连接 桥粒：又称粘合斑，存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食道等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。参与的跨膜粘连蛋白的是桥粒芯糖蛋白和桥粒芯胶蛋白，均属于钙黏素家族；参与的细胞内锚定蛋白的是桥粒斑蛋白和桥粒珠蛋白组成的复合物。 半桥粒：是上皮细胞与基底膜之间的连接装置，外观上与桥粒很相象，但只有半边。细胞内的角蛋白纤维通过膜上的整联蛋白与基底膜的层粘连蛋白相连，而将上皮细胞固着于基底膜上。体外培养时, 细胞通过半桥粒固定在生长基质上。 参与的跨膜粘连蛋白的是整联蛋白；参与的细胞内锚定蛋白的是网蛋白。 通讯连接 1、间隙连接 间隙连接：间隙为2-3nm，在连接处由质膜上并排相对排列的蛋白颗粒组成，六聚体，连接子。连接子呈六角形，中有孔，相邻的连接子一一相对，以孔道相通，构成细胞间的连接通道，允许小分子通过。 间隙连接主要分布在上皮，神经元的突触，心肌等细胞。 间隙连接的通讯方式有两种：代谢耦联和电耦联。 化学突触 化学突触主要存在于神经细胞与神经细胞之间以及神经细胞与肌细胞之间的突触部位，在化学突触处，传递和接受信号的细胞分别为突触前和突触后细胞。 第二节 细胞黏附分子与细胞粘连 细胞粘连分子：不同细胞间发生联系是多细胞生物体的基础，同时，同一类的细胞在组织化时要聚集在一起，共同行使相同的功能。这些相同的细胞就是通过细胞表面存在的细胞粘连分子进行相互识别、聚集的。 细胞黏附分子均为跨膜糖蛋白，由三部分组成：胞外区、跨膜区、胞质区。 细胞黏附分子通过三种方式介导细胞识别：同亲型、异亲型、连接分子依赖型。 1、钙黏素家族 钙黏素：是一类依赖于Ca2+的同亲型细胞粘附分子，在胚胎发育中的细胞识别、迁移和分化以及组织器官的构筑中起重要作用。 结构：单次跨膜糖蛋白，在质膜中以同源二聚体形式存在，在细胞外端（N）存在钙离子的结合区域。胞外区折叠成5个重复结构域，Ca2+结合在重复结构域之间，可将胞外区锁定在一起形成棒状结构，赋予钙黏素分子刚性和强度。Ca2+结合越多，钙黏素刚性越强。 2、选择素 选择素：一类依赖于Ca2+异亲型细胞粘附分子，能特异性识别其他细胞表面的寡糖链中的特定糖基。主要参与白细胞与血管内皮细胞或血小板的识别与粘着，帮助白细胞从血液进入炎症部位。 结构：单次跨膜蛋白，胞外区由三个独立结构与组成：N端的凝结素结构域；表皮生长因子（EGF)样结构域；与补体结合蛋白同源的结构域。 3、免疫球蛋白超家族的粘连分子(ICAM) Ig-SF：一类不依赖于Ca2+的粘连分子，有的同亲，有的异亲。细胞外具有与免疫球蛋白类似的结构域，由一个或多个免疫球蛋白样结构域组成。介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞（巨噬细胞、其它淋巴细胞和靶细胞）之间特异相互作用。 * N-CAM，表达于神经细胞：由单一基因编码，拼接方式不同形成20余种，配体也为N-CAM。胞外区有5个免疫球蛋白样的结构域。 * 胎儿酒精综合症：NCAM-L1是Ig-SF粘附分子成员，主要在神经细胞中表达，与神经元之间粘附以及相互作用相关。 在一定酒精浓度存在情况下，酒精可与NCAM-L1结合，致使胚胎小脑细胞之间丧失了相互识别和粘附能力，因此母亲孕期大量饮酒的新生儿出现精神异常和颜面畸形。 4、整联蛋白家族 整联蛋白的结构：一类依赖于Ca2+或者Mg2+的异亲型细胞粘附分子，整联蛋白由α和β两个亚基形成的异二聚体跨膜蛋白。α和β亚基均由胞外区、跨膜区和胞内区组成。胞外区组成的球状头部是与配体结合部位，结合位点为配体