第十章 细胞连接与细胞粘连
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第10章 细胞连接和细胞粘连2
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二、锚定连接(anchoring junction)
锚定连接又称粘合连接(adhering junction)， 是广泛存在于多种组织细胞中间的连接方式， 细胞骨架参与了粘合连接结构的组成。具有增 强组织支持、抵抗机械张力的重要作用。
锚定连接包括中间连接、点状桥粒和半桥粒。
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分类与分布
细
封闭连接
胞 连
紧密连接
接 的
锚定连接
基
粘合连接
本
类
型
通讯连接
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一、封闭连接 (tight junction)
又称紧密连接，存在于脊椎动物的上皮细胞 间，长度约50-400nm，相邻细胞之间的质膜 紧密结合，没有缝隙。在电镜下可以看到连 接区域具有蛋白质形成的封闭索封闭了细胞 与细胞之间的空隙。
紧密连接的封闭索由跨膜细胞粘附分子构成， 主要的跨膜蛋白为封闭蛋白claudin和密封蛋 白occludin。
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封闭连接的分布
消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支 持细胞之间都存在紧密连接。后二者分别构成了脑血 屏障和睾血屏障，能保护这些重要器官和组织免受异 物侵害。在各种组织中紧密连接对一些小分子的密封 程度有所不同，例如小肠上皮细胞的紧密连接对Na+的 渗漏程度比膀胱上皮大1万倍。
化学突触是存在于可兴奋细胞间的一种连接方 式，其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。 由突触前膜(presynaptic membrane)、突触后 膜(postsynaptic membrane)和突触间隙 (synaptic cleft)三部分组成。
是组织培养时细胞附着在培养瓶上时的连接方式
第10章细胞连接与细胞粘连38页PPT
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细胞粘附分子的主要类型与特征
粘附分子类型
主要种类
Ca2+/Mg2+ 细胞内连接的 与细胞连 依赖性 细胞骨架成分 接的关系
E, N, P-钙粘蛋 细 钙粘素类 白
+
肌动蛋白纤维 粘合带
胞 与
桥粒-钙粘蛋白 +
中间纤维 桥粒
细 选择素类 胞
P-选择素
紧 密 连
上皮细胞
封闭蛋白、密封蛋 白等数十种跨膜糖
接
蛋白
连接处点状融 合形成封闭链 连接、封闭 链交织成网相 细胞与细胞 邻膜间无间隙
粘 合 带
上皮细胞
及各种组 织细胞
1.钙粘素类跨膜蛋白 2.胞内锚定蛋白 3.微丝
连接处有 15~20 nm缝隙
连接细胞与 细胞，传递 收缩力
粘 着 斑
上皮细胞 基底部
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间隙连接结构图解
间隙连接结构中离
子通道的开关调节
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化学突触
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+
-
粘 免疫球蛋 神经细胞粘附 附 白类 分子
-
-
类 血细胞整 联蛋白类
L2
+ 肌动蛋白纤维 -
质细
粘胞 附与
整联蛋白
20多种类型
细胞连接与细胞粘附
Cell Junction and Cell Adhesion
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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
B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附 3. 分子组成： ➢ 密封蛋白（claudin） 4次穿膜的膜整合蛋白，C-末端和N-
末端均伸向细胞质，对紧密连接的形
➢ 闭合蛋白（occludin） 成和功能起重要作用。
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
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
细胞连接与细胞粘附知识讲解
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
封闭带，保证组织内环境的稳定。 ➢ 防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织； ➢ 防止组织中的物质回流入腔中。 （2）形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏
障，从而维持上皮细胞的极性。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
小肠上皮细胞转运葡萄糖入血示意图
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第十章 细胞连接与细胞黏附
细胞连接：细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区
称为细胞连接(cell junction)。
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和维持组织结构的完整性、协
调性。
细胞黏附：在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集形成细
胞团或组织的过程称为细胞黏附（cell adhesion）。
质蛋白相连。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
锚定连接的两类蛋白
Cell Junction and Cell Adhesion
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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
第十章 细胞连接与细胞粘连
cell Biology
桥粒处胞质侧各有 一个有细胞内锚定蛋白 构成的桥粒斑。桥粒斑 是由两种蛋白质，即桥 粒珠蛋白和桥粒斑蛋白 组成的复合物，是中间 纤维附着的部位。桥粒 质膜处的跨膜粘连蛋白 为桥粒芯糖蛋白和桥粒 芯胶蛋白，均属于钙黏 素家族。
cell Biology
天疱疮
cell Biology
cell Biology
cell Biology
