细胞连接与细胞粘连的基础
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
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.
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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。
细胞生物学[第十五章 细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和.
第十五章细胞社会的联系:细胞连接、细胞黏着和细胞外基质一、细胞连接细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系, 协同作用的重要组织方式。
共分三类:(1封闭连接 (occluding junctions :紧密连接 (tight junction 是典型的代表。
它将相邻细胞的质膜密切连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。
(2锚定连接 (anchoring junctions :通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。
分为两类:①与中间纤维相关的锚定连接, 包括桥粒(desmosome、半桥粒 (hemidesmosome;②与肌动蛋白纤维相关的锚定连接, 包括黏合带 (adhesion belt、黏合斑 (focal adhesion。
(3通讯连接 (communicating junctions :主要包括间隙连接 (gap junction 、神经细胞间的化学突触 (chemical synapse和植物细胞中的胞间连丝(plasmodesmata。
(一封闭连接紧密连接是封闭连接的主要形式, 一般存在于上皮细胞之间, 在光镜下小肠上皮细胞之间的闭锁堤区域便是紧密连接存在的部位。
功能:阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧扩散到另一侧, 因此起重要的封闭作用, 同时还将上皮细胞的游离端与基底细胞膜上的膜蛋白相互隔离。
还具有隔离与支持功能。
焊接线:也称为嵴线,一般认为它由成串排列的特殊跨膜蛋白组成,相邻细胞的嵴线相互交联封闭了细胞之问的空隙。
目前已从嵴线中分离出两类蛋白: (1封闭蛋白 (occludin,为一个相对分子量为 60×103的 4次跨膜蛋白。
(2另一类也称 claudin , 也是跨膜 4次的蛋白家族 (现已发现有 15种以上。
(二锚定连接锚定连接在机体内分布很广, 在上皮组织、心肌和子宫颈等组织中量尤为丰富。
功能:通过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。
细胞生物学-第十章-细胞连接与细胞黏附-提纲
第十章细胞连接与细胞黏附封闭连接细胞连接锚定连接通讯连接一封闭连接（紧密连接）分布于各种上皮细胞，如消化道上皮、膀胱上皮、睾丸曲细精管生精上皮的支持细胞基部、腺体的上皮细胞管腔面的顶端侧面区域、脑毛细血管内皮细胞之间等跨膜蛋白颗粒形成的封闭索，交错形成网状，环绕每个上皮细胞的顶部，连接相邻细胞，封闭细胞间隙，防止小分子从细胞一侧经过细胞间隙进入另一侧穿膜蛋白闭合蛋白occludin 45kD的四次穿膜蛋白C端与N端均伸向细胞质封闭蛋白claudin 20-27kD的四次穿膜蛋白C端与N端均伸向细胞质胞质外周蛋白PDZ蛋白、ZO家族。
紧密连接的两个主要功能：1封闭上皮细胞的间隙，形成与外界隔离的封闭带，防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织，或从组织回流入腔中，保持内环境的稳定。
如：血脑屏障blood-brain barrier、血睾屏障blood-testis barrier保护器官免受异物伤害2形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，维持上皮细胞的极性。
如紧密连接限制膜蛋白、膜脂分子流动性，保证在小肠上皮内胞质营养物质运转的方向性，还将上皮细胞联合成一个整体二锚定连接由细胞骨架纤维参与，存在于相互接触的细胞间或细胞与细胞外基质之间的细胞连接；主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固粘合；广泛分布于动物各种组织中，特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受机械压力的组织细胞与细胞间的黏着连接黏着带adhesion belt 黏着连接adhering junction 细胞与细胞外基质间的黏合连接黏着斑与肌动蛋白纤维相连的锚定连接adhesion