细胞连接 与粘附分子

细胞接触与粘附的过程与调控细胞是构成生命的基本单位，它们能够通过接触和粘附与周围环境相互作用，完成各种生理活动。

在多细胞生物中，细胞之间的接触和粘附是维持组织结构和功能的重要因素。

细胞接触与粘附的调控涉及到多种分子信号和生物化学过程，对于生命的正常发展至关重要。

本文将介绍细胞接触与粘附的过程和调控机制，并阐述相关研究的前沿进展。

一、细胞接触的类型细胞接触是指细胞表面的分子和结构通过相互作用使得两个或多个细胞彼此靠近，传递信号和产生相应的生物学反应。

根据细胞间分子相互作用的类型，可以将细胞接触分为三类：直接接触、细胞-基质接触和细胞-细胞接触。

直接接触是指两个细胞通过胞体直接相互接触的现象。

这种接触常见于细胞共生、感染、分裂及生长等环节。

细胞-基质接触是指细胞通过毛细胞连接（如整合素、纤维连接素等）将表面间质与基质（如胶原蛋白、纤维蛋白等）细胞外基质相接触的现象。

基质决定了细胞的力学特性、形态和功能，细胞从基质中获取到生存所需的脏器刺激、细胞外信号转导和支持。

因此，细胞-基质接触对于细胞的生存和活力维持至关重要。

细胞-细胞接触是指细胞膜表面分子的直接相互作用导致细胞间紧密贴合的现象。

这种接触常见于组织细胞间相互识别、信号传递和各种细胞功能的调控。

其中，细胞-细胞的粘附分子是结合蛋白质的一类受体，可以识别特定的相互作用，完成细胞-细胞的黏合和胞外基质的构建。

二、细胞粘附机制细胞粘附是指分子和结构通过相互作用促使细胞与细胞、细胞和基质间的粘附。

在细胞间相互黏附的过程中，需要依赖纤维素酶对黏附蛋白进行降解，从而释放细胞从黏附中解脱的过程。

1.直接粘附直接粘附是指细胞通过细胞表面的特定分子（例如整合蛋白）、抗原、锚定点等与周围细胞进行黏附。

整合蛋白是一类广泛存在于各种细胞表面的受体和黏附蛋白之一，其结构复杂，可以与多种底物相互作用。

整合蛋白参与了众多的生物过程，如在形成细胞-基质和细胞-细胞之间发挥了重要功能。

细胞连接一、封闭连接（一）紧密连接（tight junction）又称封闭小带（zonula occludens），存在于脊椎动物的上皮细胞间（图11-1），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焊接线网络，焊接线也称嵴线（图11-2，3），封闭了细胞与细胞之间的空隙。

上皮细胞层对小分子的透性与嵴线的数量有关，有些紧密连接甚至连水分子都不能透过。

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。

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。

在各种组织中紧密连接对一些小分子的密封程度有所不同，例如小肠上皮细胞的紧密连接对Na+的渗漏程度比膀胱上皮大1万倍。

图11-1紧密连接位于上皮细胞的上端图11-2兔子上皮细胞的紧密连接（冰冻蚀刻）图11-3 紧密连接的模式图（二）间壁连接（septate junctions）是存在于无脊椎动物上皮细胞的紧密连接（图11-4）。

连接蛋白呈梯子状排列，形状非常规则，连接的细胞内骨架成分为肌动蛋白纤维。

在果蝇中一种叫做discs-large的蛋白参与形成间壁连接，突变品种不仅不能形成间壁连接，还产生瘤突。

图11-4 间壁连接存在于无脊椎动物二、锚定连接（一）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（图11-5）。

在粘合带处相邻细胞的间隙约15～20nm。

图11-5 粘合带位于紧密连接下方间隙中的粘合分子为E-钙粘素（图11-6）。

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（catenin）、粘着斑蛋白（vinculin）、α-辅肌动蛋白（α-actinin）和片珠蛋白（plakoslobin）。

细胞粘附名词解释
细胞粘附是指细胞通过细胞表面的特化分子相互作用并附着到邻近细胞的过程。

这个过程可以通过细胞表面之间的直接接触（如细胞连接）或间接相互作用发生，其中细胞附着在周围的细胞外基质上，细胞外基质是一种凝胶状结构，含有细胞释放到它们之间的空间中的分子。