cell Biology
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不 同，锚定连接可分为两大类：
cell Biology
cell Biology
cell Biology
（一）黏合连接是由肌动蛋白纤维介导的锚定连接
黏合带：位于上 皮细胞紧密连接的下 方，是相邻细胞直接 形成的一个连续的带 状结构。 黏合带处相邻细 胞质膜之间的间隙为 15~30nm。
cell Biology
代谢偶联：是由连接子的1.5nm的亲水性通道，允许 分子量1000~1500以下的水溶性小分子从 一个细胞迅速进入另一个细胞质内，从而 使两个细胞从电化学和代谢上在一起。 电偶联：也称离子偶联，其连接子是一种离子通道， 带电的离子能通过间隙连接到达相邻细胞。
2、化学突触 化学突触主要存在于神经细胞与神经细胞之 间以及神经细胞与肌细胞之间的突触部位。
cell Biology
化学突触
cell Biology
cell Biology
cell Biology
cell Biology
第二节 细胞黏附分子与细胞粘连
cell Biology
细胞黏附分子：一类广泛存在于细胞膜上的 跨膜糖蛋白，是介导细胞与细胞之间、细胞与细 胞外基质之间相互结合并起粘附作用的一类细胞 表面分子。 细胞粘连是普通的细胞生命现象之一。通过 细胞粘着因子介导细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。
第十章细胞连接与细胞黏附
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1、间隙连接（缝隙连接）
cell Biology
相邻细胞膜之间有2~4nm的缝隙 基本结构单位是连接子(连接子蛋白环绕而成) 连接子中央形成1.5~2nm的亲水性孔道
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cell Biology
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间隙连接的功能： 1、加强相邻细胞的连接 2、介导细胞间的通讯
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2、突触 化学突触主要存在于神经细胞与肌细胞 之间的突触部位。
cell Biology
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化学突触
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第二节 细胞黏附
细胞黏附：在细胞相互识别的基础上， 细胞发生聚集形成小包团或组织的过程。 细胞黏附分子：一类广泛存在于细胞膜 上的跨膜糖蛋白，是介导细胞与细胞之间、 细胞与细胞外基质之间相互结合并起粘附作 用的一类细胞表面分子。
细胞连接与细胞黏附是细胞间结构和
功能联系的基本形式。
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第一节 细胞连接
cell Biology
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。
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cell Biology
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整联蛋白的功能
cell Biology
1、整联蛋白介导细胞间相互作用； 2、整联蛋白介导细胞与细胞外基质间的相互作用； 3、整联蛋白在信号传递中发挥重要作用。
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医学细胞生物学：第十章 细胞连接与细胞粘连
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
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性； 防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能：坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体，承受机械压力，使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化：
天疱疮病理：
➢ 属桥粒结构缺陷病.
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细胞生物学
2.半桥粒（hemidesmosome）:
●分布部位：上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成：桥粒在相邻细胞间是对称 的，半桥粒只见于细胞的一侧，呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用：加强上皮细胞与其下基质的联系，防 止细胞在受外力时与基膜分离。
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
锚定蛋白
16
细胞生物学
◆功能：固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
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电 镜 形 态 结 构 和 组 成
细胞生物学
2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是： 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质，如纤粘连蛋白等相连，而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面）：沟，嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。
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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
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性； 防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能：坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体，承受机械压力，使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化：
天疱疮病理：
➢ 属桥粒结构缺陷病.
