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医学课件细胞粘附分子CellAdhesionMoleculesCAM

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粘附分子与疾病知识讲义PPT(50张)

粘附分子与疾病知识讲义PPT(50张)

• 配体

同种或异种粘附分子的胞外区 细胞外基质


细胞表面的寡糖
血浆中的可溶性蛋白

• 调节

目前已知AM的调节因素有：细菌脂多糖（LPS）
细胞因子：IL-1、TNF、IFN
炎症介质：PAF 补体成份

胞外信号+细胞表面的受体→⊕细胞内多条信号转导通路→ ⊕酪氨酸蛋白激酶 → ⊕丝/苏氨酸蛋白激酶 ABP的磷酸化 AM胞内区磷酸化 ±AM
ห้องสมุดไป่ตู้
• 选凝素家族
概念
又称凝集素样细胞粘附分子（Lec-CAM），是一种介导细胞与 细胞间粘附，并且有高度选择性，配体为细胞膜的寡糖 Lex 和 Lea
• 免疫球蛋白家族

概念
一类细胞表面与免疫球蛋白（Ig）结构相似的跨膜蛋白质， 多数介导Ca2+非依赖性同种和异种细胞之间的粘附反应

组成
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 细胞间粘附分子（ICAM） 血管细胞粘附分子（VCAM） 血小板内皮细胞粘附分子（PECAM） 神经细胞粘附分子（NCAM） 淋巴细胞功能相关抗原-2，3（LFA-2，3） 杀伤性T细胞相关抗原-4（CTLA-4） 神经元-胶质细胞粘附分子（Ng-CAM） 癌胚抗原(CEA)等
粘附分子与疾病
第一节

粘附分子的概述
概念
adhesion molecule, AM
同义词：细胞粘附分子、粘附受体 cell adhesion molecule, CAM
由细胞合成的，可促进细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质 之间粘附的一大类分子的总称
细胞粘附是指细胞与某一表面的粘附，这一表面可以是其他 细胞、基质蛋白或是无生命的物体如留置的导管等。是通过细胞 表面的受体-粘附分子来实现的，AM介导的细胞粘附在机体的形态 发生、细胞迁移和细胞信息交流中起关键作用

主要依靠细胞粘附分子CelladhesionmoleculesCAMS

主要依靠细胞粘附分子CelladhesionmoleculesCAMS
• 闭锁蛋白(Occludin ) • Claudin-1 • 连接粘附分子(Junction
adhesion molecule (JAM))
Cis interaction and Trans interaction
锚着连接——桥粒
• 桥粒含有2个特殊的钙粘 着蛋白——桥粒芯蛋白 (Desmoglein)和桥粒糖蛋 白(Desmocollin) ;
• 神经细胞粘附分子属于细胞粘附分子的免疫球 蛋白家族，介导不依赖钙离子的细胞与细胞间 的连接，主要存在于神经组织和肌肉组织中。
• 非上皮细胞的结合也有缝隙结合。
6.5 The adhesive interactions of Plant
Tissues
• 植物组织中细胞连接与动物 组织中细胞的链接是完全不 同的，主要是由于植物细胞 外有一层坚硬的细胞壁。
• 紧密连接(Tight junctions):在 微绒毛下，阻止大分子的扩散， 并且阻止水溶性小分子和离子 穿越细胞间的上皮层，还可以 通过阻止细胞膜蛋白和糖脂在 顶端和底外侧区域间的扩散， 来维持上皮细胞的极性；
• 锚着连接(anchoring junctions): 附着连接和桥粒属细胞间连接， 半桥粒属于细胞与基质间的链 接；
• 胞间连丝(Plasmodesma)： 由连丝微管(Desmotubule, 内质网的延伸生成)和环形 套管(Annulus由细胞质膜构 成)组成，形成的通道充满 连接细胞的细胞质， 胞间 连丝可以让小分子在细胞间 传递。
• Cell–Cell Adhesion： 主要依靠细胞粘附分子 (Cell adhesion molecules CAMS)直接 将2个细胞连接在一起；
• Cell-Matrix Adhesion: 靠粘着受体(Adhesion receptor)将细胞与胞外 基质连接在一起；

