细胞连接与细胞粘附
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医学细胞生物学：第十章 细胞连接与细胞粘连
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细胞生物学
◆细胞粘附分子（CAM）近年已发现的达百余种， 可大致归为四大族：
1. 钙粘素 ( Cadherin) 族： cell-cell 2. 选择(凝)素族 ( Selectin )： cell-cell 3. 整合素族 ( Integrin )：cell-matrix and cell-cell 4. 免疫球蛋白超家族 ( Ig-superfamily, Ig-SF)：cell-cell
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细胞生物学
1.分子结构：
*单跨膜糖蛋白: 胞外区形成 5个结构域， 存在4 个 Ca2+ 结合部位。
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细胞生物学
E-钙黏素存在于细胞的 粘合连接处
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细胞生物学
2.功能
（1）介导同种上皮细胞表面同种分子间的识别与结合
（同亲性相互作用）：参与上皮细胞间的粘合与粘合连接。 E-钙黏素（E-cadherin）存在于上皮细胞带状黏合连接处 桥粒芯糖蛋白(Desmoglein)和桥粒芯胶蛋白(Desmocollin)存在
32
细胞生物学
1.形态结构
间隙连接处相邻细胞质膜间的间隙为2～4 nm 。 连接子(connexon) 是间隙连接的基本单位。呈柱 状，柱长7.5nm, 外径6nm, 通道孔径2nm。 每个连接子由6个相同或相似连接蛋白（connexin） 分子组成。
连接子中心形成一直径约 1.5～2nm的孔道。 允许分子量在1500道尔顿 以下的分子通过。 连接单位由两个连接子
Claudins与恶性肿瘤关系密切。
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细胞生物学
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细胞生物学
2.紧密连接的功能
◆机械连接作用 ◆封闭上皮细胞的间隙： 形成渗漏屏障，是构成血脑屏障和血睾屏障的结 构基础。 ◆隔离作用:保证上皮组织内环境的稳定性
细胞生物学 第十三、十四章细胞连接、粘附及ECM
隔离作用 使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各 自不同的膜功能；
支持功能
细胞 膜
细胞间隙
封闭 链
电镜下的紧密连接
封闭连接限制膜脂和膜蛋白的侧向扩散
★ 二、锚定连接 （ anchoring junction）
是由一个细胞骨架系统成分与相邻细胞的骨架成分或细 胞外基质相连接而成。分布广泛，尤其在上皮，心肌和 子宫颈等组织中含量丰富。
一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，介导细胞之间 或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的一类细 胞表面分子。
粘附分子的基本结构：
• 胞外区：较长，N端有糖链，与配体识别 • 穿膜区：一次穿膜的α螺旋 • 胞质区：较短，可与骨架成分或胞内信号转导蛋白结合
根据分子结构特点及作用方式，粘附分子可分为四大类：
3.非胚胎发育中最早
的细胞外基质成分
上皮细胞
基底膜
胶原纤维
巨噬细胞
成纤维细胞 蛋白多糖
弹性纤维 肥大细胞
第二节 基膜与整联蛋白（自学）
基膜，又称基板，是细胞外基质特化而成的一种网膜结 构，厚度约40-120nm。在肌肉、脂肪等组织，基膜包绕 在细胞的周围，在肺泡、肾小球等部位，基膜介于两层细 胞之间，在各种上皮及内皮组织，基膜是细胞的支撑垫。
第十三章 细胞连接与细胞粘附
第一节 细胞间连接
定义：
是细胞间或细胞与细胞外基质间的连接结构，其 作用在于加强细胞间的机械联系，对于维持组织 结构的完整性，协调细胞功能有重要意义。
类型：
功 封闭连接（occluding junction） 能 锚定连接(anchoring junction) 分 类 通讯连接(communicating junction)
支持功能
细胞 膜
细胞间隙
封闭 链
电镜下的紧密连接
封闭连接限制膜脂和膜蛋白的侧向扩散
★ 二、锚定连接 （ anchoring junction）
是由一个细胞骨架系统成分与相邻细胞的骨架成分或细 胞外基质相连接而成。分布广泛，尤其在上皮，心肌和 子宫颈等组织中含量丰富。
一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，介导细胞之间 或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的一类细 胞表面分子。
