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医学细胞生物学-细胞连接

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细胞生物学-细胞连接与细胞外基质

细胞生物学-细胞连接与细胞外基质


◆ 粘着带 (adhesion belts)
粘着带连接位于上皮细胞紧密连接的下方， 靠钙粘 着蛋白同肌动蛋白相互作用， 将两个细胞连接起来, 相邻细胞质膜的间隙为20～25nm, 介于紧密连接和 桥粒之间,又称中间连接(intermediate junctions) 带状桥粒（belt desmosome）。
免疫球蛋白样结 构域系指借二硫 键维系的两组反 向平行β 折叠结 构。
(四)整联蛋白 (integrin)
大多为亲异性细胞粘附分子，其作用依赖于Ca2＋。介导细胞与细胞间的相互
作用及细胞与细胞外基质间的相互作用。几乎所有动植物细胞均表达整联蛋 白.
整联蛋白是由α 和β 两个亚单位形成的异 二聚体.
◆胶原酶遗传缺陷
某些人具有胶原酶的遗 传缺陷，这样,他们的 胶原纤维就不能正确地 装配，其结果，皮肤和 各种其它的结绨组织就 会降低它们的强度变得 非常的松弛。
氨基聚糖（glysaminoglycan,GAG）
氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的无分枝长链多糖,其 二糖单位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖),故称为 氨基聚糖,另一个是糖醛酸.细胞外基质中发现的大多数糖胺 聚糖都是作为蛋白聚糖的一个成分而存在
粘着带(adherens belt)
●位于上皮细胞紧密连接的下方；
●靠钙粘着蛋白同肌动蛋白相互作用；粘着带处相邻细胞中 的肌动蛋白丝束通过钙粘蛋白和附着蛋白编织成了一个穿细
胞网，把相邻细胞联合在一起。
●
（四）粘着斑
细胞与细胞外基质间亦存在粘合连接，连接处的质膜 呈盘状，称为粘着斑(adhesion plaques)。使细胞中的肌 动蛋白丝束和基质连接起来。
锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形 成一个坚挺、有序的细胞群体。
医学细胞生物学-细胞连接

医学细胞生物学-细胞连接

细胞生物学
第三章：细胞微环境与细胞连接
2023/4/16
1
细胞环境包括内环境（细胞内环境）和外 环境（细胞外环境）。
细胞对其环境的稳定性要求很高，其调节 通过细胞与细胞、细胞与环境之间的相互 作用来实现。
作用方式为通过细胞与细胞、细胞与细胞 外基质间的相互识别、黏着、连接和通讯 等…
临床案例
细胞粘着分子
细胞粘附分子的作用方式
1、钙粘着蛋白（钙粘素）
钙粘素(cadherin) ，其作用依赖于Ca2＋。至今已鉴定 出30种以上钙粘素，分布于不同的组织。 多为单次跨膜蛋白，介导同嗜性细胞粘着。
钙粘素的作用：
1．介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙粘素是保持上皮
细胞相互粘合的主要CAM，是粘合带的主要构成成分。
细胞粘着分子
★大致分为四类：钙粘素、选择素、免疫 球蛋白超家族及整联蛋白家族。 细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，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。
1.间隙连接(gap junction) 分布组织： 普遍存在与各种组织细胞中(成熟骨骼肌细胞和循环系统中
的血细胞除外),相邻膜间有2~4nm距离,故又名缝隙连接.
结构特点： 双方接触面积较大的盘状结构/连接子(Connexons)
许多6-8nm的六角形颗粒规则地排列在质膜上
每个六角形颗粒称为一个“连接小体”，是缝隙连接的结构单位
4、整联蛋白家族
整合素（integrin）专 门介导异嗜性黏着，其 作用依赖于Ca2＋/Mg2+。 介导细胞与细胞间的相 互作用及细胞与细胞外 基质间的相互作用。几 乎所有动植物细胞均表 达整合素。 异二聚体，可识别RGD 序列
细胞生物学第十五章细胞连接