细胞生物学教程第十一章+细胞连接与细胞粘附分子ppt课件

细胞生物学教程第十一章+细胞连接与细胞粘附分子ppt课件

R- cadherin 视网膜神经细胞、神经胶质细胞
Ksp-cadherin 肾
OB-cadherin 成骨细胞
VB-cadherin 脉管内皮细胞
desmoglein 桥粒
desmocollin 桥粒
ห้องสมุดไป่ตู้、选择素
• 选择素（selectin）属亲异性CAM；作用依赖于Ca2＋； • 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。 • P选择素贮存于血小板及内皮细胞； • E选择素存在于活化的血管内皮细胞表面； • L选择素广泛存在于各种白细胞的表面，参与炎症部位白
Ig-SF
四、整合素integrin
• 多为亲异性细胞粘附分子。作用依赖于Ca2＋。 • 是α β亚单位形成异二聚体。 • 含β1的整合素主要介导细胞与ECM之间的粘附。 • 含β2的整合素主要介导细胞间的相互作用。 • 含β3亚单位的整合素介导血小板聚集，参与血栓形成。 • α6β4整合素以层粘连蛋白为配体，参与形成半桥粒。
• CAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。 • 为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成： 1. 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或 与胞内的信号分子相连。
•
多数细胞粘附分子依赖二价阳离子，如Ca2＋，Mg2
第一节 细胞连接 cell junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。 • 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）。

粘附分子课件

粘附分子课件
细胞粘着因子
（cell adhesion molecule，CAM）
•
细胞粘附分子是众多介导细胞间或细胞与细 胞外基质间相互接触和结合分子的统称。粘附 分子以受体 - 配体结合的形式发挥作用，使细胞 与细胞间，细胞与基质间，或细胞-基质-细胞间 发生粘附，参与细胞的识别，细胞的活化和信 号转导，细胞的增殖与分化，细胞的伸展与移 动，是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移 以及创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的 分子基础。
• •
钙粘素家族
• 钙粘蛋白是一类钙离子依赖的粘附分子家族 • 钙粘素的分子由 720~750个AA残基组成，其
胞外 N 端含 5 个重复的结构域，具有 4 个 Ca2+ 的结合，钙粘蛋白倾向于集中分布于细 胞与细胞的连接处。肿瘤细胞钙粘蛋白的改 变与肿瘤细胞的浸润和转移有关。
细胞粘着因子的结构特点
• CAM的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，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。
细胞粘着因子的分类
• 粘附分子根据其结构特点可分为整合素家族、
选择素家族、免疫球蛋白超家族、钙粘素家 族。
整合素
•
整合素家族最初是因此类粘附分子主要介导细 胞与细胞外基质的粘附，使细胞得以附着而形成 整体而得名。 亚单位）经非共价键连接组成的异源二聚体。α、 β链共同组成识别配体的结合点。
• 整合素家族的粘附分子都是由α、β两条链（或称
免疫球蛋白超家族
（immunoglobulin superfamily，IgSF）
• 免疫系统以及神经系统和其它生物学系统中，

细胞生物学教程 第十一章 细胞连接与细胞粘附分子2

细胞生物学教程 第十一章 细胞连接与细胞粘附分子2

Integrins
β subunit binds RGD domain on fibronectin subunit binds calcium Ca2+ necessary for substrate binding
Keratin filaments
Hemidesmosomes
Hemidesmosome TEM
Leukocytes
Endothelial
SELECTINS
Platelets
三、免疫球蛋白超家族 Ig-superfamily
• Ig-SF包括分子结构中含有免疫球蛋白（Ig）样结构域的 所有分子，免疫球蛋白样结构域指借二硫键维系的两组反 向平行的β折叠结构。 • 一般不依赖于Ca2＋，包括亲同性或亲异性CAM • N-CAM存在于神经细胞。 • Pe-CAM存在于血小板及大多数免疫细胞。 • I-CAM及V-CAM在活化的血管内皮细胞表达。
Ig-SF
四、整合素integrin
• 多为亲异性细胞粘附分子。作用依赖于Ca2＋。
• 是α β亚单位形成异二聚体。
• 含β1的整合素主要介导细胞与ECM之间的粘附。
• 含β2的整合素主要介导细胞间的相互作用。
• 含β3亚单位的整合素介导血小板聚集，参与血栓形成。 • α6β4整合素以层粘连蛋白为配体，参与形成半桥粒。
• 多数细胞粘附分子依赖二价阳离子，如Ca2＋，Mg2＋。
• 细胞粘附分子的作用机制有三种模式：
1. 亲同性粘附； 2. 亲异性粘附； 3. 通过胞外连接分子相互识别与结合。
一、钙粘素cadherin
• 亲同性CAM，依赖Ca2＋。
• 胞外部分形成5个结构域，均含Ca2＋结合部位。

