細(xì)胞外基質(zhì)的成分:膠原(collagen)膠原是動物體內(nèi)含量較豐富的蛋白質(zhì),約占人體蛋白質(zhì)總量的30%以上。它遍布于體內(nèi)各種部位和組織,是細(xì)胞外基質(zhì)中的框架結(jié)構(gòu),可由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及某些上皮細(xì)胞合成并分泌到細(xì)胞外。成纖維細(xì)胞周圍的膠原纖維目前已發(fā)現(xiàn)的膠原至少有19種(,由不同的結(jié)構(gòu)基因編碼,具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)及免疫學(xué)特性。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ及Ⅺ型膠原為有橫紋的纖維形膠原。各型膠原都是由三條相同或不同的肽鏈形成三股螺旋,含有三種結(jié)構(gòu):螺旋區(qū),非螺旋區(qū)及球形結(jié)構(gòu)域。其中Ⅰ型膠原的結(jié)構(gòu)較為典型。細(xì)胞外基質(zhì)的生物學(xué)作用:調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖。廈門南昌細(xì)胞外基質(zhì)膠
科學(xué)家們長期以來一直認(rèn)為,基質(zhì)在完全發(fā)育后會停止運(yùn)作。它在過去被用來幫助馬修復(fù)撕裂的韌帶,但是它作為人類組織再生的裝置正在被進(jìn)一步研究。就損傷修復(fù)和組織工程而言,細(xì)胞外基質(zhì)有兩個主要目的。首先,它防止因損傷而觸發(fā)免疫系統(tǒng)的反應(yīng),并對炎癥和傷疤組織做出反應(yīng)。其次,它有助于周圍的細(xì)胞修復(fù)組織,而不是形成傷疤組織。細(xì)胞外基質(zhì)已被發(fā)現(xiàn)可使組織再生和愈合。盡管細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)組織結(jié)構(gòu)重塑的作用機(jī)制仍不清楚,但研究人員現(xiàn)在認(rèn)為基質(zhì)結(jié)合納米囊泡(MBVs)是愈合過程中的關(guān)鍵因素。例如,在人類胎兒中,細(xì)胞外基質(zhì)與干細(xì)胞一起生長并再生人體的所有部分,胎兒可以在子宮中再生任何受損的部分。廈門南昌細(xì)胞外基質(zhì)膠承擔(dān)控制、植物性調(diào)節(jié)、免疫防御功能等作用。
細(xì)胞外基質(zhì)這個名詞主要指動物細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì),植物細(xì)胞的細(xì)胞外是細(xì)胞壁。高等動物的組織有4大類:上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織、神經(jīng)組織,組織是細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的,所以細(xì)胞外基質(zhì)也應(yīng)該有4大類:上皮組織的細(xì)胞外基質(zhì)、結(jié)締組織的細(xì)胞外基質(zhì)、肌肉組織的細(xì)胞外基質(zhì)、神經(jīng)組織的細(xì)胞外基質(zhì)。由于結(jié)締組織的細(xì)胞外基質(zhì)的細(xì)胞外基質(zhì)非常豐富,所以教科書上講的細(xì)胞外基質(zhì)的成分實(shí)際上是結(jié)締組織的細(xì)胞外基質(zhì)。細(xì)胞外基質(zhì)可以控制細(xì)胞遷移的速度與方向,并為細(xì)胞遷移提供“腳手架”。