粘附分子的基本结构：
• 胞外区：较长，N端有糖链，与配体识别 • 穿膜区：一次穿膜的α螺旋 • 胞质区：较短，可与骨架成分或胞内信号转导蛋白结合
根据分子结构特点及作用方式，粘附分子可分为四大类：
3.非胚胎发育中最早
的细胞外基质成分
上皮细胞
基底膜
胶原纤维
巨噬细胞
成纤维细胞 蛋白多糖
弹性纤维 肥大细胞
第二节 基膜与整联蛋白（自学）
基膜，又称基板，是细胞外基质特化而成的一种网膜结 构，厚度约40-120nm。在肌肉、脂肪等组织，基膜包绕 在细胞的周围，在肺泡、肾小球等部位，基膜介于两层细 胞之间，在各种上皮及内皮组织，基膜是细胞的支撑垫。
第十三章 细胞连接与细胞粘附
第一节 细胞间连接
定义：
是细胞间或细胞与细胞外基质间的连接结构，其 作用在于加强细胞间的机械联系，对于维持组织 结构的完整性，协调细胞功能有重要意义。
类型：
功 封闭连接（occluding junction） 能 锚定连接(anchoring junction) 分 类 通讯连接(communicating junction)
医学细胞生物学：第10章 细胞连接与细胞黏附
穿膜黏附蛋白
❖ 分类：
细胞骨架 肌动蛋白纤维 中间纤维 类型 （微丝）
分布
黏着连接
桥粒连接
细胞之间
黏着带
桥粒
细胞与细胞外 黏着斑 基质之间
半桥粒
（1）黏着带（Adhesion junction）
由微丝参与的细胞与细胞之间的锚定连接
分布：上皮细胞、心肌细胞等顶端的侧面，紧密连接的下方。 电镜显示，黏着带处细胞间隙约15-20nm。
细胞黏附(Cell adhesion)是通过细胞表面特定的细胞黏 附分子（cell adhesion molecules, CAMs）介导的细胞与 细胞或细胞与细胞外基质之间的彼此黏着。
细胞黏附分子(CAM),广泛存在于细胞膜上的一类穿膜糖 蛋白，以受体-配体结合的形式介导细胞与细胞之间，细胞 与细胞外基质之间相互黏附。
黏着带的构成： 穿膜黏附蛋白：钙黏蛋白 胞内锚定蛋白：α、β、γ联蛋白， 黏着斑蛋白，斑珠蛋白，α-辅肌动 蛋白 骨架纤维：微丝
(2)粘着斑（adhesion plaque） 由微丝参与的细胞与细胞外基质之间的锚定连接。
分布：上皮细胞 基底部，肌细胞 与肌腱连接处。
功能：使细胞牢 固附着
穿膜黏附蛋白为 整联蛋白。
小结：紧密连接（Tight junction）
❖ 结构特点：由相邻细胞膜上的穿膜蛋白（occludin， claudin 等）形成封闭索
❖ 分布：围成管腔的上皮细胞之间（靠近管腔端） ❖ 功能： 1.连接细胞； 2.封闭细胞间隙，防止物质无选择地通过； 3.形成膜蛋白扩散屏障，维持上皮细胞的极性。
2.锚定连接(anchoring junction)
❖ 概念：相邻细胞之间 或细胞与细胞外基质 之间，有细胞骨架纤 维参与的细胞连接， 作用为抵抗机械张力。
第七节 细胞连接与细胞黏附分子
化学突触
化学突触的结构 具有小囊泡的一侧为突触前膜） （具有小囊泡的一侧为突触前膜）
胞间连丝
植物细胞壁中小的开口，叫胞间连丝。 植物细胞壁中小的开口，叫胞间连丝。
二、细胞黏附分子
cell细胞粘附分子（ CAM） cell细胞粘附分子（adhesion molecule, CAM）是参与 细胞粘附分子 细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的 分子。 分子。 可大致分为五类：整合素家族、免疫球蛋白超家族、 可大致分为五类：整合素家族、免疫球蛋白超家族、钙 黏附蛋白家族、选择素家族、其他黏附分子。 黏附蛋白家族、选择素家族、其他黏附分子。 在细胞识别的基础上, 在细胞识别的基础上, 同类细胞发生聚集形成细胞团或组 织的过程叫细胞粘着。 织的过程叫细胞粘着。它对于胚胎发育及成体的正常 结构和功能都有重要的作用。在发育过程中,由于细胞 结构和功能都有重要的作用。在发育过程中 由于细胞 间细胞粘着的强度不同,决定着细胞在内 决定着细胞在内、 间细胞粘着的强度不同 决定着细胞在内、中、外三胚 层的分布。在器官形成过程中, 通过细胞粘着,使具有 层的分布。在器官形成过程中 通过细胞粘着 使具有 相同表面特性的细胞聚集在一起形成器官。 相同表面特性的细胞聚集在一起形成器官。
紧密 连接
封闭条索
局部连接
紧 密 连 接
局部连接 质膜
微绒毛
0.5 0.5m 50nm 50nm
在切面上看，连接区质膜的一些位点发生融合。 在切面上看，连接区质膜的一些位点发生融合。 于融合处， 于融合处，相邻细胞质膜中的整合蛋白颗粒对应结 沿质膜排列成脊线 脊线。 合，沿质膜排列成脊线。
紧密连接的功能 (1) 封闭作用: 封闭作用:
半桥粒
半桥粒 （hemidesmosome） ） 在结构上类似桥粒， 在结构上类似桥粒， 位于上皮细胞基面 与基膜之间。 与基膜之间。 与桥粒的不同之处： 与桥粒的不同之处： 只在质膜内侧形成 桥粒斑结构， 桥粒斑结构，其另 一侧为基膜； 一侧为基膜； 穿膜连接蛋白为整 合素而不是钙粘素， 合素而不是钙粘素， 整合素是细胞外基 质的受体蛋白； 质的受体蛋白； 细胞内的附着蛋白 为角蛋白。 为角蛋白。