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2.半桥粒（hemidesmosome）:
●分布部位：上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成：桥粒在相邻细胞间是对称 的，半桥粒只见于细胞的一侧，呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用：加强上皮细胞与其下基质的联系，防 止细胞在受外力时与基膜分离。
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Hemidesmosomes
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◆功能：固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
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电 镜 形 态 结 构 和 组 成
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2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是： 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质，如纤粘连蛋白等相连，而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面）：沟，嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。
细胞连接与细胞粘连的基础
白细胞（β2亚基）——血管内皮细胞（异亲型） 血小板（β3亚基）——纤维蛋白原——血小板（ β3亚基）
（连接分子依赖型） 3.参与细胞信号转导。
细胞连接与细胞粘连的基础
• 整联蛋白与医学
根据整联蛋白胞外段识别RGD三肽序列的原理，研制出人工 RGD合成肽用以阻断整联蛋白与纤维蛋白原结合，从而实现 抗血小板凝集，预防血栓形成。
细胞连接与细胞粘连的基础
（2）选择素的功能： 参与白细胞、血小板与血管内皮细胞之间的识别
与黏附(弱黏附)，帮助白细胞从血液进入炎症部位。
细胞连接与细胞粘连的基础
4.3 免疫球蛋白超 家族 (Immunoglobinsuperfamily,Ig-SF)
❖ 结构特点：胞外段含免疫球蛋白（Ig）样结构域，即二硫 键维系的两组反向平行的β折叠。
细胞连接与细胞粘连的基础
❖ 功能： 1.连接上皮细胞； 2.封闭细胞间隙，防止物质无选择地通过，维持内环境
稳定；
细胞连接与细胞粘连的基础
❖ 功能： 3.形成膜蛋白扩散屏
障，维持上皮细胞 的极性。
细胞连接与细胞粘连的基础
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
黏 细胞连接与细胞粘连的基础 附于血管内皮（异亲型）
4.4 整联蛋白/整合素 （intergrin）
结构特点：由α、β亚单位经非 共价键形成的异源二聚体。 α、 β亚单位分别为单次穿膜蛋白， 其胞外区识别具有RGD三肽序 列的细胞外基质蛋白，胞内区 则与细胞骨架成分结合。
作用特点：依赖Ca2＋、Mg2+， 介导异亲型黏附。
• 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。
（连接分子依赖型） 3.参与细胞信号转导。
细胞连接与细胞粘连的基础
• 整联蛋白与医学
根据整联蛋白胞外段识别RGD三肽序列的原理，研制出人工 RGD合成肽用以阻断整联蛋白与纤维蛋白原结合，从而实现 抗血小板凝集，预防血栓形成。
细胞连接与细胞粘连的基础
（2）选择素的功能： 参与白细胞、血小板与血管内皮细胞之间的识别
与黏附(弱黏附)，帮助白细胞从血液进入炎症部位。
细胞连接与细胞粘连的基础
4.3 免疫球蛋白超 家族 (Immunoglobinsuperfamily,Ig-SF)
❖ 结构特点：胞外段含免疫球蛋白（Ig）样结构域，即二硫 键维系的两组反向平行的β折叠。
细胞连接与细胞粘连的基础
❖ 功能： 1.连接上皮细胞； 2.封闭细胞间隙，防止物质无选择地通过，维持内环境
稳定；
细胞连接与细胞粘连的基础
❖ 功能： 3.形成膜蛋白扩散屏
障，维持上皮细胞 的极性。
细胞连接与细胞粘连的基础
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
黏 细胞连接与细胞粘连的基础 附于血管内皮（异亲型）
4.4 整联蛋白/整合素 （intergrin）