细胞生物学第十五章细胞连接


（二）粘合带与粘合斑
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。
间隙中的粘合分子为E-钙粘素。在质膜的内侧有几种附 着蛋白与钙粘素结合在一起，这些附着蛋白包括：α-， β-，γ-连锁蛋白、粘着斑蛋白、α-辅肌动蛋白和片 珠蛋白。
（一）桥粒与半桥粒
桥粒存在于承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食 管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。相邻细胞 间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜 下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋白、桥粒斑蛋白 等，形成一厚约15～20nm的致密斑。斑上有中间纤维 相连，中间纤维的性质因细胞类型而异，如：在上皮 细胞中为角蛋白丝，在心肌细胞中则为结蛋白丝。桥 粒中间为钙粘素。因此相邻细胞中的中间纤维通过细 胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。
每个连接子由6个connexin分子组成。 连接子中心形成一个直径约1.5nm的孔道。 连接单位由两个连接子对接构成。
间隙连 接电镜
照片
间隙连接模型
连接子电 镜照片
2、成分 已分离20余种构成连接子的蛋白,属同一蛋白家族,
其分子量26—60KD不等； 连接子蛋白具有4个α-螺旋的跨膜区，是该蛋白家
紧密连接的焊接线由跨膜细胞粘附分子构成，主要 的跨膜蛋白为claudin和occludin，另外还有膜的外 周蛋白ZO。
紧密连接作用：一是防止可溶性物质从上皮细胞层 一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障， 起着封闭作用；消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血 管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。后 二者分别构成了脑血屏障和睾血屏障，能保护这些 重要器官和组织免受异物侵害。
三、通讯连接 间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物 组织中都 存在间隙连接。 化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式, 它通过释放神经递质来传导神经冲动。 胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连 接,完成细胞间的通讯联络。
医学细胞生物学：第十章 细胞连接与细胞粘连

医学细胞生物学：第十章 细胞连接与细胞粘连

Claudins与恶性肿瘤关系密切。
7
细胞生物学
8
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.
24
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
26
细胞生物学
Hemidesmosomes
15
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。
08细胞生物学第九章细胞连接

08细胞生物学第九章细胞连接

使胞间连丝的有效孔径扩大。
Plasmodesmata of cultured plant cells
Plasmodesmata
三、化学突触 synapse
存在于可兴奋细胞间，通过释放神经递质传导兴奋。 由突触前膜、突触后膜、突触间隙组成。 突触前神经元突起末梢膨大，称突触小体。 突触小体内有突触小泡，内含神经递质。
Gap junction
AFM image of connexon
A. Open state iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ca2+ free buffer; B. Close
（二）胞间连丝 plasmodesmata
由穿过细胞壁的原生质构成，直径约20~40nm。中央 有SER形成的连丝小管。
功能上与动物细胞间的间隙连接类似。 通透性可调节。某些植物病毒能制造特殊的蛋白质，
β subunit binds RGD domain on fibronectin subunit binds calcium Ca2+ necessary for substrate binding
Hemidesmosomes
Hemidesmosome TEM
Keratin filaments
作业2：
1、简述细胞膜上糖类的分布和作用。 2、细胞骨架的内容和作用是什么？
五、透明质酸粘素hyaladherin
可结合HA的一类分子，如：CD44族。 CD44的功能包括：
介导细胞与ECM的粘附； 参与细胞对HA的摄取及降解； 参与淋巴细胞归巢； 参与T细胞活化；促进细胞迁移。
CD44往往在肿瘤细胞中高表达，与成瘤性、侵袭性及 淋巴结转移性有关。
Cadherin
细胞生物学[第十五章 细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和.

细胞生物学[第十五章 细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和.

第十五章细胞社会的联系:细胞连接、细胞黏着和细胞外基质一、细胞连接细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系, 协同作用的重要组织方式。

共分三类:(1封闭连接 (occluding junctions :紧密连接 (tight junction 是典型的代表。

它将相邻细胞的质膜密切连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。

(2锚定连接 (anchoring junctions :通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。

分为两类:①与中间纤维相关的锚定连接, 包括桥粒(desmosome、半桥粒 (hemidesmosome;②与肌动蛋白纤维相关的锚定连接, 包括黏合带 (adhesion belt、黏合斑 (focal adhesion。

(3通讯连接 (communicating junctions :主要包括间隙连接 (gap junction 、神经细胞间的化学突触 (chemical synapse和植物细胞中的胞间连丝(plasmodesmata。

