细胞连接、细胞粘附及细胞外基质.doc

细胞连接、细胞粘附与细胞外基质 人体和其它多细胞生物都是由细胞构成的，构建人体的细胞有二百多种类型，细胞总数超过一百万亿（1014）。然而，人体并不是简单地由细胞堆积而成的，而是按特定方式有序地构建起来的。在人体组织的构建中，细胞外基质起着重要的作用。细胞外基质（ extracellular matrix ）是由细胞分泌的多种生物大分子组成的复杂网络结构，充填着细胞之间的大小间隙，它的主要功能是形成一种支撑性框架，使细胞有机地联系在一起，同时又为细胞提供一种有组织的外环境，使细胞能按一定方式移动和相互反应，行使各种生物学功能。不同类型的细胞与其特有的细胞外基质一起构建成不同的组织，如上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织，再由各种组织构建成功能各异的器官。在这一过程中，细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间必须通过一些特殊的分子彼此识别和结合，称为细胞粘附（ cell adhesion ）；在一些组织如上皮组织中，还通过一些特殊的细胞连接（ cell junction ）使细胞与细胞之间以及细胞与细胞外基质之间更紧密地连接在一起。细胞连接、细胞粘附和细胞外基质在结构与功能上关系密切，在它们的共同配合下，使众多细胞有序地构建成组织、器官和人体。如果没有它们，我们的身体就会散架。因此，本章把细胞连接、细胞粘附和细胞外基质放在一起讨论。 细胞连接 细胞连接是多细胞生物中细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的一些特化的连接装置，它们对机体的构建和功能都非常重要。细胞连接的结构很小，它们的发现和对其结构的了解依赖于电镜技术，尤其是冷冻蚀刻技术的应用。近年来细胞生物学和分子生物学技术的应用，使人们对各种细胞连接的生化特性和功能有了进一步的认识。根据结构与功能不同，细胞连接可分为三类（表8-1）。 表8-1 细胞连接的分类 _____________________________________________________________ 功能性分类 结构性分类 _____________________________________________________________ 封闭连接 紧密连接 隔状连接 仅见于无脊椎动物 锚定连接 1、微丝附着： 粘合带 连接细胞与细胞 粘合斑 连接细胞与细胞外基质 2、中间丝附着 桥粒 连接细胞与细胞 半桥粒 连接细胞与细胞外基质 通讯连接 间隙连接 化学突触 胞间连丝 仅见于植物细胞 _____________________________________________________________ 上皮组织是细胞连接最多的部位，因此有关细胞连接的研究一般都以上皮组织为对象。上皮组织复盖于人体的外表面以及所有内腔的内表面，组成上皮的细胞可以是单层的，也可以是多层的，其游离面暴露于体表的空气或内腔的液体中，而其基底部则座落在一层基膜（ basal lamina ）上，与结缔组织为邻。在上皮组织中，细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间通过各种细胞连接联系在一起。以小肠上皮为例，在相邻细胞之间可以看到紧密连接、粘合带和桥粒，三者共同形成连接复合体（junctional complex），使上皮细胞之间连接在一起；在上皮细胞与基膜之间可见半桥粒，把上皮层牢固地附着在基膜上（图8-1）。 图8-1 上皮细胞间的各种细胞连接 （引自Albertrs等，2002） 封闭连接 在人体和脊椎动物中，封闭连接（occluding junction）只有一种，就是紧密连接（tight junction）。紧密连接位于上皮细胞近管腔的侧面，呈带状在侧壁上环绕细胞一圈，封闭了细胞间隙，阻止管腔上皮层内外物质的自由进出，是上皮细胞选择性通透作用的物质基础。 透射电镜下观察上皮组织的超薄切片，可见紧密连接是相邻上皮细胞间近管腔部位质膜外层的一