细胞生物学教程第十一章细胞连接与细胞粘附分子
过，但通透性是可调节的。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
功能： 1、影响细胞分化 2、协调细胞代谢 3、电兴奋传导：神经末 梢间的间隙连接称为电 紧张突触（electrotonic synapses）。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
Gap junction
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
一、封闭连接
（一）紧密连接
• 存在于脊椎动物的上皮细胞间。也叫zonula occluden • 连接区域具有蛋白质焊接线，也称嵴线，由跨膜细胞粘附
分子构成。 • 相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。 • 主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第一节 细胞连接 cell junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。 • 分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定
连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。
各类连接的比较
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAM
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
• CAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。 • 为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成： 1. 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞
Hemidesmosome
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
功能： 1、影响细胞分化 2、协调细胞代谢 3、电兴奋传导：神经末 梢间的间隙连接称为电 紧张突触（electrotonic synapses）。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
Gap junction
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
一、封闭连接
（一）紧密连接
• 存在于脊椎动物的上皮细胞间。也叫zonula occluden • 连接区域具有蛋白质焊接线，也称嵴线，由跨膜细胞粘附
分子构成。 • 相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。 • 主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第一节 细胞连接 cell junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。 • 分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定
连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。
各类连接的比较
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAM
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
• CAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。 • 为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成： 1. 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞
Hemidesmosome
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物化学第11章 细胞连接与细胞粘附
域，可结合Ca2+，赋予钙黏着蛋白分子刚性和强度。 Ca2+结合越多，钙黏着蛋白刚性越强。
Cell Junction and Cell Adhesion
钙黏着蛋白的结构与功能
A. 一个经典钙黏着蛋白
B. 一个钙黏着蛋白重复子的三维结构
C. Ca2+对钙黏着蛋白的影响
Cell Junction and Cell Adhesion