结构特点：由α、β亚单位经非 共价键形成的异源二聚体。 α、 β亚单位分别为单次穿膜蛋白， 其胞外区识别具有RGD三肽序 列的细胞外基质蛋白，胞内区 则与细胞骨架成分结合。
作用特点：依赖Ca2＋、Mg2+， 介导异亲型黏附。
• 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。
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中的物质回流入腔中。保证组织内环境的稳定。
2. 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子测向扩散的屏障，从而
维持上皮细胞的极性。
紧 密 连 接 模 式 图
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二. ◆主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻 两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。 ◆又称斑形成连接(plaque-bearing junction)，分为： ●黏合连接 ●桥粒连接 （一）黏合连接 (adhesion junction) 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白纤维 相连，称为黏合连接。 ●黏合带(adhesion belt):（介导细胞之间相连） ●黏着斑(adhesion belt):（介导细胞与胞外基质 之间相连）
间 隙 连 接
化学突触
三、化学突触 synapse
• 是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释 放神经递质来传导兴奋。 • 由突触前细胞、突触后细胞、突触间隙三部分组成。 • 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。
• 突触小体内有突触小泡，内含神经递质。
化学突触的结构模型
几种不同方式的细胞连接
细胞黏附分子的作用方式
一.钙黏素(cadherin)
钙黏素(cadherin)属同亲性CAM，其作用依赖于Ca2＋。 至今已鉴定出30种以上钙黏素，分布于不同的组织。 钙黏素的功能：
●介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙黏素是保持上皮 细胞相互黏合的主要CAM，是黏合带的主要构成成分。 ●参与细胞分化。钙黏素对于胚胎细胞的早期分化及成体 组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙黏素表 达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过 细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程。 ●抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙黏素减 少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的 前提。因而有人将E钙黏素视为转移抑制分子。
桥 粒 结 构 模 式 图
• 桥粒对上皮细胞结构的维持非常重要。胰蛋白酶、 胶原酶、透明质酸酶和Ca2+螯合剂等均能破坏桥 粒结构。 • 一些皮肤病与桥粒病变有关。如自身免疫缺陷病--天疱疮
半桥粒(Hemidesmosomes) ◆存在部位： 位于上皮组织基底层细胞与基底膜交界 的细胞膜上相连。 ◆结构特点： 形状、结构与点状桥粒相似，只是相当 于桥粒的一半。 ◆与桥粒连接有两点差别∶ ●半桥粒参与连接的跨膜蛋白不是钙黏着蛋白而是 整联蛋白； ●整联蛋白的细胞外结构域不是与相邻细胞的整联 蛋白相连而是同细胞外基质相连。
三. 免疫球蛋白超家族(Ig-superfamily) 免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily, Ig-SF），分子 结构中含有免疫球蛋白（Ig）的类似结构域CAM超家 族，一般不依赖于Ca2＋。免疫球蛋白结构域是指借二 硫键维系的两组反向平行β折叠结构。
• 大多数免疫球蛋白超家族粘附分子介导淋巴细胞 和免疫应答所需要的细胞之间的特异的相互作用。 但一些免疫球蛋白超家族成员，如N-CAM介导非免 疫细胞的黏着。
功能：黏连；支持；改变细胞微环境；信号功能。影
响细胞的增殖、分化、存活、和死亡。
类型：胶原、层黏连蛋白和纤连蛋白、氨基聚糖与蛋
白聚糖、弹性蛋白及植物细胞壁 。
