细胞粘附分子的种类及其表达与功能
医学免疫学-白细胞分化抗原和粘附分子
隆抗体鉴定为主方法，将来自不同实验室的单 克隆抗体所识别的同一分化抗原称为一个分化 群（CD）
常用的CD分子
与T细胞识别、粘附和活化有关的CD分子
CD
表达细胞
功能
CD2
T、NK 、胸腺细胞
绵羊红细胞受体，是CD58L，具有粘附作用
粘附分子中IgSF识别的配体多为IgSF分子和整合素家族分子。 主要参与细胞间相互识别、相互作用。
• 细胞间粘附分子（ICAM）：包括 ICAM-1（CD54）、ICAM-2 （CD102）、ICAM-3（CD50）均为LFA-1的配体
• 血管细胞粘附分子（VCAM）：是VLA-4的配 体 •其他：CD4、CD8、MHC-I、MHC-II、CD28
其他粘附分子
PNAd： 外周淋巴结地址素，主要分布HEV，配体是白 细胞L-selection
CLA：皮肤淋巴细胞相关抗原，分布于记忆T细胞，配体 为活化内皮上的E-selection
CD44：细胞外基质受体，分布广泛，主要分布于记忆T 细胞，配体为FN、CO、LN、透明质酸
黏附分子的功能
免疫细胞识别中的辅助受体和协同活化信号 炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附 淋巴细胞归巢（lymphocyte homing）
它们参与细胞的识别、 活化、增殖、分化 和信号转导，在免疫应答、炎症发生、凝血、 损伤修复、肿瘤浸润和转移等多种生理、病理 过程中起重要作用
粘附分子的分类：
• 整合素家族（integrin family） • 选择素家族（selectin family） • 免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily） • 钙粘蛋白家族（Ca2+ dependent cell adhesion molecule
IL1b等细胞粘附分子在不同类型脑膜肿瘤组织中的表达及意义
IL1b等细胞粘附分子在不同类型脑膜肿瘤组织中的表达及意义青岛大学硕士学位论文IL--1b等细胞粘附分子在不同类型脑膜肿瘤组织中的表达及意义姓名：夏广文申请学位级别：硕士专业：人体解剖与组织胚胎学指导教师：夏玉军20110528IL-lb等细胞粘附分子在不同类型脑膜肿瘤组织中的表达及意义中文摘要目的通过观察细胞粘附分子等细胞因子在不同性质的脑膜肿瘤组织细胞细胞中的表达情况，探讨肿瘤细胞生长的生物学特征，以期寻找更有效和特异性的方法或手段干预肿瘤细胞的迁延性生长，从而为防治肿瘤转移提供直接的依据。
方法随机取肺癌脑膜转移以及原发性脑膜瘤手术标本各20例，常规石蜡包埋、组织切片，先进行HE染色以证实肿瘤一般组织学特点，再利用免疫组织化学染色的方法，分别观察HMGBl、CXCR4、IL．1b以及VCAM．1在各肿瘤组织细胞中的表达，并利用图像分析技术半定量比较光吸收密度的差异。
结果两组组织均可见HMGBl、CXCR4、IL．1b以及VCAM．1的表达。
图像分析技术光吸收密度值，在原发性脑膜瘤组织HMGBl、CXCR4、IL．1b以及VCAM．1分别为0．2406±0．0937、0．2392±0．2346、0．2172±0．0072、0．2112±0．0034；而肺癌脑膜转移组的表达情况分别为0．3170±0．0021、0．5836±0．0085、0．2715±0．0124、0．3080±0．0097。
肺癌脑膜转移组HMGBl、CXCR4、IL-lb以及VCAM-l均比原发性脑膜瘤明显增高。
统计学配对资料的t检验，P值均<O．05，差异有统计学意义。
结论与原发性脑膜瘤相比，肺癌脑膜转移组HMGBl、CXCR4以及VCAM．1表达明显增高；细胞粘附分子HMGB 1、CXCR4、VCAM．1的高表达可能是导致恶性肿瘤细胞浸润性生长和迁延性生长的重要细胞粘附分子。
