细胞连接与细胞粘连精讲共52页

蛋白质颗 粒条索 （脊线）
小肠上皮细胞紧密连接示意图
4、蛋白质颗粒条索的分子组成：跨膜蛋白
锚定连接（anchoring junction）:是通过细胞质膜蛋 白及细胞骨架系统将相邻细胞或细胞和胞外基质连 接起来的结构。
构成锚定连接的三种部件：
锚定连接结构示意图
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不同， 锚定连接可分为两大类：
第 十七 章 细胞的社会联系
概述
细胞之间、细胞与细胞外基质之间的相互作用是组 织形成、维持及修复的最主要的保证，而细胞连接 与细胞粘连是细胞之间、细胞与细胞外基质之间相 互作用的最基本体现形式。
第一节 细胞连接
细胞连接（cell junction）：是指在细胞质膜的特化 区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质形 成的细胞与细胞之间，细胞与胞外基质间的连接结 构。这一结构可以加强细胞间的机械联系和维持组 织结构的完整性、协调性。
第三节 细胞外基质
概述
含量
细胞外基质的含量因组织种类不同而异，一般在结缔组织 中的含量最大。
一、糖胺聚糖和蛋白聚糖
重复二糖
葡萄糖醛酸
N-乙酰氨基半乳糖
注：艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖糖酸进行差向异构 化而生成的
蛋白聚糖并不都是细胞外基质成分，有的也是质膜 的整合成分，如成纤维细胞和上皮细胞质膜中称为 连接素(syndecan)的蛋白聚糖。
别和暂时性黏附，帮助白细胞、血小板从血液进入炎 症部位。
与补体结合蛋白同源的结构 域
L-选择素 E-选择素 P-选择素
细胞外
凝集素样结构域 EGF样结构域 与补体结合蛋白 同源的结构域
糖蛋白
配体
Ig-SF的分类

cell Biology
桥粒处胞质侧各有 一个有细胞内锚定蛋白 构成的桥粒斑。桥粒斑 是由两种蛋白质，即桥 粒珠蛋白和桥粒斑蛋白 组成的复合物，是中间 纤维附着的部位。桥粒 质膜处的跨膜粘连蛋白 为桥粒芯糖蛋白和桥粒 芯胶蛋白，均属于钙黏 素家族。
cell Biology
天疱疮
cell Biology
cell Biology
cell Biology
cell Biology
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不 同，锚定连接可分为两大类：
cell Biology
cell Biology

cell Biology
（一）黏合连接是由肌动蛋白纤维介导的锚定连接
黏合带：位于上 皮细胞紧密连接的下 方，是相邻细胞直接 形成的一个连续的带 状结构。 黏合带处相邻细 胞质膜之间的间隙为 15~30nm。
cell Biology
代谢偶联：是由连接子的1.5nm的亲水性通道，允许 分子量1000~1500以下的水溶性小分子从 一个细胞迅速进入另一个细胞质内，从而 使两个细胞从电化学和代谢上在一起。 电偶联：也称离子偶联，其连接子是一种离子通道， 带电的离子能通过间隙连接到达相邻细胞。
2、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。
cell Biology
化学突触
cell Biology
cell Biology
cell Biology
cell Biology
第二节 细胞黏附分子与细胞粘连
cell Biology
细胞黏附分子：一类广泛存在于细胞膜上的 跨膜糖蛋白，是介导细胞与细胞之间、细胞与细 胞外基质之间相互结合并起粘附作用的一类细胞 表面分子。 细胞粘连是普通的细胞生命现象之一。通过 细胞粘着因子介导细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。

Claudins与恶性肿瘤关系密切。
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细胞生物学
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细胞生物学
2.紧密连接的功能
◆机械连接作用 ◆封闭上皮细胞的间隙： 形成渗漏屏障，是构成血脑屏障和血睾屏障的结 构基础。 ◆隔离作用:保证上皮组织内环境的稳定性
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性； 防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能：坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体，承受机械压力，使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化：
天疱疮病理：
➢ 属桥粒结构缺陷病.
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细胞生物学
2.半桥粒（hemidesmosome）:
●分布部位：上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成：桥粒在相邻细胞间是对称 的，半桥粒只见于细胞的一侧，呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用：加强上皮细胞与其下基质的联系，防 止细胞在受外力时与基膜分离。
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
锚定蛋白
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细胞生物学
◆功能：固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
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电 镜 形 态 结 构 和 组 成
细胞生物学
2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是： 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质，如纤粘连蛋白等相连，而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面）：沟，嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。