(一封闭连接紧密连接是封闭连接的主要形式, 一般存在于上皮细胞之间, 在光镜下小肠上皮细胞之间的闭锁堤区域便是紧密连接存在的部位。

功能:阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧扩散到另一侧, 因此起重要的封闭作用, 同时还将上皮细胞的游离端与基底细胞膜上的膜蛋白相互隔离。

还具有隔离与支持功能。

焊接线:也称为嵴线,一般认为它由成串排列的特殊跨膜蛋白组成,相邻细胞的嵴线相互交联封闭了细胞之问的空隙。

目前已从嵴线中分离出两类蛋白: (1封闭蛋白 (occludin,为一个相对分子量为 60×103的 4次跨膜蛋白。

(2另一类也称 claudin , 也是跨膜 4次的蛋白家族 (现已发现有 15种以上。

(二锚定连接锚定连接在机体内分布很广, 在上皮组织、心肌和子宫颈等组织中量尤为丰富。

功能:通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。

生物学细胞生物学细胞连接

生物学细胞生物学细胞连接

• 紧密连接（tight junctions/
occluding junctions) • 锚定连接 (anchoring
junctions) • 通讯连接 (communication
junctions)
紧密连接 锚定连接
通讯连接
2
细胞连接（Cell Junction） 紧密连接
♣ 紧密连接（tight junctions/ occluding junctions） • 紧密连接形态结构 – 透射电镜：在紧密连接处，相邻两质膜以断续的点连 在一起 – 扫描电镜显示，两个相邻细胞膜上的嵴线由跨膜蛋白 排列形成的条索，将细胞间隙封闭
细胞 外液
Na+-驱动的 • 紧密连接功能
共运输
– 把相邻上皮细胞缝合在一起
– 封闭上皮细胞的间隙，形成与外 界隔离的封闭带
如 血脑屏障、血睾屏障
– 防止上皮细胞膜蛋白与膜脂分子 侧向扩散，维持上皮细胞的极性
通过阻碍细胞顶部和侧底部 （侧面和底部）的膜蛋白相互 移动，保证物质转运的方向性。
同时，通过防止小分子物质从 细胞侧底部细胞之间的空隙返 流。如在小肠上皮内
• 已分离出数十种参与紧密连接形成的跨膜蛋白，如 – 封闭蛋白(claudin) – 密封蛋白（occludin ） – zonula occluden (ZO)
Claudin 质 膜
Occludin
6
细胞连接（Cell Junction） 紧密连接
肠腔
紧密连接 相邻细胞 质膜 细胞间隙 葡萄糖载 体蛋白
• 锚定连接中的2大类结构蛋白
– 细胞内锚定蛋白（ intracellular anchor proteins ） 在细 胞膜的胞质面形成一个突出的斑，并将连接复合体与肌 动蛋白纤维/中等纤维相连
细胞生物学之细胞连接

细胞生物学之细胞连接

连接方式，通过粘着蛋白、整联蛋白和细胞骨架 体系以及细胞外基质的相互作用，将相邻细胞或 细胞与细胞外基质连接起来，形成一个坚挺、有 序的细胞群体。
主要作用
形成能够抵抗机械张力的牢固粘合。
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不 同，分为二大类：
黏合带：细胞之间
黏合连接(adhering junction)
要意义
常见于肌细胞与肌腱的连接中 细胞的粘附、铺展与迁移
三、通讯连接 （Communicating junction）
细胞间电信号和化学信号的通讯联系，完成群 体细胞间的合作和协调
主要包括
间隙连接(gap junction) 化学突触(chemical synapse)
神经细胞间
胞间连丝(plasmodesmata)
黏着斑：细胞与基质之间
桥粒：细胞之间
桥粒连接(desmosome junction)
半桥粒：细胞与基质之间
电镜下桥粒
A
B
C
D
Fig.3
半桥粒与桥粒的结构对比图解
中间纤 维丝
质膜
中间丝
细胞1
钙粘蛋白
胞质附着蛋白
keratin
整联蛋白
细胞外区
细胞外基质
细胞2
①桥粒与半桥粒
桥粒是在两个细胞间形成纽扣式的结构将相邻细胞铆接 在一起， 中间纤维锚定位点。半桥粒通过细胞的膜蛋白（ 整合蛋白），与基膜中的层粘连蛋白发生黏附性结合，从 而使细胞与基膜牢固地连接在一起。
钙粘素（ cadherin ） 整合素（ integrin ） 选择素（ selectin ） 免疫球蛋白超家族（ immunoglobulin superfamily，IgSF ）
生物学--细胞生物学细胞连接