分子细胞生物学细胞粘附分子及细胞连结ppt课件

分子细胞生物学细胞粘附分子及细胞连结ppt课件
28
桥粒
桥粒(desmosome)存在于承受强拉力的组织细胞 间 (如皮肤、口腔等处上皮和心肌)，相邻细胞间形成 纽扣状结构，由胞质斑、黏附蛋白(钙黏素)和中间纤 维组成。
细胞膜之间有钙粘素(desmoglein 及desmocollin)， 质膜内侧有附着蛋白，如片珠蛋白(plakoglobin)、桥粒 斑蛋白(desmoplakin)等、形成一厚约15～20nm的致密 的胞质斑。
该家族成员有：免疫球蛋白、细胞间粘附分子 (ICAM-1、 ICAM-2、 N-CAMs )、血管细胞粘附分子 (VCAM-1)、淋巴细胞功能相关抗原(LFA-3)、T细胞 受体，B细胞受体，MHC等。
10
四、整合素家族
整合素(integrin)也称膜整联蛋白，是由多种跨膜糖 蛋白受体组成的家族，大多为亲异性CAM，其作用依 赖于Ca2＋。 几乎所有动植物细胞均表达整合素。
第十章 细胞粘附分子 及细胞连接
1
第一节 细胞粘附分子
钙粘素 选择凝集素 免疫球蛋白超家族 整合素 透明质酸粘素
2
细胞粘附分子(CAM)
细胞粘附分子(cell adhesion molecule, CAM)又称 细胞粘附受体，位于细胞表面，主要介导细胞间及 细胞与细胞外基质之间相互作用，以配体-受体结合 的形式发挥作用。
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)等附着蛋白。
◆钙粘素 ◆肌动蛋白
27
粘合斑
粘合斑(adhesion plaque，focal adhesion)位于细胞
与胞外基质间，通过整合素(integrin)把细胞中的肌动 蛋白束和胞外基质连接起来。连接处质膜内侧有附着 蛋白形成盘状胞质斑。

细胞连接与细胞黏附ppt课件

细胞连接与细胞黏附ppt课件
一、紧密连接
(一)紧密连接的结构
4. 分子组成： ➢ 密封蛋白（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
➢ 闭合蛋白（occludin） 成和功能起重要作用。 ➢ PDZ蛋白、ZO家族等： 胞质外周蛋白 , 起连接和调节作用。
Cell Junction and Cell Adhesion
概述
细胞连接
细胞
组织
细胞外基质
器官
系统
有机体
细胞连接（cell junction）与细胞黏附 （cell adhesion） 是细胞间结构和功能联系的基本形式。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
的连接。
Cell Junction and Cell Adhesion
首页
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第十章 细胞连接与细胞黏附 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
二、锚定连接
锚定连接由两大类蛋白构成： ① 细胞内锚定蛋白（intracellular anchor protein ）
小肠上皮细胞紧密连接电镜照片
A. 冰冻断裂复型电镜照片显示细胞微绒毛和细胞紧密连接区
B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索
Cell Junction and Cell Adhesion
首页
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第十章 细胞连接与细胞黏附 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程

第3章 黏附分子

第3章 黏附分子



链的分子质量为150—210kDa，链的分子质 量90—110kDa，个别链(如4)分子质量为 210kDa。

不同的链(或称亚单位)或链(或称亚单位) 之间氨基酸序列有不同程度的同源性，在结构 上有其共同的特点。
链在氨基酸水平上的同源性约40％~48％，含 有56个半胱氨酸(4含有48个半胱氨酸)形成四 个富含半胱氨酸的重复序列，靠近N端侧的部 分氨基酸残基通过链内二硫键紧密折叠在一起。 胞浆区较短，约40~50个氨基酸残基， 4胞浆 区长达1081个氨基酸残基
⑤钙粘着素或称钙离子依赖的细胞粘附分子家族， 又称cadhedn家族。
一、整合素家族

整合素是在20世纪80年代提出的概念，描 述一个膜受体家族，主要介导细胞与细胞 外基质的粘附，使细胞得以附着而形成整 体故得名。随后发现整合素家族的粘附分 子还介导细胞与细胞间相互粘附。 整合素家族的粘附分子都是由、 两条 链由非共价键连接组成的异源双体， 、 链均为I型膜蛋白。
(二)选择素家族的组成
目前已发现选择素家族中有三个成员：L 选择素、P选择素和E选择素，L、P和E 分别表示白细胞、血小板和内皮。选择 素家族成员的基因都定位于1号染色体。 E选择素 E选择素即CD62E，又称内皮细胞白细 胞粘附分子-1(EIAM-1)或白细胞内皮细 胞粘附分子2。