Cell Junction and Cell Adhesion
1. 选择素的分子结构
单次穿膜糖蛋白；
胞外区由三个独立的结构域组成：
① N-末端凝集素样结构域：识别特异糖基，参与细胞之间选择性黏附的重
要活性部位
② 表皮生长因子(EGF)样结构域
③ 补体调节蛋白（CCP）结构域
具有加强分子间粘附以及 参与补体系统调节等作用。
连接分子依赖性结合（linker-dependent binding）：即相邻 细胞黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附。
Cell Junction and Cell Adhesion
细胞间黏附的三种方式（引自Alberts 等，2002）
Cell Junction and Cell Adhesion
第11章
细胞连接与细胞粘附
Cell junction and Cell adhesion
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜 接触区域特化形成的连接结构称为细胞连接。
细胞连接根据其结构和功能特点可分为三大类， 即封闭连接、锚定连接和通讯连接。
细胞连接的类型
一、紧密连接
紧密连接是封闭连接的主要形式，也是人和脊 椎动物体内唯一的一种封闭连接。
桥粒：位于上皮细胞黏合带的下方，是相邻 细胞接触点上一种类似纽扣的结构。桥粒连接处 相邻细胞质膜之间的间隙约30nm。
Cell Junction and Cell Adhesion
钙黏着蛋白的结构与功能
A. 一个经典钙黏着蛋白
B. 一个钙黏着蛋白重复子的三维结构
C. Ca2+对钙黏着蛋白的影响
Cell Junction and Cell Adhesion
Cell Junction and Cell Adhesion
1. 选择素的分子结构
单次穿膜糖蛋白；
胞外区由三个独立的结构域组成：
① N-末端凝集素样结构域：识别特异糖基，参与细胞之间选择性黏附的重
要活性部位
② 表皮生长因子(EGF)样结构域
③ 补体调节蛋白（CCP）结构域
具有加强分子间粘附以及 参与补体系统调节等作用。
连接分子依赖性结合（linker-dependent binding）：即相邻 细胞黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附。
Cell Junction and Cell Adhesion
细胞间黏附的三种方式（引自Alberts 等，2002）
Cell Junction and Cell Adhesion
第11章
细胞连接与细胞粘附
Cell junction and Cell adhesion
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜 接触区域特化形成的连接结构称为细胞连接。
细胞连接根据其结构和功能特点可分为三大类， 即封闭连接、锚定连接和通讯连接。
细胞连接的类型
一、紧密连接
紧密连接是封闭连接的主要形式，也是人和脊 椎动物体内唯一的一种封闭连接。
桥粒：位于上皮细胞黏合带的下方，是相邻 细胞接触点上一种类似纽扣的结构。桥粒连接处 相邻细胞质膜之间的间隙约30nm。
细胞连接和黏附
细胞连接与细胞黏附
(cell junction and cell adhesion)
第一节 细胞连接
细胞连接(Cell Junction)
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在 质膜接触区域特化形成的连接结构。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外
的各种组织。
功能：加强细胞间的机械联系，维持组织 结构的完整性和协调功能。
epithelial E-钙黏着蛋白 上皮细胞
N-钙黏着蛋白 神经、心脏、骨 骼肌及成纤维细 胞 皮
neural
placental P-钙黏着蛋白 胎盘、乳腺、表 vascular VE-钙黏着蛋 血管内皮细胞 endothelial白
不同的钙黏着蛋白家族成员在体内有特定的分布，常根据最初发现 的组织类型命名
-辅肌动蛋白（actinin） 斑珠蛋白 plakoglobin
β-联蛋白
黏着带的功能
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和 穿膜黏着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为 一个坚固的整体，保持细胞形状，维持组织整 体性。 ②微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷 形成管状或泡状原基，从而在胚胎发育形态发 生中起重要作用。
穿膜蛋白 钙调蛋白 整合蛋白
功能 调节细 胞形状 细胞铺 展与迁 移 连接中 间纤维 将细胞 连到基 膜
分布 上皮细胞 上皮细胞 基底面 上皮细胞 心肌细胞 上皮细胞 基底面
桥粒
中间纤维
