细胞连接与细胞粘连

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细胞连接与细胞粘附

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
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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

细胞连接与细胞粘连

细胞连接与细胞粘连

通过释放神经递质来传导神经冲动
细 胞 连 接 的 不 同 方 式
细胞粘附分子与细胞粘连
Cell Adhesion and Cell Adhesion molecule

细胞粘连(cell adhesion)
细胞通过粘着因子介导的细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。

细胞粘附分子(cell adhesion molecular,CAM)
一、紧密连接 (tight junction)
分布:广泛分布于各种上皮细胞 环绕每个上皮细胞顶部
功能:
1. 2.
封闭上皮细胞间隙,保证组织内环境的稳定 形成上皮细胞质膜蛋白与膜质分子侧向扩散的 屏障,维持上皮细胞的极性
3.
将上皮细胞连接成整体的机械连接作用
二、 锚定连接 (anchoring junction)
一类广泛存在于细胞膜上的跨膜糖蛋白,介导的细胞与 细胞之间或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。
CAM分类

钙粘蛋白(cadherin)
选择素(selectin)
免疫球蛋白超家族(IgSF)
整联蛋白家族(integin)
细胞粘附分子的结构
• 较长的胞外区(N端)
中间纤维 细胞膜
基底膜
桥粒蛋白
总之:锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与
基质相连形成一个坚挺,有序的细胞群体。
与中间纤维的锚定连接 桥粒与半桥粒
锚 定 连 接
与肌动蛋白纤维的锚定连接
黏合带与黏合斑
三、通讯连接 (communicating junction)

生物体上大多数组织相邻细胞膜上存在特殊通
• 跨膜区 • 较短的胞内区(C端)

医学细胞生物学:第十章 细胞连接与细胞粘连

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
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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。

第十章 细胞连接与细胞粘连

第十章 细胞连接与细胞粘连
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。

细胞连接与细胞粘连

细胞连接与细胞粘连
锚定连接: 锚定连接的结构组成 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白 细胞骨架(MF or IF) 锚定连接的类型/结构/功能
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接: 锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着(合)连接
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接(tight junction)是
封闭连接的主要形式,存在于
相邻上皮细胞及血管内皮细胞
管腔端之间;
紧密连接的结构
紧密连接的功能
封闭作用:封闭上皮细胞的间
隙,形成防渗漏屏障,保证内环 境稳定;
封闭蛋白颗粒
隔离作用:防止膜蛋白及膜脂
半桥粒
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布: 组成结构: 功能:
半桥粒
形态与分布:细胞与基底膜之间 的连接装置,相当于桥粒的一半 组成结构:ECM+整联蛋白+胞内 锚定蛋白(形成桥粒斑)+IF; IF不是 穿过而是终止于桥粒斑内。 功能:将上皮细胞铆合在基底膜 上,防止机械力造成的上皮与下方 组织的剥离。
第一节 细胞连接
细胞连接的概念和特点
细胞连接的概念:多细胞有机 体中,相邻细胞之间或细胞与胞 外基质之间通过质膜特化形成各 种连接结构,以加强细胞间的机 械联系和功能协调,这种连接结 构称为细胞连接(cell junction)。
脊椎动物中除结缔组织和血液 外,细胞连接广泛存在。
上皮组织是机体的保护层,也 是各种连接最为集中的部位。
第一节 细胞连接

细胞连接与细胞粘连

细胞连接与细胞粘连

desmosome
电镜下显示细讯连接(communicating junction):是细胞间的一种连 通讯连接 接通道,除了使细胞间相互连接外,还介导细胞通讯, 包括:(1)间隙连接 ( )间隙连接(gap junction);
• 3、Communication junctions 、
• (1) Gap junctions ) • (2) Chemical synapses )
闭锁连接(occluding junction) :紧密连接(tight junction) 闭锁连接
• The Tight Junction Forms Barrier Across Cells • Despite the many structural and biochemical difference among various types of epithelia, all have the function of being selectively permeable to fluids on each side.
第二节 细胞粘附分子 cell adhesion molecule
Three types of Cell Junctions:
• 1、Occluding junction (tight junctions) 、 • 2、Anchoring junctions 、
• (1) Actin filament attachment sites ) • a. Cell-cell adherens junctions (adhesion belts) • b. Cell-matrix adherens junction (focal contacts) • • (2) Intermediate filament attachment sites. ) • a. Cell-cell (desmosomes) • b. Cell-matrix (hemidesmosomes)