ECM分布及其细胞表面受体
上皮组织的细胞外基质
一. 氨基聚糖与蛋白聚糖 1．氨基聚糖(glycosaminoglycan，GAG) GAG是重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。 二糖单位通常由氨基己糖和糖醛酸组成。 可分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、 硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。 透明质酸(hyaluronic acid, HA)是唯一不硫酸化的 GAG(N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸)，含多达10万 个糖基。可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压 性。
（二）桥粒连接（desmosome）
★点状桥粒(desmosomes)
◆细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种黏 着连接方式称为桥粒。 ◆存在部位： 上皮细胞中位于黏合带的下方。是相邻细胞接触点 上类似纽扣状的结构。 ◆分布组织： 机体组织内分布广泛，尤其在上皮组织，心肌和 子宫颈等易受机械张力的组织中含量最为丰富。
子量1000以下的物质通过。
◆特殊功能：除使细胞牢固连接外，主要介导细胞间通讯。
细胞膜
跨膜蛋白分子 孔 道φ 2.0nm
的 通 道 相 对 接
连接小体 两 个 （缝隙连接的基本单位） 连 接 小 体 细胞间隙 间 2-4nm
◆间隙连接的主要功能：
●机械连接作用； ●电偶联（electrical coubling） 电偶联在神经冲动信息传递过程中起重要作用； ●代谢偶联（matebolic coubling） 代谢偶联可允许小分子代谢物和信号分子通过间隙连接
功能分类 封闭连接 锚定连接
结构分类
主要特征
主要分布 上皮细胞、脑微血管内皮细胞
紧密连接 相邻细胞膜形成封闭链 黏合连接 肌动蛋白纤维参与的锚定连接 黏合带 黏着斑 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接
上皮细胞 上皮细胞基部
桥粒连接 中间纤维参与的锚定连接
桥粒 半桥粒 通讯连接 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接 心肌细胞、上皮细胞 上皮细胞基部 大多数动物组织细胞
（一）间隙连接(gap junction)
普遍存在与各种组织细胞中(成熟骨骼肌细胞和循环 ◆分布组织： 系统中的血细胞除外)
◆结构特点：是双方接触面积较大的盘状结构(Connexons)。
许多6-8nm的六角形颗粒规则地排列在质膜上
每个六角形颗粒称为一个“连接小体”，是间隙连接的结构单位 每个连接小体由6个穿膜蛋白质分子围成，中央有直径2nm的 通道，相邻细胞膜的连接小体一一对接，孔道相通，允许分
Ksp-cadherin 肾 OB-cadherin 成骨细胞 VB-cadherin 脉管内皮细胞 desmoglein desmocollin 桥粒 桥粒
二. 选择素(selectin)
选择素（selectin） 属异亲性CAM，其作用 依赖于Ca2＋。主要参与 白细胞与血管内皮细胞 或血小板之间的识别与 黏合。帮助白细胞、血 小板从血液进入炎症部 位 已知选择素有三种： L选择素、E选择素及P 选择素。
第十章 细胞连接与细胞粘连
定义：
是指细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间 在质膜接触区特化形成的连接结构。
分类：依行使功能的不同分类：
封闭连接(occluding junction/tight junction)
细胞连接 锚定连接(anchoring junction)
通讯连接(communicating junction)
• 随着人们年龄的增长及营养、日照、环境等因素的影响， 人体合成透明 质酸（玻璃酸）HA的能力逐渐下降，皮肤 中透明质酸（玻璃酸）HA的含量会逐渐降低， • 人在胚胎时期体内透明质酸（玻璃酸）HA含量最高，出 生后逐渐减少。如果把20岁的人体内的透明质酸（玻璃酸） HA相对含量定位100%，则30、50、60岁时分别下降为 65%、45%、25%。当皮肤中的透明质酸（玻璃酸）HA 含量低于某一水平时，皮肤表层的含水量会逐渐降低，造 成角质层老化，皮肤就显得粗糙，出现皱纹，失去弹性， 显得衰老，这一现象一般出现在25岁以后。这也是中老年 人与少年儿童皮肤差距的主要原因之一。同时人体皮肤中 透明质酸（玻璃酸）HA的破坏与紫外线有关，所以长期 从事野外作业、高原生活、户外作业的人员较室内工作人 员的皮肤显得粗糙。