细胞粘附分子和细胞外基质的研究
细胞粘附分子和细胞外基质的研究自从1952年人类基因组的发现，生命科学领域开始急速发展。
细胞学、分子生物学、遗传学等领域成为了人们研究生命的主要方向。
其中，细胞粘附分子和细胞外基质的研究是非常重要的一部分，也是目前生物学研究的热点话题之一。
1. 细胞粘附分子（Cell Adhesion Molecules，CAMs）细胞粘附分子是指表达在细胞表面的一类分子，它们具有许多共同特点，如参与细胞间相互作用、细胞和基质间的粘附和信号传导等。
细胞粘附分子分为三类：整合素、选择素和黏附分子。
1.1 整合素整合素是一类具有多个亚单位结构的膜蛋白，它们与细胞外基质组分如胶原蛋白、纤维连接蛋白等发生结合，从而参与细胞与基质间的粘附作用。
目前已知的整合素包括18个亚单位，其中β1、α2、β3、β5等亚单位与癌症的发生和转移密切相关。
1.2 选择素选择素是一类单亚单位的膜蛋白，主要参与细胞间的相互作用过程，包括白细胞的黏附和移动、内皮细胞的黏附和血液循环等。
目前已知的选择素包括三个亚型，分别是L-选择素、E-选择素和P-选择素。
1.3 黏附分子黏附分子是一类参与细胞和细胞间的相互作用的分子，其主要功能是维持组织的形态、粘附并紧密连接不同种类细胞。
目前已知的黏附分子包括I型和II型黏附分子，其中I型黏附分子有肝素硫酸、半胱氨酸、Vitronectin以及TNF-α等，II型黏附分子有CD44、L1、Neural cell adhesion molecule (NCAM)等。
2. 细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）细胞外基质是由多种分子组成的复合物，其主要成分包括胶原蛋白、弹性蛋白、黏多糖和非胶原蛋白。
它不仅是细胞和细胞之间的支持和桥梁，也是参与细胞分化、增殖和迁移等过程的重要因素。
2.1 胶原蛋白胶原蛋白是ECM中最主要的成分，约占ECM总量的30%。
它是一种由三条左旋螺旋状的多肽链组成的三重螺旋体结构，参与细胞粘附和基质分解过程。
细胞粘附分子细胞粘附分子的概念
Mac-1 (CD11b/CD18)
P150/95 (CD11c/CD18) 分别是CR3、CR4型补体受体，参与吞噬 调理作用
（三）血小板糖蛋白组（β3）
IIb／b3主要分布于血小板，介导血小板与 ECM中的FB、FN、VIII因子结合，促进血 小板的粘附和凝集。
v／b3分子分布广泛，可促进白细胞向组 织间质移行
IGSF粘附分子的主要成员、分布及配体
IGSF粘附分子 CD2（LFA-2） CD58（LFA-3）
CD4／CD8 MHCII／I类分子 ICAM-1／2／3
NCAM－1 VCAM－1 B7.1/B7.2
CD28 CTLA－4
分布 T、NK Leu, RBC,EC,EP,F
T APC/有核细胞 DC,EC,EP,M,B,T 神经细胞,NK,T APC,基质细胞,EC APC,活化B细胞
T 活化T细胞
配体 LFA-3 CD2 MHCII／I类分子 CD4／CD8 LFA-1 NCAM－1 VLA－4 CD28,CTLA-4 B7.1/B7.2 B7.1/B7.2
（一）CD4／CD8
CD4为55KD的单链跨膜糖蛋白，胞外有4 个Ig样区，近N端的两个功能区与MHC II 类分子的抗原结合槽区域结合。
三、 Ig超家族(Ig superfamily，IGSF)
该家族成员的胞外区均含有1个以上Ig样结 构域，多为细胞表面成分，也有可溶性分 子，分布广泛，有些是互为受体、配体， 或与其它类别中CAM互为受体、配体，还 有的为受体与配体相同。
它们主要介导细胞间的粘附并传递细胞内 信号，与细胞分化、炎症反应、免疫应答 和淋巴细胞再循环等密切相关。
