细胞外基质作用机理PPT.ppt

第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日本章内容提要第一节ECM的成分一、胶原二、纤粘连蛋白三、层粘连蛋白四、氨基聚糖及蛋白聚糖五、弹性蛋白第二节ECM的生物学作用 第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日机体的各种组织和器官都是由细胞核细胞外基质（ECM）共同组成的。ECM是指位于上皮或内皮细胞下层、结缔组织细胞周围，为组织、器官甚至整个机体的完整性提供力学支持和物理强度的物质。什么是ECM？第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日骨细胞、软骨组织和结缔组织细胞外基质的扫描电镜照片左：骨细胞；中：软骨组织；右：结缔组织ECM的成分及组装形式由所产生的细胞决定，并与组织的功能相适应。如：角膜、肌腱。不同组织的细胞分泌形成的ECM在特性上有显著的差异。能够分泌和形成ECM的主要细胞类群是成纤维细胞和少数其他特化组织的细胞。第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日ECM是细胞外大分子构成的高度的有组织的网络结构。影响细胞的存活、死亡、增殖和分化。包括：胶原collagen、非胶原糖蛋白non-collagenglycoprotein、氨基聚糖与蛋白聚糖proteoglycan、弹性蛋白elastin等。第5页，共40页，星期日，2025年，2月5日结缔组织中含量较高。主要成分：不溶性的各类纤维（胶原和弹性蛋白）+可溶性的多聚体蛋白分子（蛋白聚糖和糖蛋白）。第6页，共40页，星期日，2025年，2月5日上皮组织的细胞外基质第7页，共40页，星期日，2025年，2月5日第一节ECM的成分第8页，共40页，星期日，2025年，2月5日一、胶原Collagen是人体最丰富的蛋白，占蛋白总量的30％以上。ECM主要成分，属不溶性纤维蛋白质。功能：骨架结构，参与形成结缔组织，如骨、韧带、基膜、皮肤；参与信号传递。组成：由原胶原tropocollagen交联而成。类型：已知至少20种胶原，由不同的结构基因编码。I、II、III、V、XI型胶原为有横纹的纤维形结构。第9页，共40页，星期日，2025年，2月5日各类胶原都有两个共同的特点∶①都是由三条肽链组成；②各类胶原蛋白的氨基酸组成完全不同，这在其他蛋白质中从未发现过。第10页，共40页，星期日，2025年，2月5日分子结构：胶原纤维的基本结构单位是原胶原。其肽链的一级结构具有(Gly-x-y)n重复序列，其中x常为脯氨酸(Pro)，y常为羟脯氨酸(Hypro)或羟赖氨酸(Hylys)。原胶原是由三条α-肽链组成的纤维状蛋白质，相互拧成三股螺旋状构型，长300nm，直径1.5nm。第11页，共40页，星期日，2025年，2月5日原胶原间共价交联，呈阶梯状排列，形成胶原纤维，在电镜下可见间隔67nm的横纹。新生儿的胶原交联程度低而易于抽提。老年人胶原交联程度高，组织僵硬老化。第12页，共40页，星期日，2025年，2月5日电镜照片所示的是鸡胚胎结缔组织的胶原纤维;图解是胶原的分子结构。第13页，共40页，星期日，2025年，2月5日合成：由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞分泌。在RER上合成，形成三股螺旋之前于Pro及Lys残基上进行羟基化修饰。羟化反应由脯氨酰4、脯氨酰3羟化酶催化。Vc是酶的辅助因子，Vc缺乏导致羟化反应不能进行。非羟化的前α链在细胞内被降解。因而，膳食中缺乏Vc可导致血管、肌腱、皮肤变脆，易出血，称为坏血病。交联：由侧向相邻的lys或hyl残基氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而成。第14页，共40页，星期日，2025年，2月5日??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????脊椎动物中胶原的合成、装配与分泌胶原蛋白是在膜结合核糖体上起始合成的，然后进入内质网，通过内质网和高尔基体的加工修饰和装配，最后分泌到细胞外基质中第15页，共40页，星期日，2025年，2月5日??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????胶原装配的主要步骤由前体肽装配成前胶原时，是通过分子内的交联完成的。而由胶原装配成胶原原纤维(collagenfibril)则是通过分子间的