细胞粘附分子概述与作用
细胞粘附分子在生物发育和免疫应答中的作用
细胞粘附分子在生物发育和免疫应答中的作用从古至今，人类一直在探索生命的奥秘，随着生物学的发展，越来越多的研究表明：细胞粘附分子在生物发育和免疫应答中起着至关重要的作用。
细胞粘附分子是细胞表面的一类重要蛋白质，它们可以使细胞在殖胞形成、胚胎发育、细胞增殖、呼吸、白血病、肿瘤等生物过程中起到粘附、传导信号等多重功能。
一、细胞粘附分子在生物发育中的作用细胞粘附分子在生物发育中发挥着重要的作用，如在胚胎发育过程中，细胞粘附分子参与了细胞的定向迁移、形态改变和胚层移动等过程，它们在细胞粘附、信号转导和分化中起重要的作用。
例如，在胚胎发育的早期，细胞粘附分子E-Cadherin参与了原肠胚的形成和分化，这是一种钙依赖性细胞粘附分子，它主要负责胚胎细胞在成双成对形式下的连接和纠正，维护了细胞的几何位置和边界。
而在胚胎的神经细胞分化和迁移中，细胞粘附分子N-Cadherin则起着重要的作用，它促进了神经元向正确的方向迁移和组织成神经网络，这对于神经系统的正常发育至关重要。
此外，经过多年的研究，发现细胞粘附分子在器官和组织形成中也起到了至关重要的作用，如在脊椎动物的器官形成过程中，细胞粘附分子Integrin参与了肌肉细胞和骨骼细胞的相互作用，在心血管系统中Integrin也参与了心脏和血管的发育。
二、细胞粘附分子在免疫应答中的作用免疫系统是人体抵御外来侵略的主要系统之一，而细胞粘附分子在免疫应答中也扮演着重要的角色。
它们可以协调T细胞、B细胞和其他免疫细胞的运动和相互作用，在免疫应答中起到连接和调节免疫细胞的作用。
例如，细胞粘附分子L-Selectin参与了T细胞和其他免疫细胞的黏附，使其能够在淋巴器官内自然地交互和协调，从而促进了免疫系统的协调。
另外，细胞粘附分子在炎症反应中也扮演着重要的角色，它们可以介导白细胞的运动和聚集，参与白细胞的趋化和粘附，从而实现白细胞的效应和调节，这对于机体对抗病原菌入侵具有重要的意义。
细胞粘附分子的免疫反应调控机制
细胞粘附分子的免疫反应调控机制细胞粘附分子是人体免疫系统中的重要组成部分，它们能够识别并与外来物质相结合，从而促进免疫反应的发生。
免疫反应调控机制是维持免疫系统正常运作的核心，其中细胞粘附分子在其中发挥了关键作用。
一、细胞粘附分子的分类及结构特点细胞粘附分子是一类能够辨认和与细胞外物质结合的蛋白质，主要包括整合素、选择素和黏附分子三大类。
细胞粘附分子的结构特点是含有重复性结构，重复结构中的连续氨基酸序列能够辨别特定的抗原分子，从而实现粘附的效应。
二、细胞粘附分子在免疫反应中的作用细胞粘附分子在免疫反应中起到了至关重要的作用。
它们能够促进T细胞与抗原相互作用，从而引发细胞免疫反应；同时也能够引起白细胞向病原体转移，从而发挥抗体介导的免疫作用。
三、免疫反应调控机制的基本思路免疫反应调控机制的基本思路是通过调节免疫反应中细胞的相互作用，从而改变免疫反应的强度和方向。
细胞粘附分子在其中发挥了重要作用。
一方面，它们能够促进T细胞与抗原相互作用，从而促进细胞免疫反应的发生；另一方面，它们也能够介导白细胞的定向运动，从而改变免疫反应的方向。
四、细胞粘附分子在自身免疫疾病中的作用自身免疫疾病是一类由人体免疫系统错误地攻击自身组织和器官所引发的状况。
在自身免疫疾病中，细胞粘附分子扮演了重要角色。
前炎性细胞粘附分子（VCAM-1）是自身免疫疾病中的关键分子，它能够诱导T细胞和其他细胞向病灶转移，从而引发炎症反应。
五、细胞粘附分子在临床中的应用细胞粘附分子在临床中还有广泛的应用，例如作为促进肿瘤免疫反应的靶标，或者用于改善移植排斥反应的疾病症状。
此外，还有针对细胞粘附分子的治疗药物正在研发和应用当中。
六、结语细胞粘附分子作为免疫反应中的重要组成部分，扮演了关键的角色。
了解其分类、结构、作用和临床应用是我们深入理解人体免疫系统和研究免疫疾病治疗的基础。
未来，会有更多的研究在细胞粘附分子的调节和治疗应用中展开，从而更好地保障人类健康。
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。
细胞粘附名词解释
细胞粘附名词解释
细胞粘附是指细胞通过细胞表面的特化分子相互作用并附着到邻近细胞的过程。