锚定连接： 锚定连接的结构组成 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白 细胞骨架（MF or IF） 锚定连接的类型/结构/功能
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接： 锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着（合）连接
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接（tight junction）是
封闭连接的主要形式，存在于
相邻上皮细胞及血管内皮细胞
管腔端之间；
紧密连接的结构
紧密连接的功能
封闭作用：封闭上皮细胞的间
隙，形成防渗漏屏障，保证内环 境稳定；
封闭蛋白颗粒
隔离作用：防止膜蛋白及膜脂
半桥粒
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布： 组成结构： 功能：
半桥粒
形态与分布：细胞与基底膜之间 的连接装置，相当于桥粒的一半 组成结构：ECM+整联蛋白+胞内 锚定蛋白(形成桥粒斑)+IF； IF不是 穿过而是终止于桥粒斑内。 功能：将上皮细胞铆合在基底膜 上，防止机械力造成的上皮与下方 组织的剥离。
第一节 细胞连接
细胞连接的概念和特点
细胞连接的概念：多细胞有机 体中，相邻细胞之间或细胞与胞 外基质之间通过质膜特化形成各 种连接结构，以加强细胞间的机 械联系和功能协调，这种连接结 构称为细胞连接（cell junction）。
脊椎动物中除结缔组织和血液 外，细胞连接广泛存在。
上皮组织是机体的保护层，也 是各种连接最为集中的部位。
第一节 细胞连接

域，可结合Ca2+，赋予钙黏着蛋白分子刚性和强度。 Ca2+结合越多，钙黏着蛋白刚性越强。
Cell Junction and Cell Adhesion
钙黏着蛋白的结构与功能
A. 一个经典钙黏着蛋白
B. 一个钙黏着蛋白重复子的三维结构
C. Ca2+对钙黏着蛋白的影响
Cell Junction and Cell Adhesion
Cell Junction and Cell Adhesion
1. 选择素的分子结构
单次穿膜糖蛋白；
胞外区由三个独立的结构域组成：
① N-末端凝集素样结构域：识别特异糖基，参与细胞之间选择性黏附的重
要活性部位
② 表皮生长因子(EGF)样结构域
③ 补体调节蛋白（CCP）结构域
具有加强分子间粘附以及 参与补体系统调节等作用。
连接分子依赖性结合（linker-dependent binding）：即相邻 细胞黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附。
Cell Junction and Cell Adhesion
细胞间黏附的三种方式（引自Alberts 等，2002）
Cell Junction and Cell Adhesion
第11章
细胞连接与细胞粘附
Cell junction and Cell adhesion
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜 接触区域特化形成的连接结构称为细胞连接。
细胞连接根据其结构和功能特点可分为三大类， 即封闭连接、锚定连接和通讯连接。
细胞连接的类型
一、紧密连接
紧密连接是封闭连接的主要形式，也是人和脊 椎动物体内唯一的一种封闭连接。
桥粒：位于上皮细胞黏合带的下方，是相邻 细胞接触点上一种类似纽扣的结构。桥粒连接处 相邻细胞质膜之间的间隙约30nm。

•
细胞与细胞间的黏着或细胞外基质间的黏着都是由位于细
胞表面的特定的黏着分子所介导的。黏着分子均是膜整合蛋白，
这些分子通过3种方式介导细胞识别与黏着：相邻细胞表面的同
种黏着分子间的识别与黏着（同 亲性结合），相邻细胞表面的
不同黏着分子间的相互识别与黏着（异亲性结合），相邻细胞
表面的同种黏着分子借助其他衔接分子的相互识别与黏着（衔
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(4).胶原的组织 同一组织中常含有几种不同类型的胶原，但常以某一种为主。在不同的组织中，胶原组装成不同的纤维 形式，以适应特定功能的需要，最显著的是骨角膜中，胶原纤维分层排布。同一层的胶原彼此平行，尔相 邻两层的纤维彼此吹皱，形成夹层板样的结构，使组织具有牢固、不易变形的特性。
• 细胞内锚蛋白：这类这类蛋白形成独特的盘状致密斑，一侧与 细胞内骨架纤维如中间丝或者微丝相连，另一侧与跨膜粘连蛋 白相连；
• 蛋白统称跨膜粘连蛋白：这类蛋白是细胞质膜蛋白，一侧与内 锚蛋白相连，另一侧与胞外基质蛋白或与相邻细胞特异的跨膜 粘连蛋白相连
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结构类型
• 1. 与中间丝相连的锚定连接：主要包括细胞与细胞间的桥粒和细胞与胞外基质间的半桥粒。 • 2. 与肌动蛋白丝相连的锚定连接：主要包括细胞与细胞间的黏合带及细胞与胞外基质间的黏合斑。
(1). 类型 :
• Ⅰ型纤维常形成较粗的纤维束，分布广泛，主要存在于皮 肤、肌腱、韧带及骨中、具有很高的抗张强度，约占人体胶原 的90%；
• Ⅱ型胶原主要存在于软骨中；Ⅲ型胶原形成细微的原纤维 网，广泛分布于具有伸展性的组织中，如皮肤、血管、内脏等 疏松的结缔组织；Ⅳ型胶原形成二微网络样结构，是基膜的主 要成分及支架。
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1. 带状桥粒(belt desmosome)或粘合带(adhesion belt)呈带 状环绕细胞，一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。 在粘合带处相邻细胞的间隙约15～20nm，间隙中有交织 结合的丝状致密物质；粘合带处的质膜下方有与质膜平行 排列的肌动蛋白束，钙粘蛋白(cadherin)通过锚定蛋白与 肌动蛋白束相结合。于是，相邻细胞中的肌动蛋白丝束通 过钙粘蛋白和锚定蛋白编织成了一个广泛的网络，把相邻 细胞联合在一起。
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的模式图
2020/4/2
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紧密连接的主要作用
是封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入体内，从而保证 了机体内环境的相对稳定。
2020/4/2
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、锚定连接(anchoring junction)
分类与分布
细
封闭连接
胞 连
紧密连接
接 的
锚定连接
基
粘合连接
本
类
型
通讯连接
2020/4/2
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一、封闭连接 (tight junction)
又称紧密连接，存在于脊椎动物的上皮细胞 间，长度约50-400nm，相邻细胞之间的质膜 紧密结合，没有缝隙。在电镜下可以看到连 接区域具有蛋白质形成的封闭索封闭了细胞 与细胞之间的空隙。
处相邻细胞间有2nm的缝隙，而且连接区域比 紧密连接大得多。在间隙与两层质膜中有大量 蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称 连接子(connexon)，由6个相同或相似的跨膜蛋 白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成一个 直径约1.5nm的孔道。图10-9。