钙调蛋白
半桥粒
细胞-细 中间纤维 胞外基质
整合蛋白
三、通讯连接
(communicating junction) 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的 连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作协 调，这种连接形式称为通讯连接。 通讯连接 间隙连接（gap junction） 突触（ synapse）
(cell junction and cell adhesion)
第一节 细胞连接
细胞连接(Cell Junction)
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在 质膜接触区域特化形成的连接结构。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外
的各种组织。
功能：加强细胞间的机械联系，维持组织 结构的完整性和协调功能。
epithelial E-钙黏着蛋白 上皮细胞
N-钙黏着蛋白 神经、心脏、骨 骼肌及成纤维细 胞 皮
neural
placental P-钙黏着蛋白 胎盘、乳腺、表 vascular VE-钙黏着蛋 血管内皮细胞 endothelial白
不同的钙黏着蛋白家族成员在体内有特定的分布，常根据最初发现 的组织类型命名
-辅肌动蛋白（actinin） 斑珠蛋白 plakoglobin
β-联蛋白
黏着带的功能
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和 穿膜黏着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为 一个坚固的整体，保持细胞形状，维持组织整 体性。 ②微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷 形成管状或泡状原基，从而在胚胎发育形态发 生中起重要作用。
穿膜蛋白 钙调蛋白 整合蛋白
功能 调节细 胞形状 细胞铺 展与迁 移 连接中 间纤维 将细胞 连到基 膜
分布 上皮细胞 上皮细胞 基底面 上皮细胞 心肌细胞 上皮细胞 基底面
桥粒
中间纤维
钙调蛋白
半桥粒
细胞-细 中间纤维 胞外基质
整合蛋白
三、通讯连接
(communicating junction) 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的 连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作协 调，这种连接形式称为通讯连接。 通讯连接 间隙连接（gap junction） 突触（ synapse）
细胞外基质、细胞连接和细胞黏附Theextracellularmatrix
• 弹性纤维与疾病 皮肤松弛症 硬皮症
非胶原性黏合蛋白
共同特点：既可以与细胞结合，又可以和细胞外基质中其 他大分子结合，从而使细胞与细胞外基质黏着。
分为两类 --纤连蛋白(fibronectin,FN) --层黏连蛋白（laminin,LN)
纤连蛋白（fibronectin）
纤连蛋白的分子结构
由2个相似亚单位组成2聚体，通过二硫键共价结合，构成V型分子
纤连蛋白的功能
血浆纤粘连蛋白参与血凝、创伤愈合。 介导细胞与细胞外基质之间粘着。 维持细胞形态，调控增殖，迁移，分化等。
neural crest cells migration
mouse embryonic salivary gland
基因突变导致缺乏降解氨基聚糖的酶如： 黏多糖累积征Ⅱ型（ hunter 综合征） IDS 基因突变,造成硫酸乙酰肝素累积
氨基聚糖的变化和蛋白聚糖的异常表达对肿瘤发 生发展及转移有重要的影响 如：HA和CS分泌过多，促进乳腺癌增殖和迁移
胶原（collagen)
胶原是动物体内高度特化的纤维蛋白家族，是体内含量最 丰富的蛋白质。 分布：各种组织和器官，主要存在于结蹄组织。 合成和分泌：由成纤维细胞、成骨细胞、软骨细胞
硫酸皮肤素
艾杜糖醛酸
N-乙酰半乳糖-4-硫酸
氨基聚糖的分类
根据糖残基的性质、糖-肽连接方式和硫酸化数量，氨基聚 糖分为六类： --透明质酸（HA) --硫酸软骨素(CS) --硫酸皮肤素(DS) --硫酸乙酰肝素(HS) --肝素(heparin) --硫酸角质素(KS)
透明质酸（Hyaluronic acid）
胶原的分子结构
胶原分子由三条多肽链形成3股螺旋结构 富含甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸，主要由 Gly-X-Y重复序列组成。 Gly：甘氨酸； X：脯氨酸； Y：羟脯氨酸或羟赖氨酸
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第十章 细胞连接与细胞黏附
二、锚定连接
锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于细胞之间或细