这个过程可以通过细胞表面之间的直接接触（如细胞连接）或间接相互作用发生，其中细胞附着在周围的细胞外基质上，细胞外基质是一种凝胶状结构，含有细胞释放到它们之间的空间中的分子。
细胞粘附发生于细胞粘附分子(CAM)与位于细胞表面的跨膜蛋白之间的相互作用。
跨膜蛋白（transmembrane protein，TP）是一种贯穿生物膜两端的蛋白。
许多跨膜蛋白的功能是作为通道或“装载码头”来实施拒绝或允许某种特定的物质跨过生物膜的运输、进入细胞，同时，也使要废弃的副产品运出细胞。
当对某种分子做出相应时，这些“负责运载”的跨膜蛋白通过特定的折叠和弯曲方式，实现该分子的跨过生物膜的运输。
细胞粘附分子在生物学中的作用
细胞粘附分子在生物学中的作用细胞粘附分子是一种蛋白质，主要作用是将细胞与周围环境粘附在一起，并促进细胞和细胞之间的黏附。
细胞粘附分子在生物学中扮演着重要的角色，涉及多个方面的细胞活动，如细胞生长、分化、移动、肿瘤侵袭等。
本文将从不同方面探讨细胞粘附分子在生物学中的作用。
1. 细胞黏附及细胞间相互作用细胞粘附分子与细胞膜内的细胞骨架结合，形成所谓的细胞外基质（ECM）与周围环境接触。
这种作用可以保证细胞在外部环境中的定位和连接。
在组织器官的发育、维护和修复中，细胞间的黏附和相互作用非常重要。
例如，在白血球的迁移过程中，协同作用细胞间的黏附分子能够导致白细胞快速移动到损伤部位发挥抗炎反应。
此外，细胞黏附分子如转铁蛋白受体，可以在身体内储存铁元素并将之转运到全身。
2. 细胞信号传导除了作为白血球移动的驱动力之外，细胞黏附分子还可以参与不同细胞中的信号传递。
例如，当细胞外基质与细胞膜上的黏附分子结合时，可以通过激活胞外信号反应激活内在分子，从而促进细胞活动。
细胞信号传递可以直接影响许多基因表达，从而决定细胞活动的命运。
这种作用与肿瘤发展密切相关。
3. 细胞增殖、分裂和转移在自然状态下，细胞黏附分子在细胞增殖和分裂中起着至关重要的作用。
事实上，细胞形态的改变与各过程之间的联系并不明显。
这表明细胞增殖和分裂过程中细胞黏附分子及其许多相关因素的作用非常重要。
例如，在癌症中，细胞与周围环境的缺失导致病理上不稳定的状态，这必然增加了恶性转移的风险。
因此，分子粘附剂可以直接影响肿瘤转移和代表性肿瘤的样本的生长。
结论总之，细胞黏附分子在生物学中的作用非常重要。
它们极大地促进了细胞的生长和黏附，维持并调节着细胞的外部环境，为细胞的正常功能提供了基础。
此外，细胞黏附分子在致病生物中的作用值得深入研究，因此，细胞黏附分子将会在基础和应用生物学研究领域中继续发挥重要作用。
细胞粘附分子的种类及其表达与功能
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。
第八章黏附分子
二、黏附分子的分类
❖ 整合素家族（integrin family） ❖ 选择素家族（selectin family) ❖ 免疫球蛋白超家族( Ig superfamily) ❖ 钙黏蛋白家族(cadherin family) ❖ 未归类的黏附分子
（一）整合素家族
❖ 由αβ两条链经非共价键连接组成的异二聚体， 是一组位于细胞表面的糖蛋白受体
❖ 至少16 种α亚单位和8种β亚单位，以β亚单位 可将整合素家族分为8个组。
❖ 一种整合素可分布于多种细胞，同一种细胞 也往往有多种整合素的表达。表达水平可随 细胞分化和生长状态发生改变。
举例：LFA-1（lymphocyte function associated antigen-1)
❖ 分子组成： ❖ 分布：thymocyte, T cell, macrophage ❖ 配体：ICAM-1、2、3（表达于APC） ❖ 功能：参与T细胞与APC或靶细胞的相互作用
❖ 趋化与粘附
黏附分子的命名
❖ 以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM),血管 细胞黏附分子（VCAM），TCR，LFA-1等
❖ 以CD命名：统称为CD抗原/分子
CD：cluster of differentiation
❖ CD： 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法， 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CD
