细胞连接与细胞粘连精讲共52页
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第十章细胞连接与细胞粘连
蛋白质颗 粒条索 (脊线)
小肠上皮细胞紧密连接示意图
4、蛋白质颗粒条索的分子组成:跨膜蛋白
锚定连接(anchoring junction):是通过细胞质膜蛋 白及细胞骨架系统将相邻细胞或细胞和胞外基质连 接起来的结构。
构成锚定连接的三种部件:
锚定连接结构示意图
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:
第 十七 章 细胞的社会联系
概述
细胞之间、细胞与细胞外基质之间的相互作用是组 织形成、维持及修复的最主要的保证,而细胞连接 与细胞粘连是细胞之间、细胞与细胞外基质之间相 互作用的最基本体现形式。
第一节 细胞连接
细胞连接(cell junction):是指在细胞质膜的特化 区域,通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质形 成的细胞与细胞之间,细胞与胞外基质间的连接结 构。这一结构可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。
第三节 细胞外基质
概述
含量
细胞外基质的含量因组织种类不同而异,一般在结缔组织 中的含量最大。
一、糖胺聚糖和蛋白聚糖
重复二糖
葡萄糖醛酸
N-乙酰氨基半乳糖
注:艾杜糖醛酸是由差向异构酶催化糖链中的D-葡萄糖糖酸进行差向异构 化而生成的
蛋白聚糖并不都是细胞外基质成分,有的也是质膜 的整合成分,如成纤维细胞和上皮细胞质膜中称为 连接素(syndecan)的蛋白聚糖。
别和暂时性黏附,帮助白细胞、血小板从血液进入炎 症部位。
与补体结合蛋白同源的结构 域
L-选择素 E-选择素 P-选择素
细胞外
凝集素样结构域 EGF样结构域 与补体结合蛋白 同源的结构域
糖蛋白
配体
Ig-SF的分类
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。
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。
7
细胞生物学
8
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.
24
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
26
细胞生物学
Hemidesmosomes
15
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。
17
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
8
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。
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
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。
细胞的社会联系细胞连接细胞黏着和细胞外基质PPT课件
•
细胞与细胞间的黏着或细胞外基质间的黏着都是由位于细
胞表面的特定的黏着分子所介导的。黏着分子均是膜整合蛋白,
这些分子通过3种方式介导细胞识别与黏着:相邻细胞表面的同
种黏着分子间的识别与黏着(同 亲性结合),相邻细胞表面的
不同黏着分子间的相互识别与黏着(异亲性结合),相邻细胞
表面的同种黏着分子借助其他衔接分子的相互识别与黏着(衔
第38页/共59页
(4).胶原的组织 同一组织中常含有几种不同类型的胶原,但常以某一种为主。在不同的组织中,胶原组装成不同的纤维 形式,以适应特定功能的需要,最显著的是骨角膜中,胶原纤维分层排布。同一层的胶原彼此平行,尔相 邻两层的纤维彼此吹皱,形成夹层板样的结构,使组织具有牢固、不易变形的特性。
• 细胞内锚蛋白:这类这类蛋白形成独特的盘状致密斑,一侧与 细胞内骨架纤维如中间丝或者微丝相连,另一侧与跨膜粘连蛋 白相连;
• 蛋白统称跨膜粘连蛋白:这类蛋白是细胞质膜蛋白,一侧与内 锚蛋白相连,另一侧与胞外基质蛋白或与相邻细胞特异的跨膜 粘连蛋白相连
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结构类型
• 1. 与中间丝相连的锚定连接:主要包括细胞与细胞间的桥粒和细胞与胞外基质间的半桥粒。 • 2. 与肌动蛋白丝相连的锚定连接:主要包括细胞与细胞间的黏合带及细胞与胞外基质间的黏合斑。
(1). 类型 :
• Ⅰ型纤维常形成较粗的纤维束,分布广泛,主要存在于皮 肤、肌腱、韧带及骨中、具有很高的抗张强度,约占人体胶原 的90%;
• Ⅱ型胶原主要存在于软骨中;Ⅲ型胶原形成细微的原纤维 网,广泛分布于具有伸展性的组织中,如皮肤、血管、内脏等 疏松的结缔组织;Ⅳ型胶原形成二微网络样结构,是基膜的主 要成分及支架。
第26页/共59页
细胞连接和细胞粘连
1. 带状桥粒(belt desmosome)或粘合带(adhesion belt)呈带 状环绕细胞,一般位于上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。 在粘合带处相邻细胞的间隙约15~20nm,间隙中有交织 结合的丝状致密物质;粘合带处的质膜下方有与质膜平行 排列的肌动蛋白束,钙粘蛋白(cadherin)通过锚定蛋白与 肌动蛋白束相结合。于是,相邻细胞中的肌动蛋白丝束通 过钙粘蛋白和锚定蛋白编织成了一个广泛的网络,把相邻 细胞联合在一起。
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资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
紧密连接的模式图
2020/4/2
7
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
紧密连接的主要作用
是封闭相邻细胞间的接缝,防止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入体内,从而保证 了机体内环境的相对稳定。
2020/4/2
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资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
二、锚定连接(anchoring junction)
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
2020/4/2
2
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
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。
处相邻细胞间有2nm的缝隙,而且连接区域比 紧密连接大得多。在间隙与两层质膜中有大量 蛋白质颗粒,是构成间隙连接的基本单位,称 连接子(connexon),由6个相同或相似的跨膜蛋 白亚单位环绕而成,直径8nm,中心形成一个 直径约1.5nm的孔道。图10-9。