◆黏着斑 (adhesion plaqua，focal adhesion) 主要特点是：膜整联蛋白/整合素(integrin)向内通过 锚定蛋白与actin相连，向外同细胞外基质，如纤连蛋 白，而不是与另一个细胞的表面相连。
• 黏着斑在肌细胞与肌腱形成的连接中很常见。体 外培养细胞常通过黏着斑附着在培养皿的表面， 它的形成与解离对细胞的铺展和迁移具有重要意 义。
◆黏合带 (adhesion belts) ●是细胞-细胞间黏着的一种方式； ●位于上皮细胞紧密连接的下方； ●靠钙黏着蛋白同肌动蛋白相互作用； ●黏着带处相邻细胞质膜的间隙为20～25nm, 介于 紧密连接和桥粒之间。 ◆参与黏着连接的组分∶ ●钙黏着蛋白(cadherin)：
一种跨膜连接糖蛋白，属Ca2+依赖的细胞-细胞黏着分子
间隙连接 由连接子介导细胞通讯
化学突触 神经细胞突触通讯
神经元核神经-肌细胞间
一. 紧密连接(tight junction)
◆存在部位: 普遍存在于腔道上皮细胞靠近管腔端的相邻细胞膜间。 ◆结构特点: 嵴线主要由两种跨膜蛋白claudin和occludin和外周 蛋白ZO组成。形成焊接线，封闭相邻细胞间的空隙。 ◆紧密连接的功能: 1.防止细胞外物质无选择的通过细胞间隙进入组织，或组织
细胞黏附分子（cell adhesion molecule，CAM） 是参与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。可大致分为五类：钙黏素、选择素、 整合素、免疫球蛋白超家族及透明质酸黏素。 细胞黏附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部 分组成：①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负 责与配体的识别；②跨膜区，多为一次跨膜；③胞 质区，肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨 架成分直接相连，或与胞内的化学信号分子相连， 以活化信号转导途径。
Hemidesmosomes
• 半桥粒主要功能是把上皮细胞与其下方的基底膜 连接在一起，防止机械力造成的上皮与其下方的 组织剥离。 • 抗半桥粒的自身抗体可导致老年人的大泡性类天 疱疮
三. 通讯连接（communicating junction） ◆一种特殊的细胞连接, 位于特化的具细胞间通讯作 用的细胞； ◆具机械的细胞连接作用； ◆在细胞间形成电偶联或代谢偶联, 以此来传递信号。 ◆通讯连接的方式： ●间隙连接(gap junction) ●化学突触(chemical synapse)
2. 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子测向扩散的屏障，从而
维持上皮细胞的极性。
紧 密 连 接 模 式 图
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二. ◆主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻 两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。 ◆又称斑形成连接(plaque-bearing junction)，分为： ●黏合连接 ●桥粒连接 （一）黏合连接 (adhesion junction) 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白纤维 相连，称为黏合连接。 ●黏合带(adhesion belt):（介导细胞之间相连） ●黏着斑(adhesion belt):（介导细胞与胞外基质 之间相连）
间 隙 连 接
化学突触
三、化学突触 synapse
• 是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释 放神经递质来传导兴奋。 • 由突触前细胞、突触后细胞、突触间隙三部分组成。 • 突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。
• 突触小体内有突触小泡，内含神经递质。
化学突触的结构模型
几种不同方式的细胞连接
细胞黏附分子的作用方式
一.钙黏素(cadherin)
钙黏素(cadherin)属同亲性CAM，其作用依赖于Ca2＋。 至今已鉴定出30种以上钙黏素，分布于不同的组织。 钙黏素的功能：