（二）选择素家族
❖ 家族各成员胞膜外结构域相似，均由C型凝 集素（CL）结构域、EGF结构域和补体调控 蛋白结构域组成。其中CL结构域是选择素结 合配体部位。
❖ 包括L、P和E选择素三个成员。 ❖ L-选择素是淋巴细胞归巢受体 ❖ P、E-选择素介导中性粒细胞的移动
淋巴细胞定向迁移，分布于淋巴器官和组织的不同部位
细胞粘附分子与细胞间相互作用研究
细胞粘附分子与细胞间相互作用研究细胞是构成生物体的基本单位，细胞间的相互作用至关重要。
而细胞间的相互作用则与细胞的表面分子有密切关系。
细胞表面的分子主要包括细胞膜上的蛋白质、糖类和脂质。
其中细胞粘附分子（CAMs）是一类重要的膜上蛋白质，它们能够介导细胞的相互粘附、迁移、分裂等过程。
一、细胞粘附分子的种类细胞粘附分子在细胞间起到了重要的调控作用，其主要种类包括整合素家族、选择素家族、乙型整合素、半乳糖凝集素样分子（Galectins）、黏附素和骨联蛋白等。
这些分子通过相互之间的组合、结合和调控来实现细胞间的相互作用。
其中，整合素家族是最为重要的一类细胞粘附分子，它由α和β两部分组成，具有跨膜结构，能够介导细胞与细胞外基质的相互作用。
选择素家族则是一类能够选择性地结合糖类分子的膜上蛋白质，可以介导细胞间的相互作用和疾病的发生。
二、细胞粘附分子对细胞间相互作用的调控细胞粘附分子对于细胞间相互作用的调控至关重要，具有以下几个方面的作用：1.介导细胞与外界环境的相互作用细胞表面的CAMs通过介导细胞与细胞外基质环境（ECM）进行相互作用，调控了细胞的黏附、迁移、分化、增殖等诸多生物学过程。
其中，整合素家族是介导细胞与ECM相互作用最为重要的CAMs。
2.介导免疫系统细胞相互作用细胞表面的CAMs在介导免疫系统细胞之间的相互作用中也发挥着重要的作用。
例如，选择素家族蛋白质参与了白细胞的黏附和转移，从而调控炎症反应和免疫细胞的移动。
3.调节血管内皮细胞的功能血管内皮细胞具有很强的黏附分子表达，包括选择素、整合素家族和黏附素等。
这些CAMs在血管内皮细胞的血管通透性调节、细胞间黏附和炎症反应等方面发挥着重要的作用。
4.调控肿瘤细胞的转移细胞粘附分子对于肿瘤细胞的黏附和转移也具有十分重要的作用。
研究表明，肿瘤细胞表面的CAMs参与了肿瘤细胞的黏附、迁移和浸润等过程，从而促进了肿瘤的转移和扩散。
三、细胞粘附分子的研究进展随着生物技术的飞速发展，现代分子生物学和细胞生物学的结合使得对细胞粘附分子的研究变得更加精细，科学家们也取得了许多重要进展。
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（三）CAMs的配体 1. 同种或异种CAMs的胞外区 2. 细胞外基质成分
(1) 氨基聚糖：如透明质酸 (2) 蛋白聚糖 (3) 纤维性蛋白质：胶原(collagen, COL)、弹 力纤维 (4) 粘附性糖蛋白 ：
纤连蛋白(fibronectin，FN)、 层粘连蛋白(laminin，LM或LN)等
catenins a,b,g (bind actin) (required for cell-cell adhesion)
B) INTEGRINS: (both junctional and non-junctional adhesions)
C) SELECTINS (non-junctional, endothelium and blood cells only)
involved in both junctional and non junctional adhesions E-, N- and P- cadherins (Epithelial, Nerve, Placenta)
single-pass transmembrane glycoproteins (~700-750 AA s), 5 cadherin repeats selective adhesion, homophilic differential expression during development + morphogenesis
二、几种重要CAMs家族的结构 与功能
（一）钙粘素家族(cadherin)