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紧密连接的模式图
2020/4/2
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紧密连接的主要作用
是封闭相邻细胞间的接缝,防止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入体内,从而保证 了机体内环境的相对稳定。
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二、锚定连接(anchoring junction)
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
2020/4/2
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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。
处相邻细胞间有2nm的缝隙,而且连接区域比 紧密连接大得多。在间隙与两层质膜中有大量 蛋白质颗粒,是构成间隙连接的基本单位,称 连接子(connexon),由6个相同或相似的跨膜蛋 白亚单位环绕而成,直径8nm,中心形成一个 直径约1.5nm的孔道。图10-9。
第10章细胞连接与细胞粘连ppt课件
内区通过连接 细胞外基质;
蛋白与微丝或中 参与黏着斑和半桥粒的形成
间丝连接
可与配体结合启动信号转导
*活性不依赖钙离子 **可识别含有RGD(Arg-Gly-Asp)三肽序列的配体
9/17/2024
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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A. 钙黏素分子;
B. 钙黏素重复子的三维结构;
C. Ca2+对钙黏素的影响
9/17/2024
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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9/17/2024
钙粘素参与细胞之 间稳定的特化连接 结构的形成
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
30
选择素的识 别粘合部位
9/17/2024
跨膜糖蛋白 的寡糖末端
选择素识别相 邻细胞表面糖 蛋白的糖基并
与之结合
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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半桥粒
中间纤维 胞质蛋白斑
细胞质
质膜 锚定纤维
基膜 胞外空间
胶原纤维
VII型胶 原纤维
9/17/2024
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细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
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细胞膜
连接子
细胞间隙 2~4nm
跨膜蛋白亚单位 孔 道 φ 1.5nm
animal cell epithelia. This drawing is based on epithelial cells
of the9/1s7/2m024all intestine. 细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
5
表10-1 动物细胞不同类型细胞连接特征比较
细胞连接与细胞粘连
➢ 共同点: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。
第三十六页,共57页。
3.细胞黏附分子介导细胞识别与黏附的方式:
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。
第十八页,共57页。
电镜下桥粒
第十九页,共57页。
桥 粒 结 构 模 式 图
第二十页,共57页。
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。 功能:把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起,
第四十页,共57页。
细胞分选
第四十一页,共57页。
⑶ 参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。
如参与形成黏着带等。
桥粒
钙粘素-中间 纤维
粘附连接 钙粘素-微丝
第四十二页,共57页。
3.钙黏着蛋白与疾病
➢ 钙黏着蛋功能的丧失在恶性肿瘤的扩散中起重要作用, 如缺失E-钙黏着蛋可导致上皮性肿瘤的发生;
心肌细胞、上皮细胞
细胞-细胞外基质连接
上皮细胞基底面
由连接子介导细胞通讯连接 大多数动物组织细胞
突触连接
Cell Junction and Cell Adhesion
神经细胞突触通讯连接
第三十首四页页,共57页。
神经元和神经-肌细胞 间
退出
第二节 细胞黏附
细胞黏附是普遍的细胞生命现象之一
可发生与原核细胞或真核细胞,不同物种的同 型细胞之间也可能发生
➢ 脏器纤维化病变与EMT有关,例如与肾纤维化病变 直接相关的肾间质成纤维细胞绝大多数由上皮细胞经 EMT而来。
第三十六页,共57页。
3.细胞黏附分子介导细胞识别与黏附的方式:
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。
第十八页,共57页。
电镜下桥粒
第十九页,共57页。
桥 粒 结 构 模 式 图
第二十页,共57页。
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。 功能:把上皮细胞与其下方的基底膜连接在一起,
第四十页,共57页。
细胞分选
第四十一页,共57页。
⑶ 参与细胞之间稳定的特化连接结构的形成。
如参与形成黏着带等。
桥粒
钙粘素-中间 纤维
粘附连接 钙粘素-微丝
第四十二页,共57页。
3.钙黏着蛋白与疾病
➢ 钙黏着蛋功能的丧失在恶性肿瘤的扩散中起重要作用, 如缺失E-钙黏着蛋可导致上皮性肿瘤的发生;
心肌细胞、上皮细胞
细胞-细胞外基质连接
上皮细胞基底面
由连接子介导细胞通讯连接 大多数动物组织细胞
突触连接
Cell Junction and Cell Adhesion
神经细胞突触通讯连接
第三十首四页页,共57页。
神经元和神经-肌细胞 间
退出
第二节 细胞黏附
细胞黏附是普遍的细胞生命现象之一
可发生与原核细胞或真核细胞,不同物种的同 型细胞之间也可能发生
➢ 脏器纤维化病变与EMT有关,例如与肾纤维化病变 直接相关的肾间质成纤维细胞绝大多数由上皮细胞经 EMT而来。