细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附

细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附

第十章细胞连接与细胞黏附细胞连接:人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外,各种组织的细胞之间按一定排列方式,在相邻细胞表面形成各种连接结构,以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性,这种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。

(是细胞质膜局部区域特化形成的细胞间联系结构)紧密连接:通常位于上皮顶端两相邻细胞间,是相邻细胞膜共同构成的一个完全封闭液体流通的屏障,是两个细胞间紧密相连的区域,在紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起,融合部位细胞间隙消失。

封闭索:两相邻细胞的紧密连接区域是一种“焊接线”样的带状网络,焊接线又称脊线,脊线由成串排列的特殊穿膜蛋白质颗粒构成,这种在相邻细胞膜上形成的特征性结构称封闭索。

锚定连接:是一类由细胞骨架纤维参与,存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构,其主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固黏合,广泛分布于动物各种组织中,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。

黏着连接:与肌动蛋白丝相连接的锚定连接,又可分为黏着带和黏着斑两大类。

黏着带:位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞间形成的一个连续的带状结构,在维持细胞形态和组织器官完整性方面具有重要作用,特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合。

黏着斑:位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接,常见于肌细胞与肌腱(主要是胶原)形成的连接中,对细胞铺展和迁移有重要意义,还可参与细胞信号转导。

桥粒连接:与中间纤维相连的锚定连接,又可分为桥粒和半桥粒两类。

桥粒: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。

是一种坚韧、牢固的细胞连接结构,对上皮细胞结构的维持非常重要。

桥粒连接处相邻细胞质膜的胞质侧各有一致密的胞质斑(桥粒斑),是由多种胞内锚定蛋白包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白构成的复合物,是中间纤维附着的部。

细胞生物学课程第10章(细胞连接和细胞黏附)