●介导细胞连接。在成年脊椎动物，E-钙黏素是保持上皮 细胞相互黏合的主要CAM，是黏合带的主要构成成分。 ●参与细胞分化。钙黏素对于胚胎细胞的早期分化及成体 组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙黏素表 达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用，从而通过 细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程。 ●抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙黏素减 少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落，成为侵袭与转移的 前提。因而有人将E钙黏素视为转移抑制分子。
桥 粒 结 构 模 式 图
• 桥粒对上皮细胞结构的维持非常重要。胰蛋白酶、 胶原酶、透明质酸酶和Ca2+螯合剂等均能破坏桥 粒结构。 • 一些皮肤病与桥粒病变有关。如自身免疫缺陷病--天疱疮
半桥粒(Hemidesmosomes) ◆存在部位： 位于上皮组织基底层细胞与基底膜交界 的细胞膜上相连。 ◆结构特点： 形状、结构与点状桥粒相似，只是相当 于桥粒的一半。 ◆与桥粒连接有两点差别∶ ●半桥粒参与连接的跨膜蛋白不是钙黏着蛋白而是 整联蛋白； ●整联蛋白的细胞外结构域不是与相邻细胞的整联 蛋白相连而是同细胞外基质相连。
三. 免疫球蛋白超家族(Ig-superfamily) 免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily, Ig-SF），分子 结构中含有免疫球蛋白（Ig）的类似结构域CAM超家 族，一般不依赖于Ca2＋。免疫球蛋白结构域是指借二 硫键维系的两组反向平行β折叠结构。
• 大多数免疫球蛋白超家族粘附分子介导淋巴细胞 和免疫应答所需要的细胞之间的特异的相互作用。 但一些免疫球蛋白超家族成员，如N-CAM介导非免 疫细胞的黏着。
功能：黏连；支持；改变细胞微环境；信号功能。影
响细胞的增殖、分化、存活、和死亡。
类型：胶原、层黏连蛋白和纤连蛋白、氨基聚糖与蛋
白聚糖、弹性蛋白及植物细胞壁 。
ECM分布及其细胞表面受体
上皮组织的细胞外基质
一. 氨基聚糖与蛋白聚糖 1．氨基聚糖(glycosaminoglycan，GAG) GAG是重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。 二糖单位通常由氨基己糖和糖醛酸组成。 可分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、 硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。 透明质酸(hyaluronic acid, HA)是唯一不硫酸化的 GAG(N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸)，含多达10万 个糖基。可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压 性。
（二）桥粒连接（desmosome）
★点状桥粒(desmosomes)
◆细胞是通过中间纤维锚定到细胞骨架上，这种黏 着连接方式称为桥粒。 ◆存在部位： 上皮细胞中位于黏合带的下方。是相邻细胞接触点 上类似纽扣状的结构。 ◆分布组织： 机体组织内分布广泛，尤其在上皮组织，心肌和 子宫颈等易受机械张力的组织中含量最为丰富。
子量1000以下的物质通过。
◆特殊功能：除使细胞牢固连接外，主要介导细胞间通讯。
细胞膜
跨膜蛋白分子 孔 道φ 2.0nm
的 通 道 相 对 接
连接小体 两 个 （缝隙连接的基本单位） 连 接 小 体 细胞间隙 间 2-4nm
◆间隙连接的主要功能：
●机械连接作用； ●电偶联（electrical coubling） 电偶联在神经冲动信息传递过程中起重要作用； ●代谢偶联（matebolic coubling） 代谢偶联可允许小分子代谢物和信号分子通过间隙连接
功能分类 封闭连接 锚定连接
结构分类
主要特征
主要分布 上皮细胞、脑微血管内皮细胞
紧密连接 相邻细胞膜形成封闭链 黏合连接 肌动蛋白纤维参与的锚定连接 黏合带 黏着斑 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接
上皮细胞 上皮细胞基部
桥粒连接 中间纤维参与的锚定连接
桥粒 半桥粒 通讯连接 细胞-细胞连接 细胞-细胞外基质连接 心肌细胞、上皮细胞 上皮细胞基部 大多数动物组织细胞
（一）间隙连接(gap junction)
普遍存在与各种组织细胞中(成熟骨骼肌细胞和循环 ◆分布组织： 系统中的血细胞除外)