LFA－1
– 表达： 淋巴细胞、粒细胞、单核细胞（除Mφ外），以CTL的 表达量最丰富。
医学免疫学课件 第六章 CD分子和黏附分子
1982，国际协作组会议决定：
将不同实验室的单克隆抗体所鉴定的同一分化 抗 原 进 行 统 一 命 名 ， 称 为 CD （ cluster of differentiation，分化群），按发现顺序缀 以 相应阿拉伯数字。
人CD的序号已从CD1命名至CD363。
一、参与免疫细胞识别与信号转导的CD分子
2. 参与免疫细胞识别与活化
1）参与Th细胞、B细胞活化
✓ 在Th-APC、Th-B细胞相互作用中，黏附分子对（如 CD28/B7、CD40/CD40L等）分别向T、B细胞提供 共刺激信号。
2）参与CD8+CTL活化和效应
✓ 在CTL杀伤靶细胞的过程中，LFA-1/ICAM-1、CD2 /LFA-3等黏附分子对，向CTL提供共刺激信号，参 与CTL对靶细胞的杀伤作用。
第二节 黏附分子
黏附分子（adhesion molecule，AM）：
✓ 是一类介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质 间相互接触和结合的分子，多为跨膜糖蛋白。
✓ 大部分黏附分子都属于CD分子。
一、黏附分子的类别及特征
1. 整合素家族 2. 选择素家族 3. 免疫球蛋白超家族 4. 黏蛋白样家族 5. 钙黏蛋白家族
✓ IgSF黏附分子参与诱导胸腺细胞分化成熟； ✓ gpⅡb/Ⅲa、VNRβ3等整合素分子参与凝血
及伤口修复过程； ✓ 钙黏蛋白（cadherin）家族对胚胎细胞发
育并形成组织和器官至关重要；
✓ 参与细胞迁移和细胞凋亡的调节。
（第二信号）。
三、参与免疫效应的CD分子
✓ 包括补体受体、细胞因子受体、IgFc段受体 和凋亡有关的CD分子等。
细胞凋亡相关的CD分子——
CD95（Fas）和CD178（Fas L）
分子细胞生物学细胞粘附分子及细胞连结
OB-钙粘素 成骨细胞
VB-钙粘素 脉管内皮细胞
desmoglein 桥粒
desmocollin 桥粒
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6
钙粘素的作用
1．介导细胞连接 E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主要
CAM，是粘合带及桥粒中的主要构成成分。
2．参与细胞分化 钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体
组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑有重要 作用。
包括：α-，β-，γ-连锁蛋白(catenin)，粘着斑蛋 白(vinculin)、α-辅肌动蛋白(α-actinin)和片珠蛋白 (plakoslobin)等附着蛋白。
◆钙粘素
◆肌动蛋白
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27
粘合斑
粘合斑(adhesion plaque，focal adhesion)位于细胞
与胞外基质间，通过整合素(integrin)把细胞中的肌动 蛋白束和胞外基质连接起来。连接处质膜内侧有附着 蛋白形成盘状胞质斑。
活化的整合素又可失活，导致黏附的细胞相互脱离。
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整合素的作用
整合素家族是介导细胞与细胞外基质相互作用的 最主要的分子。
整合素是多数细胞外基质蛋白的受体，能识别、 结合细胞外基质中相应的配体，为细胞黏附提供附着 点，介导细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的 粘附，使细胞粘在一起，形成一个整体。