生物学--细胞生物学细胞连接

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细胞连接（Cell Junction） 锚定连接 粘合连接
黏着斑
纤连蛋白 整联蛋白β亚基
胶原 跨膜粘连蛋白
整联蛋白α亚基
• 紧密连接（tight junctions/
occluding junctions) • 锚定连接 (anchoring
junctions) • 通讯连接 (communication
junctions)
紧密连接 锚定连接
通讯连接
3
细胞连接（Cell Junction） 紧密连接
♣ 紧密连接（tight junctions/ occluding junctions） • 紧密连接形态结构 – 透射电镜:在紧密连接处,相邻两质膜以断续的点连在一 起 – 扫描电镜显示，两个相邻细胞膜上的嵴线由跨膜蛋白 排列形成的条索，将细胞间隙封闭
细胞 外液
Na+-驱动的 • 紧密连接功能
共运输
– 把相邻上皮细胞缝合在一起
– 封闭上皮细胞的间隙,形成与ห้องสมุดไป่ตู้界 隔离的封闭带
如 血脑屏障、血睾屏障
– 防止上皮细胞膜蛋白与膜脂分子 侧向扩散，维持上皮细胞的极性
通过阻碍细胞顶部和侧底部 （侧面和底部）的膜蛋白相互 移动，保证物质转运的方向性。
同时，通过防止小分子物质从 细胞侧底部细胞之间的空隙返 流。如在小肠上皮内
• 已分离出数十种参与紧密连接形成的跨膜蛋白,如 – 封闭蛋白(claudin) – 密封蛋白（occludin ） – zonula occluden (ZO)
Claudin 质 膜
Occludin
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细胞连接（Cell Junction） 紧密连接
肠腔
紧密连接 相邻细胞 质膜 细胞间隙 葡萄糖载 体蛋白
医学细胞生物学2_细胞连接与细胞粘连

医学细胞生物学2_细胞连接与细胞粘连

• 整联蛋白：由α ß亚基形成异源二聚体糖蛋白。可 与不同的配体结合介导细胞与基质、细胞与细胞 之间的粘着。
• 蛋白聚糖类整合膜蛋白：是细胞质膜的整合成分， 其核心蛋白为嵌入质膜双分子层的跨膜糖蛋白， 胞外结构域连接的氨基聚糖链参与同细胞外基质 的粘连，并参与完成细胞内外信息传递。
在多细胞的生命有机体中， 不同类型的细胞必须组成 不同的组织，如脊椎动物 中的肌肉组织、上皮组织、 神经组织、结缔组织等。
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；消化道上皮、膀 胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。
细胞骨架参与构成锚定连接
• 通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质 之间连接起来。
• 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同， 锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接 (桥粒连接)和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接 (粘合连接)。前者包括桥粒和半桥粒；后者主 要有粘合带和粘合斑。
通讯连接
包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细 胞中的胞间连丝。
间隙连接
• 在间隙连接的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，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。
• 通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙 连接的通道可以允许分子量小于1.5KD的分子通 过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、
细胞中主要的粘着因子
• 钙粘素：是一类依赖Ca2＋的细胞粘连糖蛋白， 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化 及成体组织器官构成具有重要作用。
• 选择素：依赖Ca2＋的，能与特异糖基识别并 结合的糖蛋白，主要参与白细胞与脉管内皮 细胞或血小板间的识别与粘着。
细胞连接名词解释细胞生物学

细胞连接名词解释细胞生物学

细胞连接名词解释细胞生物学
细胞连接是由细胞质膜特化形成的，它的结构非常精细，需在电镜下才能分辨清楚。

根据形态结构及其功能的差异，可将细胞连接分为三大类。

第一类是粘合连接，它又分为点状桥粒、带状桥粒和半桥粒三种。

广泛存在于各种上皮细胞之间，主要起机械联系作用。

第二类是不通透连接，它又分为紧密连接和隔膜连接两种。

前者普遍存在于脊椎动物体内的上皮细胞和内皮细胞。

主要功能是连接相邻的细胞并封闭细胞的间隙。

后者仅在无脊椎动物体内可见，可能与细胞之间的通讯、封闭和粘合有关。

第三类是通讯连接，它又分为缝隙连接和化学突触两种，前者分布极广泛，是相邻的两个细胞之间直接交换小分子物质的通道，后者位于神经元之间或神经元和效应器之间，主要功能是传递信息。