细胞粘附发生于细胞粘附分子(CAM)与位于细胞表面的跨膜蛋白之间的相互作用。

跨膜蛋白（transmembrane protein，TP）是一种贯穿生物膜两端的蛋白。

许多跨膜蛋白的功能是作为通道或“装载码头”来实施拒绝或允许某种特定的物质跨过生物膜的运输、进入细胞，同时，也使要废弃的副产品运出细胞。

当对某种分子做出相应时，这些“负责运载”的跨膜蛋白通过特定的折叠和弯曲方式，实现该分子的跨过生物膜的运输。

细胞粘附分子在生物学中的作用细胞粘附分子是一种蛋白质，主要作用是将细胞与周围环境粘附在一起，并促进细胞和细胞之间的黏附。

细胞粘附分子在生物学中扮演着重要的角色，涉及多个方面的细胞活动，如细胞生长、分化、移动、肿瘤侵袭等。

本文将从不同方面探讨细胞粘附分子在生物学中的作用。

1. 细胞黏附及细胞间相互作用细胞粘附分子与细胞膜内的细胞骨架结合，形成所谓的细胞外基质（ECM）与周围环境接触。

这种作用可以保证细胞在外部环境中的定位和连接。

在组织器官的发育、维护和修复中，细胞间的黏附和相互作用非常重要。

例如，在白血球的迁移过程中，协同作用细胞间的黏附分子能够导致白细胞快速移动到损伤部位发挥抗炎反应。

此外，细胞黏附分子如转铁蛋白受体，可以在身体内储存铁元素并将之转运到全身。

2. 细胞信号传导除了作为白血球移动的驱动力之外，细胞黏附分子还可以参与不同细胞中的信号传递。

例如，当细胞外基质与细胞膜上的黏附分子结合时，可以通过激活胞外信号反应激活内在分子，从而促进细胞活动。

细胞信号传递可以直接影响许多基因表达，从而决定细胞活动的命运。

这种作用与肿瘤发展密切相关。

3. 细胞增殖、分裂和转移在自然状态下，细胞黏附分子在细胞增殖和分裂中起着至关重要的作用。

事实上，细胞形态的改变与各过程之间的联系并不明显。

这表明细胞增殖和分裂过程中细胞黏附分子及其许多相关因素的作用非常重要。

例如，在癌症中，细胞与周围环境的缺失导致病理上不稳定的状态，这必然增加了恶性转移的风险。

因此，分子粘附剂可以直接影响肿瘤转移和代表性肿瘤的样本的生长。

结论总之，细胞黏附分子在生物学中的作用非常重要。

它们极大地促进了细胞的生长和黏附，维持并调节着细胞的外部环境，为细胞的正常功能提供了基础。

此外，细胞黏附分子在致病生物中的作用值得深入研究，因此，细胞黏附分子将会在基础和应用生物学研究领域中继续发挥重要作用。

生物中细胞连接的名词解释细胞连接是指存在于生物体内的细胞与细胞之间的结构和通道，用于维持细胞之间的相互联系和相互作用。

细胞连接对于生物体的生存和正常功能发挥起着至关重要的作用。

本文将围绕细胞连接的不同类型和功能进行解释，并探讨其在生物体内的重要作用。

一、细胞连接的类型1. 紧密连接（tight junctions）紧密连接是存在于细胞上皮组织中的连接方式，主要通过细胞膜上的蛋白质与蛋白质之间的相互作用而形成。

它们位于细胞膜的顶部，能够有效阻止液体和溶质从细胞之间穿过，确保细胞层的关键阻隔功能。

紧密连接不仅保护内部环境免受致病微生物和有害物质的侵害，还确保细胞内外液体和离子的恰当分布。

2. 缝隙连接（gap junctions）缝隙连接是一种位于动植物细胞之间的通道连接，通过直径为1.5纳米的通道蛋白——纳克病毒蛋白（connexin）连接，形成通过细胞膜的小孔。

这种连接方式使得邻近细胞之间能够直接交换离子、小分子和信号物质，实现细胞之间的快速沟通和协调。

缝隙连接在调控心肌收缩、神经信号传导等生理过程中起着重要作用。

3. 粘附连接（adherens junctions）粘附连接主要由钙依赖性的粘附分子——卡德赫林（cadherin）组成，它们通过钙依赖性的结合与细胞膜上其他细胞的卡德赫林相互作用，建立细胞与细胞之间的黏附连接。

这种连接方式能够将细胞固定在一个特定的位置，并向组织内传递力量，维持组织的结构和稳定。

二、细胞连接的功能1. 细胞结构维持和支持细胞连接通过连接和支持细胞之间的结构骨架，起到保持细胞形态稳定、维持组织结构和发挥组织功能的作用。

例如，粘附连接通过连接细胞膜上的卡德赫林，增强细胞与细胞之间的黏附力量，确保组织密度和结构的稳定性。

2. 细胞间的信息传递细胞连接通过缝隙连接的通道，使得细胞间能够共享和交换信号物质，从而实现细胞之间的快速沟通。

这种信息传递在机体中的许多重要生理过程中起着关键作用，如神经递质的传递、心肌的收缩协调等。