单链，一次跨膜，作用依赖于钙。通过同种 亲和性结合介导同种细胞间的粘附，参与构建 细胞间的粘合连接(adherence junction)等。
该家族成员多达30多种，分为E－、N－、P －等，分布于不同的组织。
细胞粘附分子概述和作用
CAMs能够介导细胞之间以及细胞与细胞 外基质(extracellular matrix，CEM)间的识 别和结合，它们的功能： 参与胚胎发育和细胞的信号转导； 调节细胞生长、分化、运动、凋亡等； 维持组织和器官的结构、形状及力学性质； 在凝血、免疫调节、炎症反应、血栓形成、 损伤修复、病毒和原虫感染以及肿瘤转移 等过程中发挥重要作用。
the extracellular side: 5 cadherin repeats of 100 AA, (3 are Ca2+ -binding) in the absence of Ca >>> rapid proteolysis
the cytoplasmic side: the intracellular attachment proteins:
一、细胞粘附分子简介
(一）组成： 钙粘素(cadherins)家族 整合素(integrins)家族 选择素(selectins)家族 免疫球蛋白超家族(Ig superfamily)
CD44家族 其他 cell adhesion molecules
此外还存在可溶性粘附分子(sCAM)
由粘附分子细胞外区脱落后进入血液或其 他体液后形成，如它们在某些病理情况,如 炎症、自身免疫性疾病、恶性肿瘤或移植排 斥反应等疾病状况下增高。
ABP能控制actin丝的组装和收缩，调节细胞 粘附、变形和运动。是细胞内信号转导成分的 作用靶点。
配体粘附分子ABP细胞骨架途径还参与细 胞的跨膜联系和信号转导，调节基因表达。
1) CA-DEPENDENT CAMs (CELL ADHESION MOLECULES):
a) classic CADHERINS:
(五)CAMs的调节
CAMs在胚胎发育期、免疫炎症反应及肿瘤 转移等过程中有严格的时相性表达。
激素、细胞生长因子，细胞因子及炎症介质等 启动的细胞信号转导通路能：
调节CAMs的数量：促进CAMs基因的表达或 使某些粘附分子从细胞内转位到膜上，导致膜上 CAMs增多；
通过磷酸化作用改变CAMs的粘附性或亲和力。
or CAMs (cell adhesion molecules)
1) Ca2+ - dependent CAMs cadherins, selectins, integrins 2) Ca2+ - independent CAMs
Cells both bind to and respond to CAMs on other cells.
（二）结构 大多数为膜上的整合糖蛋白, 具有细胞外区、
跨膜区和细胞内区。 细胞外区：结合配体 细胞内区：通过肌动蛋白结合蛋白(actin binding protein, ABP)与细胞骨 架相连。
胞内区-肌动蛋白结合蛋白（ABP）－细胞骨架
ABP种类很多。它们与细胞骨架中作为微丝主 要收缩成分的肌动蛋白(actin)相连。这种连接 能加强粘附的力度。
epithelial cells
non-epithelial cells
actin
CELL CELL ADHESION
tight junctions
adhesion belt (CADHERINS)
desmosomes (CADHERINS)
Gap junctions (connexins)
CADHERINS
3.细胞表面的寡糖 唾液酸化的寡糖Lewisx 和它的异构体
(sLex和sLea) 4.血浆中的可溶性蛋白
纤维蛋白原(FB) 、vWF、iC3b
（四）CAMs介导的细胞间的作用方式 1.同种亲和性结合 2.异种亲和性结合 3.通过连接分子结合
Cell - Cell Transmembrane linkers
IG-LIKE CAMS INTEGRINS SELECTINS
CELL MATRIX ADHESION
hemidesm. (integrins)
basal lamina
focal contacts (integrins)
integrins NO
attachmenION MECHANISMS Non-JUNCTIONAL CONTACTS