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（一）间隙连接(gap junction)
间隙连接也称缝隙连接，是细胞通过连接子进行 的细胞连接。 “间隙” 是指相邻质膜间有2～4 nm的 间隙，间隙内有大量微型管道(连接子)，连接细胞的 胞质，允许一些小分子物质直接从一个细胞流入另一 个细胞。
间隙连接存在于脊椎动物的很多成年细胞和正在 发育的细胞中。
粘附分子的功能
粘附分子的功能第三节粘附分子的功能在体内，一种细胞可能同时表达多种粘附分子，一种粘附分子也可以表达于多种不同的组织细胞，而细胞间的相互粘附作用又可能由多对粘附分子受体/配体共同参与，单从某一对粘附分子的作用难于了解细胞粘附作用的全过程。
本节着重从粘附分子参与的体内某些生理或病理过程来介绍粘附分子的功能，并简述其分子基础。
一、炎症过程中白细胞与血管内皮细胞的粘附炎症过程的一个重要特征就是白细胞粘附、穿越血管内皮细胞，向炎症部位渗出。
这一过程一个重要的分子基础是白细胞与血管内皮细胞粘附分子的相互作用，表2-7例举了参与这一过程的粘附分子。
不同白细胞的渗出过程或渗出过程的不同阶段所涉及的粘附分子不尽相同。
1.不同粘附分子在粘附过程不同阶段所起的作用在体内由于血液处于不断流动状态，白细胞与血管内皮细胞的粘附作用是在血液流动产生的切力作用下进行的，因此白细胞与血管内皮细胞的相互粘附作用有其特殊性。
体内白细胞与血管内皮细胞的粘附作用包括白细胞沿血管壁流动的最初粘附作用，以及随后的加强粘附和穿越内皮细胞的过程。
为了模拟体内血液流动状态，在体外研究白细胞与血管内皮细胞的粘附作用时，采用了特殊的实验装置，使培养液中的中性粒细胞不断流动通过培养状态的单层内皮细胞。
实验表明，在流体产生的切力作用下，CD11/CD18与其配体ICAM-1对于中性粒细胞与血管内皮细胞的最初粘附几乎不起作用。
相比之下，L-seletin分子与其配体E-se lectin的结合则发挥重要的作用，抗L-selectin分子的单克隆抗体可明显阻断这种最初的粘附作用。
在随后发生的中性粒细胞与血管内皮细胞加强粘附并穿越血管内皮细胞的过程中，L-selectin分子与其配体的结合则几乎不起任何作用，而CD11/CD18与其配体的相互作用上升到关键地位。
已经粘附于血管内皮细胞的中性粒细胞L-selcetin分子表达水平显著下降，在趋化因子（如膜结合IL-8）的诱导下，CD11/CD18表达水平则明显升高。
分子细胞与组织：突触及粘附分子
参与学习记忆过程
EphA能够影响 到突触可塑性和 脑的高级功能。 EphB参与突触 可塑性及记忆形 成过程。
Neurexin Neuroligin
neurexin
1
概念
神经黏附分子 位于突触前膜
2
分类
六种蛋白质产物 neurexin-α1 neurexin-α2 neurexin-α3 neurexin-β1 neurexin-β2 neurexin-β3
生理功能轴突向导eph受体调节轴突介导实验证实为了形成正确的介导和视网膜轴突纤维投射在哺乳动物的中脑需要ephrina2和ephrina5两种配体不其受体的相互排斥活性在突触的作用eph家族蛋白的功能涉及介导轴突到达靶区也影响神经元初始接触突触和突触维持的发育过程
突触 及 粘附分子
突触及粘附分子
突触的发生过程 粘附分子：
• Eph受体和Ephrin配体 • Neurexin、Neuroligin • 钙粘蛋白（cadherin） • 突触细胞黏附分子（SynCAM） • 突触分化诱导基因产物（SynDIG1）
突触的发生过程
突触的发生机制
突触