医学细胞生物学之细胞连接

一．细胞连接定义：相邻细胞膜和细胞膜间的区域特化性连接结构分类：分为三大类，即：封闭连接（occluding junction ）、锚定连接（anchoring junction ）和通讯连接（communicating junction ）。

1. 封闭连接（1）主要位置：体内管腔及腺体上皮细胞近管腔面的顶端（2）连接方式：由特殊的跨膜蛋白成串排列形成蛋白质颗粒条索，进而形成拉链状的密闭连接结构--封闭索，这些封闭索交织成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，将相邻细胞紧密连接在一起，封闭细胞间隙，未接触处尚有10-15nm 的细胞间隙。

（3）功能：封闭上皮细胞的间隙，阻止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织，或组织中的物质随意回流入肠腔中，同时也很好地维持了上皮细胞的极性，保证物质转运的方向性和组织内环境的稳定性。

2. 锚定连接（1）定义：是动物各组织中广泛存在的一种细胞连接方式，通过钙粘蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系以及细胞外基质的相互作用，将相邻细胞或细胞与细胞外基质连接起来，形成一个坚挺、有序的细胞群体。

（2）主要作用：形成能够抵抗机械张力的牢固粘合（3）构成蛋白：（4）分类：根据参与连接的骨架蛋白和锚定部位的不同，分为二大类：1）黏着连接——黏着带1.定义：上皮细胞之间连续的带状黏附连接2.位置：位于上皮细胞靠顶部的侧面、紧密连接的下方。

细胞内锚定蛋白：这类蛋白一侧在细胞质内与特定的细胞骨架成分连接，另一侧与跨膜黏着蛋白连接 跨膜黏着蛋白：是一类细胞黏附分子，其细胞内部分与胞内锚定蛋白相连，细胞外部分与相邻细胞的穿膜黏着蛋白或与细胞外基质结合3.具体连接方式：相邻细胞的钙黏着蛋白外结构域相互结合，其细胞内结构域通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连，从而使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜黏着蛋白连成广泛的穿细胞网，使上皮组织连成一个整体。

4.胞内锚定蛋白分类：α、β粘蛋白、黏着斑蛋白、α-辅肌动蛋白等2）黏着连接——黏着斑定义：是分散而独立的细胞与细胞外基质之间形成的黏着连接位置：位于上皮细胞基底部参与黏着斑连接的跨膜黏着蛋白-整联蛋白：胞外区域与细胞外基质成分相连，胞内部分通过锚定蛋白和黏着斑蛋白介导与肌动蛋白丝相连。

细胞生物学细胞连接


桥粒
钙黏素
钙黏素 中间纤维 细胞-细胞
半桥粒 a6b4整合素 层黏连蛋白等 中间纤维 细胞-细胞外基质
细胞连接（Cell Junction） 通讯连接 间隙连接
♣ 通讯连接
(Communicati
on Junction)
大多数组织相
邻细胞膜上的
特殊通道，以
实现细胞间电
信号和化学信
号的通讯联系，
从而完成群体
– 其基本结构单位是连接子（connexons）长7.5nm. 6nm，中央1.5-2nm的亲水性孔道，孔由6个相同或相 似的跨膜蛋白——连接子蛋白（connexins, Cx）
已发现20多 种连接子蛋 白，可组成 异源连接子， 其通透性、 可调性、导 电率可不同。
Homomeric Heteromeric Homotypic Heterotypic
细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白
11
细胞连接（Cell Junction） 锚定连接
• 据参与的细胞骨架类型和锚定部位，锚定连接可分为： – 粘合连接（adhering junctions ）:由肌动蛋白纤维介 导的锚定连接 粘合带 （adhesion belt），位于上皮细胞紧密连 接的下方，相邻质膜间隙 15-30nm，通过跨膜粘 连蛋白——钙粘素(cadherin)，相互粘合钙粘素属 于钙离子依赖细胞粘附分子，在质膜中形成同源 二聚体 ➢连接方式：肌动蛋白纤维-细胞内锚定蛋白-钙 粘素-钙粘素-细胞内锚定蛋白-肌动蛋白纤维， 形成的一个连续的带状结构 ➢ 其细胞内 锚定蛋白有多种，如 α、β、γ连环 蛋白（catenins）、 α-辅肌动蛋白(actinin)、纽 蛋白(vinculin)等，锚定肌动蛋白纤维
细胞 外液