◆结构特点：是双方接触面积较大的盘状结构(Connexons)。
许多6-8nm的六角形颗粒规则地排列在质膜上
每个六角形颗粒称为一个“连接小体”，是间隙连接的结构单位 每个连接小体由6个穿膜蛋白质分子围成，中央有直径2nm的 通道，相邻细胞膜的连接小体一一对接，孔道相通，允许分
Ksp-cadherin 肾 OB-cadherin 成骨细胞 VB-cadherin 脉管内皮细胞 desmoglein desmocollin 桥粒 桥粒
二. 选择素(selectin)
选择素（selectin） 属异亲性CAM，其作用 依赖于Ca2＋。主要参与 白细胞与血管内皮细胞 或血小板之间的识别与 黏合。帮助白细胞、血 小板从血液进入炎症部 位 已知选择素有三种： L选择素、E选择素及P 选择素。
第十章 细胞连接与细胞粘连
定义：
是指细胞与细胞之间或细胞与细胞外基质之间 在质膜接触区特化形成的连接结构。
分类：依行使功能的不同分类：
封闭连接(occluding junction/tight junction)
细胞连接 锚定连接(anchoring junction)
通讯连接(communicating junction)
• 随着人们年龄的增长及营养、日照、环境等因素的影响， 人体合成透明 质酸（玻璃酸）HA的能力逐渐下降，皮肤 中透明质酸（玻璃酸）HA的含量会逐渐降低， • 人在胚胎时期体内透明质酸（玻璃酸）HA含量最高，出 生后逐渐减少。如果把20岁的人体内的透明质酸（玻璃酸） HA相对含量定位100%，则30、50、60岁时分别下降为 65%、45%、25%。当皮肤中的透明质酸（玻璃酸）HA 含量低于某一水平时，皮肤表层的含水量会逐渐降低，造 成角质层老化，皮肤就显得粗糙，出现皱纹，失去弹性， 显得衰老，这一现象一般出现在25岁以后。这也是中老年 人与少年儿童皮肤差距的主要原因之一。同时人体皮肤中 透明质酸（玻璃酸）HA的破坏与紫外线有关，所以长期 从事野外作业、高原生活、户外作业的人员较室内工作人 员的皮肤显得粗糙。
◆黏着斑 (adhesion plaqua，focal adhesion) 主要特点是：膜整联蛋白/整合素(integrin)向内通过 锚定蛋白与actin相连，向外同细胞外基质，如纤连蛋 白，而不是与另一个细胞的表面相连。
• 黏着斑在肌细胞与肌腱形成的连接中很常见。体 外培养细胞常通过黏着斑附着在培养皿的表面， 它的形成与解离对细胞的铺展和迁移具有重要意 义。
◆黏合带 (adhesion belts) ●是细胞-细胞间黏着的一种方式； ●位于上皮细胞紧密连接的下方； ●靠钙黏着蛋白同肌动蛋白相互作用； ●黏着带处相邻细胞质膜的间隙为20～25nm, 介于 紧密连接和桥粒之间。 ◆参与黏着连接的组分∶ ●钙黏着蛋白(cadherin)：
一种跨膜连接糖蛋白，属Ca2+依赖的细胞-细胞黏着分子
间隙连接 由连接子介导细胞通讯
化学突触 神经细胞突触通讯
神经元核神经-肌细胞间
一. 紧密连接(tight junction)
◆存在部位: 普遍存在于腔道上皮细胞靠近管腔端的相邻细胞膜间。 ◆结构特点: 嵴线主要由两种跨膜蛋白claudin和occludin和外周 蛋白ZO组成。形成焊接线，封闭相邻细胞间的空隙。 ◆紧密连接的功能: 1.防止细胞外物质无选择的通过细胞间隙进入组织，或组织
细胞黏附分子（cell adhesion molecule，CAM） 是参与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。可大致分为五类：钙黏素、选择素、 整合素、免疫球蛋白超家族及透明质酸黏素。 细胞黏附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部 分组成：①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负 责与配体的识别；②跨膜区，多为一次跨膜；③胞 质区，肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨 架成分直接相连，或与胞内的化学信号分子相连， 以活化信号转导途径。
Hemidesmosomes
• 半桥粒主要功能是把上皮细胞与其下方的基底膜 连接在一起，防止机械力造成的上皮与其下方的 组织剥离。 • 抗半桥粒的自身抗体可导致老年人的大泡性类天 疱疮
三. 通讯连接（communicating junction） ◆一种特殊的细胞连接, 位于特化的具细胞间通讯作 用的细胞； ◆具机械的细胞连接作用； ◆在细胞间形成电偶联或代谢偶联, 以此来传递信号。 ◆通讯连接的方式： ●间隙连接(gap junction) ●化学突触(chemical synapse)