分类：电突触和化学突触两大类，后者普遍存在于哺乳类动 物。 结构： • 突触前终扣内含有突触小泡，是神经递质的载体，也是突
突触形成
cadherin在突触形成过程中 呈现出时空分布特征、特异 分布特征。
ProN在突触形成的过程中起 负性调节作用。
突触信息传递
N-cadherin能够调节突触 囊泡在突触前膜的聚集和稳 定。
neurexin-1调节突触囊泡的 功能依赖于N-cadherin。
突触细胞黏附分子 （SynCAM）
靶选择期
• 一个延伸中的轴突不会和它所经路径上的任何细胞形成突触，当它到达 适当的靶组织时，产生一些信号使生长中的细胞减慢速度，接触突触后 细胞，形成突触终末。
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细胞粘附分子的种类及其表达与功能细胞是生物体最基本的组成单位。
细胞内的分子可以对外界环
境产生反应，同时也受到大小分子的影响。
在细胞内部，分子会
相互作用，形成复杂的结构。
而在细胞与外界交互时，细胞粘附
分子则起着非常重要的作用。
本文将介绍几种常见的细胞粘附分
子及其表达与功能。
一、整合素
整合素是一种跨膜糖蛋白，是细胞外基质与细胞之间的桥梁。
整合素家族成员很多，包括α和β亚基，它们可以结合在一起，
形成两个相互交错的齿轮状结构，形成完整的分子。
整合素与胶
原蛋白、纤维连接蛋白等细胞外基质分子有着特异的配对结构，
可以参与细胞黏附、细胞迁移、细胞与毒素相互作用等生命活动。
在人体内，整合素也有着各种功能，不同类型的细胞表达的整
合素也不同。
在免疫系统中，白细胞表达的整合素如LFA-1和
VLA-4等，可以与内皮细胞表面的分子结合，促进白细胞穿过血
管壁，进入组织；在心血管系统中，血小板表面的整合素可以与
内皮细胞表面的von Willebrand因子结合来形成血栓，防止出血。
二、选择素
选择素是肝素糖蛋白，与整合素一样，是一种跨膜糖蛋白。
不
同于整合素的是，选择素具有多种类型，如E选择素、L选择素
和P选择素等，可以分别表达在内皮细胞和白细胞等处。
选择素与内皮细胞表面的粘蛋白和糖蛋白相互作用，促进白细
胞在血管壁内缘的滚动、黏附和穿过血管壁，参与炎症反应、免
疫过程以及其他生命活动。
三、黏附分子
黏附分子（cell adhesion molecule，CAM）是一类糖蛋白，它
们广泛表达在各种生物系统中。
不同类型的黏附分子在细胞大小、组织、分化状态和背景中表现出不同的表达模式、亚型和功能。
黏附分子分为四类：免疫球蛋白超家族、集合素超家族、整合素
家族和药物靶点家族。
免疫球蛋白超家族黏附分子（immunoglobulin superfamily，IgSF）包括ICAM-1、ICAM-2、IgG-SF等，参与到许多的细胞黏
附和细胞免疫反应中。
集合素超家族黏附分子包括神经元黏附分子、结构黏附分子等，参与到神经系统和胆汁系统、肌肉骨骼系
统等的发育和正常功能中。
整合素家族中还有类似α6β4的黏附分子，它们能够与基底膜中的分子紧密结合，维持上皮组织结构和
功能。
药物靶点家族中则包括ACE2（血管紧张素转换酶2）黏附
分子，其在生物学活动中起着至关重要的作用，包括代谢、生殖、免疫反应和肿瘤生长等。
黏附分子的表达不仅能形成细胞间的相互黏附，还能够参与部
分病变，如癌症、炎症、过敏等。
了解不同黏附分子的功能和表
达模式，有助于深入了解细胞间的相互作用，制定治疗策略。
总结
细胞粘附分子是细胞与外界环境相互作用的重要因素，包括整
合素、选择素和黏附分子等种类。
它们可以帮助细胞穿过血管壁，防止出血，也可以维护细胞间的亲和性。
而不同种类的粘附分子，还与生命过程中的各个方面有着密切的关系，如发育、免疫过程、
病变以及交通工具上的安全影响等。
深入了解粘附分子的表达和功能，将对细胞和生物的生命过程有深刻的认识。