内区通过连接 细胞外基质;
蛋白与微丝或中 参与黏着斑和半桥粒的形成
间丝连接
可与配体结合启动信号转导
*活性不依赖钙离子 **可识别含有RGD（Arg-Gly-Asp）三肽序列的配体
9/17/2024
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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A. 钙黏素分子；
B. 钙黏素重复子的三维结构；
C. Ca2+对钙黏素的影响
9/17/2024
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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9/17/2024
钙粘素参与细胞之 间稳定的特化连接 结构的形成
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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选择素的识 别粘合部位
9/17/2024
跨膜糖蛋白 的寡糖末端
选择素识别相 邻细胞表面糖 蛋白的糖基并
与之结合
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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半桥粒
中间纤维 胞质蛋白斑
细胞质
质膜 锚定纤维
基膜 胞外空间
胶原纤维
VII型胶 原纤维
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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细胞膜
连接子
细胞间隙 2~4nm
跨膜蛋白亚单位 孔 道 φ 1.5nm
animal cell epithelia. This drawing is based on epithelial cells
of the9/1s7/2m024all intestine. 细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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表10-1 动物细胞不同类型细胞连接特征比较

➢ 共同点：跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组成： ①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的 识别；②跨膜区，多为一次跨膜；③胞质区，肽链的 C端部分，一般较小，或与质膜下的骨架成分直接 相连，或与胞内的化学信号分子相连，以活化信号 转导途径。
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3.细胞黏附分子介导细胞识别与黏附的方式：
与桥粒相连的中间纤维的成分依据不同的细 胞类型而不同。
第十八页，共57页。
电镜下桥粒
第十九页，共57页。
桥 粒 结 构 模 式 图
第二十页，共57页。
2.半桥粒 上皮细胞与基底膜之间的连接结构 ，因其结构仅为 桥粒的一半而得名。形态上与桥粒类似，但功能与 化学组成不同。 功能：把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起，
第四十页，共57页。
细胞分选
第四十一页，共57页。
⑶ 参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。
如参与形成黏着带等。
桥粒
钙粘素-中间 纤维
粘附连接 钙粘素-微丝
第四十二页，共57页。
3.钙黏着蛋白与疾病
➢ 钙黏着蛋功能的丧失在恶性肿瘤的扩散中起重要作用， 如缺失E-钙黏着蛋可导致上皮性肿瘤的发生；
心肌细胞、上皮细胞
细胞-细胞外基质连接
上皮细胞基底面
由连接子介导细胞通讯连接 大多数动物组织细胞
突触连接
Cell Junction and Cell Adhesion
神经细胞突触通讯连接
第三十首四页页，共57页。
神经元和神经-肌细胞 间
退出
第二节 细胞黏附
细胞黏附是普遍的细胞生命现象之一
可发生与原核细胞或真核细胞，不同物种的同 型细胞之间也可能发生
➢ 脏器纤维化病变与EMT有关，例如与肾纤维化病变 直接相关的肾间质成纤维细胞绝大多数由上皮细胞经 EMT而来。