胞与细胞外基质之间的连接结构 。
分布：广泛分布于各种组织，特别是在上皮、心肌和子 宫颈等需要承受机械力的组织中尤为丰富。
功能：形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，参与组织器官形态
和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
锚定连接由两大类蛋白构成： ① 细胞内锚定蛋白（intracellular anchor protein ）
➢ 一端将特定的细胞骨架成分同连接复合体连接； ➢ 另一端与穿膜黏着蛋白相连。 ②穿膜黏着蛋白（transmembrane adhesion protein ）： 是一类细胞粘附分子。 ➢ 胞内区：与细胞内锚定蛋白相连； ➢ 胞外区：与相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白或细胞外基
第十章 细胞连接与细胞黏附
Cell Junction and Cell Adhesion
第十章 细胞连接与细胞黏附
概述
细胞连接
细胞
组织
细胞外基质
器官
系统
有机体
细胞连接（cell junction）与细胞黏附 （cell adhesion） 是细胞间结构和功能联系的基本形式。
Cell Junction and Cell Adhesion
间隙连接的功能：加强相邻细胞的连接，介导细胞 间通讯。
细胞通讯是指一个细胞的信息通过化学递质或电信 号传递给另一个细胞，协调相邻细胞间的 功能活动。
间隙连接的通讯方式：代谢耦联和电耦联。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
Байду номын сангаас
①代谢耦联（metabolic coupling）：是指分子量小于 1 kD的代谢物和信号分子（如无机离子、单糖、氨基 酸、核苷酸、维生素、cAMP和IP3等） ，在相邻细 胞间通过间隙连接的传递。这种功能在胚胎发育早期 特别重要。
的黏附机制将两个相邻细胞连接在一起。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
桥粒的结构
A.桥粒的电镜照片 B.桥粒结构模式图
Cell Junction and Cell Adhesion
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桥粒
第十章 细胞连接与细胞黏附
桥粒的功能：相邻细胞中的中间纤维通过细胞 桥粒斑和穿膜黏着蛋白构成了贯穿整个组织的 整体网架，增强了组织抵抗外界压力与张力的 机械强度。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
细胞连接、细胞黏附和细胞外基质
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
一、紧密连接
1. 分布：广泛分布于各种上皮细胞，如消化道上皮细 胞、膀胱上皮细胞、脑毛细血管内皮细胞等，环绕每 个上皮细胞的顶部。 2. 电镜下结构
A
B
C
D
同源连接子
连接子蛋白 异源连接子
相邻细胞连接子 对接形成通道
间隙连接的结构
A. 质膜横切面显示间隙连接 B. 质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域 C.间隙连接三维结构示意图 D. 连接子蛋白与连接子
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
丝相连的锚定连接。 ➢ 黏着带（adhesion belt ）：细胞与细胞之间的黏着
连接。
➢ 黏着斑（focal adhesion ） ：细胞与细胞外基质间
的黏着连接。
（二） 桥粒连接（desmosome junction） ：与中间纤维 相连的锚定连接。 ➢ 桥粒（desmosome）：细胞与细胞之间的连接。 ➢ 半桥粒（hemidesmosome）：细胞与细胞外基质间
胞内连接 成分
胞内锚定 蛋白
钙粘素 整联蛋白
中间纤维
桥粒斑珠蛋白 桥粒斑蛋白
网蛋白
黏着带 黏着斑
细胞之间
细胞与胞 外基质之
间
E-钙粘素 整联蛋白
肌动蛋白丝
α、β、γ 踝蛋白
联蛋白 黏着斑蛋白
纽蛋白
第十章 细胞连接与细胞黏附
三、通讯连接
生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的连接通 道，以实现细胞间电信号和化学信号的通讯联系，从而 完成群体细胞间的合作协调，这种连接形式称为通讯连 接(communicating junction)。
黏着斑的功能：
➢ 介导细胞与细胞外基质的黏着； ➢ 参与细胞的迁移； ➢ 参与细胞信号转导。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
(二)桥粒连接是由中间纤维参与的锚定连接 1.桥粒