医学细胞生物学课件4.细胞生物学2016细胞连接

actin
• vimentin (mesenchyme) • glial fibrillary acidic protein (glial cells) • neurofilament proteins (neuronal processes) • keratins (epithelial cells) • nuclear lamins
重要活性部位：凝集素结构域（配体识别）
功能：介导白细胞与血管内皮细胞或血小板的识别和
广泛分布于动物的各种组织内，在 上皮、肌肉等需要承受机械压力的 组织中尤为丰富。
锚定连接主要有两类蛋白质构成
细胞内锚定蛋白 跨膜黏附蛋白 （与骨架附着） （黏附分子）
锚定连接类型
（根据连接的细胞骨架成分）
❖与微丝相连
1. 黏合带 （adhesion belt） 2. 黏合斑 （adhesion plaque）
黏合带
钙黏素
（跨膜黏 附蛋白）
微丝束
与细胞骨架附着 跨膜黏附蛋白
微丝
钙黏素
细胞内锚定蛋白
参与黏合带形成的一些分子
2. 黏合斑（adhesion plaque）
细胞通过局部黏附（focal adhesion， 黏着斑、焦点黏连）与细胞外基质之 间形成的黏合连接
跨膜黏附蛋白为整合素，胞外介导细 胞与细胞外基质成分相连接
胞内锚定蛋白： 网蛋白（plectin）
跨膜黏附蛋白： 整合素（integrin）
*半桥粒（hemidesmosome）
位置：上皮细胞与细胞外基质接触点 形态：纽扣状连接上皮基底面与基膜，只有桥粒的
一半结构，其致密斑只存于上皮细胞的胞质面。 作用：使上皮组织固定，并分散所承受的机械张力。 跨膜黏附蛋白：整合素 胞内通过锚定蛋白与中间丝相连
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2．参与细胞分化。钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体
组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙粘素表达的 种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过细胞的微 环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程。
3．抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少
或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的前提。 因而有人将E钙粘素视为转移抑制分子。
分子组成:
♫ 封闭蛋白 （occludin) ♫ 紧密蛋白 (claudin)
4次穿膜的膜整合蛋白，C末端和N末端 均伸向细胞质，对紧密连接的形成和功能 起重要作用
细胞环境包括内环境（细胞内环境）和外 环境（细胞外环境）。
细胞对其环境的稳定性要求很高，其调节 通过细胞与细胞、细胞与环境之间的相互 作用来实现。
作用方式为通过细胞与细胞、细胞与细胞 外基质间的相互识别、黏着、连接和通讯 等…
临床案例
56岁Phyllis Jacobson是一位已婚的犹太裔秘书，她近来因口腔持续溃疡 一种被她自认为是颊部的“唇疱疹（cold sores）”困扰两个月了,口腔及 舌咽部有破损和溃疡，经局部治疗无效，并出现水泡。
细胞粘着分子
细胞粘附分子的作用方式
1、钙粘着蛋白（钙粘素）
钙粘素(cadherin) ，其作用依赖于Ca2＋。至今已鉴定 出30种以上钙粘素，分布于不同的组织。 多为单次跨膜蛋白，介导同嗜性细胞粘着。
钙粘素的作用：
1．介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙粘素是保持上皮
细胞相互粘合的主要CAM，是粘合带的主要构成成分。
桥粒芯蛋白
桥粒芯蛋白 抗桥粒芯蛋白抗体
3
Diagnosis Treatment
诊断要点：口腔喉部、鼻部粘膜包括非粘膜的皮肤组织 损害；尼科尔斯基氏征阳性；血细胞计数正常；
治疗：每日口服60mg强的松； 严重的患者需要更进一步的抗免疫治疗，包括静脉注射
IgG、血浆滤过、氨苯砜（一种抗菌剂），甚至应用抗 代谢药物和烷化剂
4、整联蛋白家族
