第十一章 第二节：细胞外基质

细胞外基质主要由5类物质组成，即胶原蛋白、非胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖与氨基聚糖，按分布部位划分主要分为基底膜（Basement membrane）和间质基质(Interstitial matrix)。

第十一章 第二节：细胞外基质

• 由细胞分泌的蛋白质和多糖构成， 在结缔组织中含量最丰富，主要由纤维细胞分泌。
• 主要组成成分
  • 一、糖胺聚糖与蛋白聚糖（凝胶）
    • （一）糖胺聚糖（GAG）
      • 重复二糖单位构成的直链多糖，氨基己糖+糖醛酸
      • 透明质酸（HA）
        • 由5000-10 000个重复二糖单位排列而成，不硫酸化。带有大量负电荷、分子伸展，结合水形成胶体、膨胀抗压。
        • 细胞增殖和迁移时合成、释放透明质酸，一旦细胞停止迁移，透明质酸被降解。
        • 化妆品的保水成分-玻尿酸
    • （二）蛋白聚糖
      • 糖胺聚糖+核心蛋白，蛋白聚糖单体变成→多聚体
      • 高分子量，含糖高
    • （三）疾病
      • 黏多糖累积病
        • 由于基因突变引起先天性缺乏降解糖胺聚糖的酶(糖苷酶或硫酸酯酶)，导致糖胺聚糖或蛋白聚糖及其降解中间产物在体内堆积。
      • Hunter综合征
        • 缺乏艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素堆积
    • 使组织具有弹性和抗压能力
  • 二、胶原与弹性蛋白（纤维网架）
    • （一）胶原
      • ◆动物体内含量最丰富的蛋白质，细胞外基质中含量最高、刚性及抗张力强度最大 ◆构成细胞外基质的框架结构 ◆由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及上皮细胞等分泌
      • 1.分子结构
        • 由3条α多肽链盘绕成三股螺旋结构
        • α多肽链约1050个aa; 形成Gly-X-Y三肽重复顺序，富含甘氨酸，X为脯氨酸，Y为羟脯氨酸或羟赖氨酸；赖氨酸选择性糖基化。
      • 2.胶原的合成与装配
        • 胶原的合成与组装始于内质网,并在高尔基体中进行修饰,最后在细胞外组装
        • ER：糙面内质网上附着核糖体 ER合成前体α肽链,装配成前胶原 ,前体α链两端无Gly-X-Y重复序列
        • 前胶原在胞外被前胶原肽酶切除N-及C-末端前肽，形成胶原分子
        • 胶原分子1/4聚合装配成胶原原纤维 、胶原纤维 ◆相邻分子交错1/4长度(67nm)，前后分子间隔35nm◆胶原分子呈阶梯式排列
        • 合成:在细胞内 装配:在细胞外 胶原的降解:胶原酶
      • 功能
        • 在不同组织中行使不同功能，肌腱、骨、角膜、基膜等
          • 骨基质:即钙化的骨组织的细胞外基质，95%的有机成分为胶原纤维
        • 影响细胞增殖、运动，诱导细胞分化
        • 不同阶段表达不同类型胶原，胎儿皮肤含II型胶原，成人皮肤含I型胶原
      • 疾病
        • ◆坏血病：缺乏VitamineC, 影响前a链(脯氨酸)羟化、3股螺旋结构形成，血管中缺乏胶原。
        • ◆Ehlers-Danlos综 合征，缺乏前肽酶，胶原不能正常组装，皮肤弹性过强、血管脆弱
        • ◆免疫性胶原病，类风湿性关节炎，天然/变性胶原
        • ◆遗传性胶原病，成骨发育不全，I型胶原基因突变
    • （二）弹性蛋白(elastin)
      • 高度疏水的非糖基化纤维蛋白，主要存在于脉管壁和肺组织肽链含790个aa, 富含甘氨酸、脯氨酸，很少羟基化，不含三肽重复序列，呈无规则卷曲状
      • 弹性纤维的功能
        • 弹性纤维与胶原纤维共存于细胞外基质，分别赋予组织弹性和抗张能力。
        • 弹性蛋白基因突变导致动脉壁平滑肌过度增殖，引起动脉狭窄、高血压、主动脉瘤。
        • 老年时，弹性蛋白生成减少，组织失去弹性。
  • 三、纤连蛋白与层黏连蛋白（黏着作用）
    • 既可与细胞结合，又可与细胞外基质中其他大分子结合，使细胞与细胞外基质相互黏着。
    • 纤连蛋白
      • 血浆纤连蛋白
        • ◆血浆纤连蛋白
        • ◆每条肽链2450个氨基酸
        • ◆5~6个结构域: 大分子结合位点
        • ◆Arg-Gly-Asp(RGD): 细胞表面受体结合位点
      • 功能
        • ◆介导细胞与细胞外基质间的黏附，如黏着斑
        • ◆参与细胞迁移，FN与FN受体
        • ◆促进创伤修复、血液凝固，如血浆FN和血桨纤维
    • 层黏连蛋白
      • 分布于基膜，上皮下和内皮下紧靠细胞基底部，肌细胞及脂肪细胞周围 基膜：位于上皮细胞和内皮细胞的基底部，或包绕在肌细胞周围，将细胞与结缔组织隔离。
      • 结构
        • 由αβγ三条多肽链组成不对称十字形结构
        • 分子中有细胞和细胞外基质成分的结合位点
• 非胶原糖蛋白