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    细胞外基质与疾病

    (Extracellular Matrix , ECM)?The Summarization of ECM

    ?The Types of ECM

    ?The Recepters of ECM(Integrin)

    ?Matrix Metalloproteinase(MMP)

    ?ECM and Tumor Metastasis

    OUTLINE3

    Typical Extracellular matrixExtracellular matrix

    X X定义: 指机体发育过程中由细胞分泌到细胞外空间的各

    种生物大分子，由细胞分泌蛋白和多糖构成的精密

    有序的网络结构。

    分布于细胞和组织之间、细胞周围或形成上皮

    细胞的基膜，将细胞与细胞或细胞与基膜互相联系，构成组织与器官，使其连成有机整体。

    ECM多呈高度水合的凝胶，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。

    一、细胞外基质概述An overview of cells interact with An overview of cells interact with

    their environment their environment6

    细胞与细胞外基质7

    细胞外基质的生物学功能

    (ECM ECM Founction Founction)

    Endow tissue ductility Endow tissue ductility、 、elasticity elasticity、 、amortization amortization

    Influence cell survival and death Influence cell survival and death

    Determine cell shape Determine cell shape

    Control cell proliferation Control cell proliferation

    Control cell differentiation Control cell differentiation

    Affect cell migration Affect cell migration

    Promotes trauma Promotes trauma plerosis plerosis8

    ? ? 细胞外基质的物理学功能

    1. 维持机体结构的完整性，为机体提供支架结构；

    2. 维持各种器官的形态以及其物理学特征方面，也有十分重要的作用。

    ? ? 细胞外基质对于细胞功能的影响

    1.细胞外基质与细胞的粘附过程

    (1)特点：是主动的特异性的过程。

    (2)作用：a. 为细胞的附着提供一个物理位点；

    b. 还触发跨膜信号转导(signal transduction)，对于细

    胞的基因表达及细胞表型和功能产生显著的影响。

    细胞粘附位点(cell adhesion site) 9

    2.细胞外基质与细胞的迁移过程

    细胞表面的粘附性受体蛋白分子——整合素(integrin)

    图示：胚胎

    发育过程中

    细胞的迁移

    规律3.细胞外基质与细胞的增殖过程

    如在神经细胞增殖过程的早期阶段，成纤维细胞生长因子

    (FGF，fibroblast growth factor)对于神经上皮细胞

    (neuroepithelial cell) 的作用十分敏感。FGF能够促进这

    种细胞层粘连蛋白(1aminin)表达水平的升高。

    4.促进创伤的修复

    软组织损伤时血凝块的形成过程。

    血浆纤粘连蛋白(FN)的作用。11

    5.细胞外基质与细胞的分化过程

    例：神经细胞的分化过程。

    近年已鉴定了一系列的可溶性神经营养因子，诸如神经

    生长因子(NGF，nervegrowthfactor)、膜结合型细胞粘附分

    子(CAM， cell adhcaion molecule)以及细胞外基质等。近

    年来，在神经元周围环境中鉴定发现了对于神经轴突

    (neurite)生长具有促进作用的细胞外基质蛋白分子及其膜表

    面的受体蛋白分子。层粘连蛋白、纤粘连蛋白以及胶原蛋白

    等基质蛋白成分，都具有促进体外培养的神经元的轴突生长

    的功能。

    大鼠的嗜铬细胞瘤(pheochromacytoma)细胞系PC12是

    研究神经元细胞分化过程的一个重要模型。12

    ◆ ◆组成可分为三大类 组成可分为三大类∶ ∶

    ● ●氨基聚糖与蛋白聚糖 氨基聚糖与蛋白聚糖

    ( (glycosaminoglycan glycosaminoglycan GAG GAG， ，proteoglycan proteoglycan PG PG) )

    ● ●胶原和弹性蛋白 胶原和弹性蛋白( (collagen collagen， ，elastin elastin) )

    ●非胶原糖蛋白( ●非胶原糖蛋白(non non- -collagen collagen glycopreteins glycopreteins ) )

    粘着成分，如纤连蛋白和层粘蛋白 粘着成分，如纤连蛋白和层粘蛋白

    二、细胞外基质的类型 细胞外基质的类型13

    细胞外基质蛋白的种类

    大体上可以分为胶原、蛋白聚糖和非胶原糖蛋白三大类。

    凝集聚糖(aggrecan)

    二糖聚糖(biglycan)

    骨唾液蛋白(bone sialoprotein)

    软骨基质蛋白(cartilage matrix protein)

    软骨寡聚体基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein)

    Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ) Ⅱ型胶原(collagen type Ⅱ)

    Ⅲ型胶原(collagen type Ⅲ) Ⅳ型胶原(collagen type Ⅳ)

    Ⅴ型胶原(collagen type Ⅴ) Ⅵ型胶原(collagen type Ⅵ)14

    Ⅶ型胶原(collagen type Ⅶ) Ⅷ型胶原(collagen type Ⅷ)

    Ⅸ型胶原(collagen type Ⅸ) Ⅹ型胶原(collagen type Ⅹ)

    Ⅺ型胶原(collagen type Ⅺ) Ⅻ型胶原(collagen type Ⅻ)

    ⅩⅢ型胶原(collagen type ⅩⅢ) ⅩⅣ型胶原(collagen type ⅩⅣ)

    ⅩⅤ型胶原(collagen type ⅩⅤ) ⅩⅥ型胶原(collagen type ⅩⅥ)

    装饰蛋白(decorin) 弹性蛋白(elastin)

    粘结蛋白(entactin) 原纤维蛋白(fibrillin)

    纤维蛋白原(fibrinogen) 纤维调节蛋白(fibromodulin)

    纤维粘连蛋白(fibronectin) 层粘连蛋白(1aminin)

    连结蛋白(1inkprotein) (1umican)

    基质(matrix gla protein)15

    微原纤维相关糖蛋白(microfibril-associated protein)

    骨钙蛋白(osteocalcin)

    骨连蛋白(osteonectin)

    骨桥蛋白(osteopontin)

    串珠聚糖(perlecan) (phosphoryn)

    固生蛋白(tenascin)

    凝血酶应答蛋白(thrombospondin) (versican)

    亲玻粘连蛋白(vitronectin)

    冯·威勒布兰德因子(von Willebrand factor)16

    (一)氨基聚糖

    ◆结构：

    由重复的二糖单位聚合而成不分支的长链状多糖 ......