整合素（integrin）专 门介导异嗜性黏着，其 作用依赖于Ca2＋/Mg2+。 介导细胞与细胞间的相 互作用及细胞与细胞外 基质间的相互作用。几 乎所有动植物细胞均表 达整合素。 异二聚体，可识别RGD 序列
细胞黏着四家族，免钙整联选择素； 前二同嗜后二异，一硫三钙不分离。
（二）细胞连接
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第三章 细胞环境与互作
一、细胞表面 二、细胞粘着与细胞连接
★细胞粘着分子 ★细胞连接
三、 细胞外基质
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一、细胞表面
细胞被
☆由碳水化合物形成的覆盖在细胞质膜表面的保护层，称为细胞被， 由于这层结构的主要成份是糖, 所以又称为糖萼(glycocalyx)或多糖包被。 ☆由细胞分泌产生的，与质膜的蛋白质分子、脂类分子共价结合形成 糖蛋白和糖脂分子
desmogleins（桥粒芯蛋白） 正常的桥粒连接 的自身抗体。桥粒芯蛋白是 桥粒连接（常使棘细胞连接 在一起的一种细胞连接方式） 中的粘附分子。患者体内产 生的自身抗体的靶点是这些 抗体阻碍正常
桥粒的形成
钙粘着蛋白分子膜表面的表 位，通过直接阻断它们的粘 着功能或引起蛋白水解。
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选择素的分子结构 单次穿膜蛋白 胞外区由三个独立结构域组成：
N末端凝集素结构域：识别特异糖基，参与细 胞之间选择性黏附的重要活性部位。 表皮生长因子样结构域：加强分子间黏附 补体结合蛋白结构域：参与补体系统调节作 用
胞内区可通过锚定蛋白与细胞内微丝结合。
选择素的功能 ➢ 参与白细胞或血小板与血管内皮的识别，帮助白细
在多细胞生物体内，细胞与细胞或细胞外基质之间通过细胞 膜相互联系，形成一个密切相关，彼此协调一致的统一体，称 为细胞连接（cell junction）。
紧密连接 定连接 通讯连接
1、以紧密连接为特征的封闭连接
分布:存在腔道上皮细胞管腔面顶端及脑毛细血管内皮细胞间 电镜下结构:
形态:
焊接线/嵴线:跨膜蛋白排列形成膜质双层外层胞质面/P面有嵴网,膜 质双层内层质膜外侧面/E面有对应的沟
☆具有保护，细胞识别和血型决定等重要的作用
细 胞 被 的 结 构 及 组 成
二、细胞粘着与连接
（一）细胞黏着（cell adhesion） 细胞通过黏着分子介导的细胞与细胞或细胞与细胞 外基质之间的粘着。 细胞黏着分子(cell adhesion molecular，CAM) 一类广泛存在于细胞膜上的跨膜糖蛋白，介导细胞 之间或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附 作用的一类细胞表面分子。
给予抗病毒，抗真菌药物治疗无效，并且病情加重。
血细胞计数检查正常，额中线的与头皮交汇处出现许多小的软水泡。
Jacobson太太患得是渐进性的寻常性天疱疮（pemphigus vulgaris）
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Cell Biology
患者具有后天获得性抗表皮 角质细胞跨膜粘着蛋白—
相邻细胞间形成
细胞粘着分子
★大致分为四类：钙粘素、选择素、免疫 球蛋白超家族及整联蛋白家族。 细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，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。
胞进入炎症部位。
选择素及整联蛋白介导白细胞迁移
3、免疫球蛋白超家族
免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily，Ig-SF），分子结 构中含有免疫球蛋白（Ig）的类似结构域CAM超家族， 一般不依赖于Ca2＋。免疫球蛋白结构域是指借二硫键维系 的两组反向平行β折叠结构。 多介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞之间的相互作用
钙 粘 素 结 构 模 式 图
粘着连接 钙粘素-微丝
桥粒 钙粘素-中间纤维
2、选择素
选择素
（ selectin ） 属异嗜性CAM， 其作用依赖于Ca2 ＋。主要参与白细 胞与脉管内皮细 胞之间的识别与 粘合。已知选择 素 有 三 种 ： L- 选 择 素 、 E- 选 择 素 及P-选择素。