存在部位：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细 胞间的一种斑点状的锚定连接结构。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
化学组成： ➢ 锚定蛋白——网蛋白(plectin），构成胞质斑，可
与细胞内的中间纤维相连。 ➢ 穿膜黏着蛋白 ：①整联蛋白（α6β4） ，②穿膜
蛋白BP180可与基底膜中层黏连蛋白（锚定纤维） 发生黏附性结合，从而将细胞与基膜牢固地铆在 一起。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
半桥粒结构 A.半桥粒结构照片 B.半桥粒结构模式图
Cell Junction and Cell Adhesion
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锚定连接各类型的比较
方式 成分
桥粒 半桥粒
连接类型 细胞之间
细胞与基 膜之间
穿膜黏着 蛋白
的连接。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
(一)黏着连接是由肌动蛋白丝参与的锚定连接
1. 黏着带 存在部位：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细 胞之间形成的一个连续的带状结构。
分子组成： ①穿膜黏着蛋白 ——钙黏着蛋白 (cadherin)，属于Ca2+
②锚定蛋白：踝蛋白(talin)、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白(filamin)
和纽蛋白等。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
黏着斑的结构与功能
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第十章 细胞连接与细胞黏附
➢ PDZ蛋白、ZO家族等： 胞质外周蛋白 , 起连接和调节作用。
紧密连接模式图
A.相邻质膜上蛋白颗粒连成的封闭索 B.紧密连接中的两种穿膜蛋白
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第十章 细胞连接与细胞黏附
4. 紧密连接的主要功能 （1）封闭上皮细胞的间隙，形成一道与外界隔离的
小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白，运输2个Na+的同时转 运1个葡萄糖分子，使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄糖易 化扩散运输蛋白，转运葡萄糖离开细胞，形成葡萄糖的定向转运。Na+-K+泵将 回流到细胞质中的Na+转运出细胞，维持Na+穿膜浓度梯度。
Cell Membrane and Membrane Transport
➢ 紧密连接处，两个相邻细胞质膜以断续的点连在 一起。
➢ 特殊的跨膜蛋白排列形成蛋白质颗粒条索，交错 成网状，将细胞间隙封闭起来。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
小肠上皮细胞紧密连接电镜照片
A. 冰冻断裂复型电镜照片显示细胞微绒毛和细胞紧密连接区
质蛋白相连。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
锚定连接的两类蛋白
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第十章 细胞连接与细胞黏附
分类：
（一） 黏着连接 （adhering junction） ：与肌动蛋白
基本结构单位——连接子(connexon)。 ➢ 由6个相同或相似的穿膜连接蛋白 ——连接子 蛋白环绕而成，中央形成1.5~2nm的亲水性通道。
➢ 相邻质膜上的两个连接子相对接而连在一起， 通过中央通道使相邻细胞质连通。
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第十章 细胞连接与细胞黏附
A. 黏着带示意图 B. 黏着带组成结构模式图
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第十章 细胞连接与细胞黏附
黏着带功能：
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和穿膜黏 着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为一个坚固的 整体；
②微丝束具有收缩功能，可以使上皮细胞内陷形成管 状或泡状原基，从而在胚胎发育形态发生中起重要 作用。
B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索
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