(1)E选择素分子的结构 E 选 择 素 分 子 质 量 有 9 7 kDa 和 1 0 7 — 115kDa两种，由589个氨基酸残基组成， 胞膜外区、跨膜区和胞浆区分别有535、 22和22个氨基酸残基。E选择素胞膜外区 由N端的一个C型凝集素样结构域、一个 EGF样结构域和六个CCP结构域组成，有 11个N—连接糖基化位点。

免疫学原理-第11章 细胞粘附分子 课堂

免疫学原理-第11章 细胞粘附分子 课堂

三、选择素家族
选择素(selectin)是一组表达于内皮细胞、白 细胞和血小板表面的粘附分子，主要介导血液循环 中的白细胞与内皮细胞黏附。
家族成员
E-选择素 L-选择素 P-选择素 选择素分子的基本结构

E-选择素(CD62E)
分布于内皮细胞表面，在炎症反应的最初几个小 时内开始表达，介导白细胞与内皮细胞之间的黏 附，并参与T细胞的归巢。
第十一章
细胞黏附分子
1．掌握 2．熟悉 3．了解
细胞黏附分子的概念，分类； 各类细胞黏附分子的功能； 黏附分子的临床意义。
细胞黏附分子(cell-adhesion molecule，CAM)： 介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互接 触和结合的分子。



表达于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白； 均为跨膜分子； 以配体-受体结合的形式发挥作用；
家族，参与建立和维持细胞-细胞间的连接，对维持 成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。 钙粘素分子主要有三种：
E-钙粘素 N-钙粘素 P-钙粘素
钙黏素分子的基本结构
五、粘蛋白样家族（mucin-like family）

属新归类的一类细胞粘附分子； 包括CD34、GlyCAM-1和PSGL-1三个成员 选择素家族的配体，与选择素家族的粘附 分子结合； 调控造血及淋巴细胞的归巢，介导白细胞 向炎症部位的迁移。
细胞间黏附分子
五个家族： 1.整合素家族 2.免疫球蛋白超家族 3.选择素家族 4.钙黏素家族 5.黏蛋白样家族
第一节 各类黏附分子的特性与功能 一、整合素家族
在胚胎发育、伤口愈合及肿瘤的发生重要作用。 未活化形式整合素介导白细胞与内皮细胞黏附； 在炎症反应中转变为活化形式，与血管内皮细胞的 相应配体结合，促进白细胞由血液进入炎症组织。
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第9章 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecules, CAM
一、基本概念
1.定义
是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基 质间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分子。 以受体与配体方式相互作用，通过增加细 胞间粘附作用和或传递信号而促进细胞的功能。
2.分 类 选择素家族 selectin 整合素家族 integrin 粘蛋白样家族 Ig家族 IgSF 钙粘蛋白家族 cadherin 尚未归类的粘附分子
VCAM VLA-4 ICAM LFA-1 1/2 LFA-3 CD2
1
MHC-II
CD3 Ag TCR CD4 CD4
CD28 CTLA-4
2
B7
无能
CD28刺激
阻断B7
活化并增殖
（三）参与调节炎症反应
滚动
激发 牢固粘附 越出血管
L-selectin E-selectin 4 1/ 4 7 VCAM Mad.CAM
LHR：lymphocyte homing receptor
HEV
T T
HEV
淋巴组织
归巢
血液
HEV: high endothelial venules
HEV: 高内皮细胞小静脉
心脏 体循环
脾脏
HEV:高内皮 细胞小静脉
三、CAM与临床
——白细胞粘附分子缺陷 可导致疾病
如白细胞粘附缺陷病：
许多CKs和CAM参与调节这一过程，它们对不同 细胞或在应答反应的不同阶段发挥的作用不尽 相同。
参与TH细胞活化的粘附分子
LFA-3
CD2
APC
MHC-II Ag
CD4 TCR CD3
淋 巴 细 胞
ICAM-1
LFA-1
CD45
淋巴细胞活化的辅助信号分子
•T细胞表面的粘附分子——可提供辅助信号，结合APC表 面
趋化因子 LFA-1 4 1/ 4 7 VCAM-1 ICAM-1/2
LFA-1 ICAM-1/2 VCAM-1
LFA-1 ICAM-1/2 VCAM-1 趋化因子
（四）参与淋巴细胞归巢和再循环
成熟淋巴细胞 定居于外周淋巴器官或组织后， 通过血液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组 织（归巢）。 此作用有赖于淋巴组织中毛细血管后静脉的一 些特殊化的HEV（高内皮小静脉）。这些细胞表 达大量一般静止的扁平内皮细胞所缺乏的粘附 分子，包括IgSF的ICAM-1，ICAM-2，VCAM-1等， 它们作为配体与淋巴细胞归巢受体（LFA-1， VLA-4，CD44，L-selectin）结合，引导淋巴细 胞定向地进入淋巴组织。
二、粘附分子的免疫生物学功能
参与调节免疫细胞的分化和发育
参与调节免疫应答
参与调节炎症反应
参与淋巴细胞归巢和再循环
（一）参与调节免疫细胞的分化和发育

