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【经济教育行业文档】专业提供 粘 附 分 子 病理生理教研室 刘进军 jupet@126.com 概述 本世纪初，wilson在利用海绵细胞作混合、分离实验时，发现细胞有选择识别适当邻居的现象。之后证实这种细胞间的识别和粘附受控于细胞表面的糖蛋白，即细胞粘附分子（cell adhension molecule，CAM） 细胞粘附分子是是一大类膜蛋白，介导细胞之间以及细胞与细胞外基质以及某些血浆蛋白间的识别与结合，并在细胞的增殖、分化、移行；细胞的信号转导；免疫调节；炎症反应；血栓形成；损伤修复；病毒和原虫感染；肿瘤转移等生理和病理生理过程中发挥重要作用 。 细胞粘附分子 介导的细胞与细胞以及细胞与基质的粘附反应 一．粘附分子的结构、分类 绝大多数粘附分子是存在于膜上的整合糖蛋白，由较长的细胞外区、跨膜区和较短的细胞内区组成。 配体－（胞外区）粘附分子（胞内区）—ABP—细胞骨架 根据编码基因及产物的结构功能特点通常分为5大家族 钙粘素（cadherin）家族；整合素(integrin)家族；选择素(selectin)家族；免疫球蛋白超家族；CD44家族。另外还有一些尚未归类的粘附分子。 细胞粘附分子家族结构示意图 sCAM 粘附分子还能以溶解或循环形式存在于血清和其他体液中，被称为可溶性粘附分子（sCAM）。他们是粘附分子细胞外区脱落形成，与炎症、肿瘤转移等有关，由于他们易于检测，故有较大临床价值。 能与膜型相应的粘附分子竞争结合配体，抑制由膜型黏附分子介导的相应反应（如内皮细胞与白细胞的粘附） 细胞粘附分子的配体 1）细胞外基质：ECM成分是一些粘附分子的重要配体，如透明质酸是CD44家族的配体；胶原，纤维结合素，纤连蛋白、层粘连蛋白等是整合素家族的配体。 ECM分子中含有典型的三肽序列Arg-Gly-Asp，简称RGD序列。含有RGD序列的合成肽可抑制整合素与细胞外基质的结合，从而阻断由整合素介导的血小板聚集、感染、炎症、肿瘤转移等过程。 2）同种或者异种粘附分子的胞外区 3）细胞表面的寡糖 4）血浆中的可溶性蛋白：纤维蛋白原表面有多个RGD序列，可作为连接分子介导血小板之间的粘附反应。另外细胞表面的CAM通过与一个可溶性的多价分子结合介导细胞之间的粘附，是细胞间粘附的又一方式。 5）细菌、病毒等：HIV（RGD）； 鼻病毒，疟原虫（通过气道上皮和红细胞表面ICAM-1）。 细胞粘附分子与细胞骨架的联系及信号转导 已证明多种粘附分子的胞内区通过肌动蛋白结合蛋白（actin binding protein，ABP）与肌动蛋白组成的细肌丝相连。这种结合不仅加强了粘附的力度，还参与细胞的信号转导。 已知多种信号转导蛋白，如酪氨酸蛋白激酶（PTK）、酪氨酸蛋白磷酸酶（PTP）等通过对粘附分子胞内区和与其结合的ABP可逆磷酸化反应，调节肌动蛋白依赖的多种细胞功能（粘附、变形和运动） 细胞粘附分子的调节 粘附分子在胚胎发育期、免疫炎症反应以及肿瘤转移过程中有严格的时相性表达，受到胞外信号，包括激素、生长因子、细胞因子和炎症介质等因素的调节。这些胞外信号与细胞表面的受体结合后能激活多条信号转导通路，在这些通路中激活的PTK等可使粘附分子胞内区磷酸化进而激活多条胞内信号转导途径，导致细胞骨架重组，造成细胞形态的变化以及细胞的增生、分化、凋亡等改变。 二、重要粘附分子的结构与功能 （一）钙粘素家族（cadherin）：钙依赖的细胞粘附分子家族 一类依赖Ca2+的跨膜单链糖蛋白，在Ca2+存在条件下，通过同种亲和性结合介导同源细胞间的粘附，参与构建细胞间的粘合连接（adherence junction）。（桥粒、粘着带，配体为它本身） 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用。不同细胞及其发育的不同阶段，其表面的cadherin的种类与数量均有所不同。 1. 结构、分类 不同cadherin体内分布和抗原性不同，但分子结构相似，胞外区有5个CAD重复序列，其4个Ca2+ 结合部位均含有His-Ala-Val（HAV）三肽序列，胞内区通过连环蛋白与细胞骨架中的肌动蛋白丝相连。 目前已发现几十种cadherin，多以所在组织的第一个字母命名：上皮-钙粘素（E-cadherin）；胎盘-钙粘素(P-cadherin)；神经-钙粘素（N-cadherin）等。 2.功能 1）表达同种钙粘素的细胞之间的特异性识别对胚