細(xì)胞外基質(zhì)偶聯(lián)調(diào)控細(xì)胞單層的受力反應(yīng):細(xì)胞和基底之間的耦合(通過粘附分子)屬于高度非線性耦合;細(xì)胞外牽引力和細(xì)胞間張力與細(xì)胞單層尺寸相關(guān),也與基質(zhì)剛度有關(guān),提示細(xì)胞內(nèi)、外分子之間存在相互信息交流;在細(xì)胞單層邊緣,粘著斑通過與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用產(chǎn)生了強(qiáng)大牽引力,而在細(xì)胞單層的中間,細(xì)胞應(yīng)激水平上升的同時光遭受到較低牽引力。這些結(jié)果將有助于解釋局部環(huán)境如何影響細(xì)胞決策,也將促進(jìn)上皮組織中諸如形態(tài)發(fā)生或集體遷移等更為復(fù)雜問題的研究。綜上,該模型為多用途計(jì)算框架奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),可用來揭示多細(xì)胞上皮形態(tài)發(fā)生和疾病的分子起源。細(xì)胞外基質(zhì)對于一些動物組織的細(xì)胞具有重要作用。分布于細(xì)胞外空間,由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。細(xì)胞外基質(zhì)中不同的機(jī)械特性對細(xì)胞行為和基因表達(dá)都有影響。
蛋白聚糖在細(xì)胞外基質(zhì)中的功能是什么:蛋白聚糖或透明質(zhì)酸-蛋白聚糖復(fù)合物構(gòu)成了細(xì)胞外基質(zhì)的基質(zhì),由于它們是高度酸性的,且?guī)ж?fù)電荷,因此能夠結(jié)合大量的陽離子,這些陽離子又可結(jié)合大量的水分子,這樣,蛋白聚糖形成了多孔的、吸水的膠狀物,如同包裝材料,填充在細(xì)胞外基質(zhì)中。蛋白聚糖的這種性質(zhì),使細(xì)胞表面具有較大的可塑性,從而具有抗擠壓能力,對細(xì)胞起保護(hù)作用。由于透明質(zhì)酸以可溶的形式游離存在,所以在細(xì)胞外體液和滑液(synovialfluid)中透明質(zhì)酸的濃度很高,其結(jié)果提高了體液和滑液的粘度和潤滑性。單個的蛋白聚糖和透明質(zhì)酸-蛋白聚糖復(fù)合物直接與膠原纖維連接形成動物細(xì)胞外的纖維-網(wǎng)絡(luò)(fiber-network)結(jié)構(gòu),不同類型的膠原和不同類型的蛋白聚糖連接形成不同的纖維-網(wǎng)絡(luò),對于提高細(xì)胞外基質(zhì)的連貫性起關(guān)鍵作用。此外,蛋白聚糖還可作為細(xì)胞粘著的暫時性或長久性的位點(diǎn)而在層粘連蛋白上則停止增殖,進(jìn)行分化,融合為肌管。廈門南昌細(xì)胞外基質(zhì)膠
細(xì)胞外基質(zhì)并非像過去認(rèn)為的起惰性支持物的作用,或?qū)⒓?xì)胞連接在一起,形成組織、部位。廈門南昌細(xì)胞外基質(zhì)膠
細(xì)胞可以通過施力和測量產(chǎn)生的反作用力來感知環(huán)境的機(jī)械特性。這發(fā)揮著重要作用,因?yàn)樗兄谡{(diào)節(jié)許多重要的細(xì)胞過程,包括細(xì)胞收縮,細(xì)胞遷移,細(xì)胞增殖,分化[和細(xì)胞死亡(凋亡)??酥品羌∪饧∏虻鞍注⒆钄嗔舜蟛糠诌@些效應(yīng),表明它們確實(shí)與細(xì)胞外基質(zhì)的機(jī)械特性有關(guān),這在過去十年中已成為研究的新焦點(diǎn)。細(xì)胞外基質(zhì)生理學(xué)功能:剛度和彈性:從柔軟的腦組織到堅(jiān)硬的骨組織,細(xì)胞外基質(zhì)可以以不同程度的剛度和彈性存在。細(xì)胞外基質(zhì)的彈性可以相差幾個數(shù)量級。這一特性主要取決于膠原蛋白和彈性蛋白的濃度,較近已證明細(xì)胞外基質(zhì)的剛度和彈性這個特性在調(diào)節(jié)許多細(xì)胞功能中發(fā)揮著重要作用。廈門南昌細(xì)胞外基質(zhì)膠