干细胞
胸腺细胞分化发育的程序
前T 细胞 双阴性 细胞 双阳性 细胞 成熟T 细胞
• 无CD
• 分子 • •
CD7
CD2 CD5 CD3
相应的黏附分子，主要有：
•
CD4
/ MHC-II类分子
CD8 / MHC-I类分子、
CD28 / CD80及CD86
LFA-1 / ICAM-1等
CD2 / CD58
T细胞识别APC细胞提呈的抗原后，如缺乏CD80（或CD86）提
供的辅助刺激信号，则T细胞的应答处于无能（anergy）状 态。
B cell
CD2 CD3 CD4 +CD8
CD2 CD3 CD4 或 CD8
阳性选择
MHC-与淋巴细胞表面TCR 结合 CD8+ CD4+
胸腺基质细胞
MHC- + 淋巴细胞表面TCR
MHC-I TCR
胸腺基 质细胞 腺基 质细胞
TCR
前T细胞
CD8+
前T细胞
MHC-II
CD4+
阴性选择
巨噬细胞
表面MHC-I-自身肽
T cell
ICAM-1 B-7 LFA-1 CD28 CD4
Ag
活化信号2
活 化 信 号 1
活 SIg 化 信 号 CD79 1 B 活化
MHC-II
Th 活 化
活 化 信 CD40 号 2 LFA-1
TCR CD3
CD40L ICAM-1
CKs
信号1
APC Th APC
信号1+2
Th
CD3 MHC-II Ag TCR CD4 1
3.生理学和病理学功能： ——多样、互相重叠
参与胚胎发育和分化 维持正常组织结构 参与调节免疫应答 参与调节炎症反应 参与凝血和血栓形成，创伤愈合 参与肿瘤扩散和转移
4.作用方式、作用特点
（1）作用方式
——以受体与配体相互配对的形式分布于相互作 用的细胞表面或ECM中，起作用时多个分子对共 同参与。 如白细胞穿过血管进入组织，LFA-1/ICAM，VLA4/VCAM-1，Mac-1/ICAM-1，selectin等都参与。
（2）作用特点
1）在同一类细胞中可同时表达多种CAM：
如T细胞同时表达CD2，LFA-1， CD4/CD8，
CD28，ICAM等，各自发挥不同的功能。 2）同一个CAM对可具有多种功能，在不同反应过 程中发挥不同的作用：
如LFA-1/ICAM：既可增强T细胞与APC/靶细胞
的相互结合又可作为淋巴细胞归巢受体和内皮
粘附分子可从细胞脱落或释出进入血液，检测 血液中可溶性粘附分子 的水平，对了解疾病进 程和预后有意义。 应用抗粘附分子抗体 或模拟配体的合成多肽， 阻断细胞粘附或导入细胞粘附分子基因，以增 强信号刺激等，有可能被用来作为干预某些疾 病或病理过程的一种手段。
细胞上的配体参与淋巴细胞归巢。
3）作用双向性：
CAM除介导细胞粘附作用外，还起传导信 号的作用，而且表现为双向性的。 如B7（CD80/CD86）：B7分子与T细胞CD28 结合促进T细胞活化，同时活化的T细胞表达 CD40L，与B细胞上的CD40结合促进B细胞增殖 和产生免疫球蛋白。
CAM介导细胞粘附和信号传递作用： —与细胞表面CAM的密度和亲和力有关。 生理情况下，静止细胞表达CAM数量有限， 亲和力也很低，不会引起细胞聚合，细胞被 激活后，表达CAM的数量和亲和力才会显著 增高。 4）粘附作用是短暂和可逆的。
树突状细胞
巨噬细胞
+ CD8+
自身耐受
表面MHC-II-自身肽
树突状细胞
+ CD4+
自身耐受
不同类型的免疫细胞在发育的不同阶段可 表达各种特有的分化抗原，它们既是重要 的标志，又具粘附分子特性，通过介导免 疫细胞与其他细胞的相互作用而参与调节 免疫细胞的发育和分化。
（二）参与调节免疫应答
免疫应答的过程（3个阶段）： 识别（活化）， 反应（增殖分化） 效应反应