细胞生物学课程第10章(细胞连接和细胞黏附)
膜蛋白亚 单位环绕成,中心是直径约1.5nm的孔道 连接单位由两个连接子对接构成。
2.通透性
• 可通过分子量1000-1500以下的水溶性小分子。 • 间隙连接的通透性是可以调节的:
3.功能
相邻细胞膜内连接子颗粒的相互融合, 加强了细胞的连接;
(四)整联蛋白与医学
The
end!
(二)钙粘素的功能
1.介导细胞连接, 在成年脊椎动物,E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主 要细胞黏附分子,是粘合带的主要构成者。 2.参与细胞分化, 在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚 胎细胞间的相互作用(粘合、分离、迁移、再粘合),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。 3.参与细胞间形成稳定的特化连接结构,抑制细胞迁移。 参与形成细胞间的粘合带和桥粒结构。 很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失,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钙粘素视为转移抑制分子。
一、钙粘素家族
钙粘素又称钙粘蛋白(200多种) ,是一类依赖Ca2+的同亲 型细胞黏附分子.
(一)钙粘素分子结构
单次跨膜糖蛋白,由700-750个氨基酸残基组成; 质膜中常以同源二聚体形式存在; 胞外区常折叠成5个重复结构域。可结合Ca2+,赋予钙粘素分子刚性 与强度; Ca2+,结合越多,钙粘素刚性越强;
二、锚定连接
• 锚定连接:是一类由细胞骨架纤维参与,存在于相互接触的细胞之间 或细胞与细胞外基质之间的细胞连接
• 作用:形成能够抵抗机械张力的牢固黏合。
• 分布:广泛分布与各种组织,特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受 机械压力的组织中尤为丰富。
(一)锚定连接的分类
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(一)间隙连接是动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式
电镜下结构:间隙连接部位相邻细胞膜之间有2~3nm 的缝隙,因而间隙连接又称缝隙连接。
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。
分类:
1黏合连接:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ肌动蛋白纤维相连 黏合带:细胞与细胞之间 黏合斑:细胞与细胞外基质之间
2桥粒连接:与中间纤维相连 桥粒:细胞与细胞之间 半桥粒:细胞与细胞外基质之间
锚定连接两类蛋白
(一)黏合连接是由肌动蛋白纤维介导的锚定连接
1.黏合带
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。
桥粒斑珠蛋白; 桥粒斑蛋白。
② 穿膜黏着蛋白 ——钙黏着蛋白家族。 桥粒黏蛋白; 桥粒胶蛋白。
胞内部分:与细胞内锚定蛋白构成的桥粒斑相连。 胞外部分:与相邻细胞的穿膜黏着蛋白相连,通过依赖Ca2+
的黏附机制将两个相邻细胞连接在一起。
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。
电镜下桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm, 在质膜的胞质面有一块厚度为15-30nm的盘 状致密斑,中间纤维直接与其相连;相邻两 细胞的致密斑由跨膜连接糖蛋白相互连接。
与桥粒相连的中间纤维的成分依据不同的细 胞类型而不同。
电镜下桥粒
桥 粒 结 构 模 式 图
2.半桥粒
上皮细胞与基底膜之间的连接结构 ,因其结构 仅为桥粒的一半而得名。形态上与桥粒类似,但 功能与化学组成不同。
分子组成: ① 穿膜黏着蛋白 —钙黏着蛋白 (cadherin),属于Ca2+依赖性细
胞黏附分子。 胞内区:通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连; 胞外区:与相邻细胞的钙黏着蛋白胞外部分结合。 ② 锚定蛋白:α、β、γ联蛋白、黏着斑蛋白、斑珠蛋白和α-辅 肌动蛋白
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
电突触结构示意图
A.电突触结构示意图 B. 电突触的间隙连接示意图
•化学突触存在于可兴奋细胞 之间的细胞连接方式,它通过
释放神经递质来传导神经冲动。 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
功能:加强相邻细胞的连接,介导细胞间通讯。
间 隙 连 接
相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位。 间隙连接的通透性是可以调节的。
间隙连接的功能
在代谢偶连、神经冲动信息传递、早期胚胎发育和细胞分 化过程中起重要作用。
(二)突触也是一种细胞通讯连接方式 突触:神经元之间或神经元与效应细胞(如肌细胞) 之间通过突触(synapse)完成神经冲动的传递。
胞外区:与细胞外基质成分相连; 胞内区:通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连。
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。
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。
(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。 分子组成: ① 细胞内锚定蛋白:构成桥粒斑,是中间纤维附着的部位。
Hemidesmosomes
Hemidesmosomes
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) ●胞间连丝(plasmodesmata):plant cells only
功能: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。
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。
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
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。
一、以紧密连接为特征的封闭连接
1分布:存在腔道上皮细胞管腔面顶端及脑毛细血管内皮细胞间
2. 电镜下结构
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。
3形态
焊接线/嵴线:跨膜蛋白排列形成 膜质双层外层胞质面/P面有嵴网,膜质双层内层质膜外侧 面/E面有对应的沟
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。
黏合带(adhesion belt)
2.黏着斑 存在部位:位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外
基质之间形成的黏着连接。
分子组成:
① 穿膜黏着蛋白 :膜整联蛋白(integrin) (多数为α5β1)
①电突触(electronic synapse)细胞间形成间隙连接, 电冲动可直接通过间隙连接从突触前向突触后传导, 突触速度快而准确。
②化学突触(chemical synapse)突触前和突触后细 胞膜之间存在20nm宽的间隙,神经冲动通过神经递 质小泡释放神经 递质作用于突触后细胞,引起新的 神经冲动。有一个“电信号-化学信号-电信号”的转 换过程,是一种间接而慢速的信息传递形式。
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