plaque桥粒连接desmosome junction 细胞与细胞间的连接桥粒desmosome与中间纤维相连的锚定连接细胞与细胞外基质间的连接半桥粒hemidesmosome细胞内锚定蛋白intracellular anchor proteins：在细胞膜的胞质面形成一个突出的斑，并将连接复合体与肌动蛋白纤维/中间纤维相连穿膜黏着蛋白transmembrane adhension proteins：其胞质区域连接细胞内锚定蛋白，其细胞外区域与细胞外基质蛋白或相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白（一）黏着连接是由肌动蛋白丝参与的锚定连接1黏着带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参与形成黏着带的穿膜黏着蛋白称：钙黏着蛋白cadherin，是Ca2+依赖性细胞黏附分子胞内锚定蛋白：α、β、γ联蛋白(catenins)，α-辅肌动蛋白(actinin)、黏着斑蛋白(vinculin)等，锚定肌动蛋白丝作用1在维持细胞形态和组织器官完整性2为上皮细胞、心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合2 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合连接参与黏着斑连接的穿膜黏着蛋白是整联蛋白integrin，也称整合素；其胞外部分与细胞外基质(纤连蛋白、胶原) 相连，胞内部分通过锚定蛋白与肌动蛋白丝相连黏着斑部位的锚定蛋白有：踝蛋白talin、α-辅肌动蛋白、细丝蛋白filamin、纽蛋白vinculin 等黏着斑在肌细胞、肌腱(主要是胶原) 形成的连接中很常见体外培养细胞常通过黏着斑附着于培养皿表面，黏着斑的形成、解离对细胞的铺展和迁移有重要意义（二）桥粒连接是由中间纤维介导的锚定连接桥粒连接广泛分布于承受强拉力的组织中，如皮肤、心肌、消化道、膀胱、子宫、阴道等处的上皮细胞之间；根据分布位置，分为：桥粒、半桥粒两种1 桥粒位于上皮细胞黏着带下方，是相邻细胞接触点上的一种类似斑点状（纽扣）的结构桥粒斑（中间纤维附着部位）由多种蛋白组成包括桥粒斑珠蛋白plakoglobin、桥粒斑蛋白desmoplakin不同组织的细胞中附着于桥粒斑的中间纤维不同胰蛋白酶、胶原酶、透明质酸酶、Ca2+螯合剂，均能破坏桥粒结构桥粒破坏：自身免疫缺陷病——天疱疮2 半桥粒上皮细胞与基膜之间的连接装置，结构仅为桥粒的一半半桥粒的胞质斑由网蛋白plectin组成，与胞内中间纤维相连；半桥粒的跨膜黏着蛋白是整联蛋白integrin、穿膜蛋白BP180，与基底膜中的层粘连蛋白结合，从而将细胞与基底膜牢固锚定在一起主要功能：把上皮细胞与其下方的基底膜连在一起，防止机械力造成的上皮组织剥离半桥粒破坏：大泡性类天疱疮；层粘连蛋白、整联蛋白α6或β4基因突变，均引起大泡性表皮松懈症，症状类似前者三通讯连接通讯连接communicating junction：进行细胞间的电信号、化学信号的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作与协调动物组织中有两种通讯连接：间隙连接gap junction、化学突触chemical synapse(一) 间隙连接是动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式除骨骼肌细胞及血细胞外，几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接进行通讯连接间隙连接的基本结构单位是连接子connexon，长7.5nm，外径6nm，由6个相同或相似的跨膜蛋白——连接子蛋白connexin（都有4个保守的a螺旋穿膜区）环绕而成，中央是1.5~2nm 的亲水性通道一个连接子可以由不同连接子蛋白构成——异源连接子；也可由相同连接子蛋白构成——同源连接子不同连接子蛋白构成的连接子，在通透性、导电率、可调节性方面是不同的，其分布具有组织细胞特异性重要功能是：加强相邻细胞的机械连接介导细胞间通讯间隙连接的通讯方式代谢藕联metabolic coupling电藕联electric coupling1 代谢耦联通过连接子形成亲水性通道，允许如无机离子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素、cAMP等从一个细胞迅速进入另一个细胞内，使代谢产物迅速平均分配到相邻细胞中，在胚胎发育早期特别重要间隙连接的通透性是可以调节的，降低pH，或升高Ca2+离子浓度，均可降低间隙连接的通透性（细胞受损时，Ca2+大量进入细胞，导致间隙连接关闭，以免周围细胞受到伤害；肿瘤细胞间隙连接明显减少或丧失，失去控制）2 电耦联其连接子是种离子通道，带电的离子能通过间隙连接达到相邻细胞在具有电兴奋性的组织细胞间，广泛存在电耦联现象；带电离子通过连接子，使动作电位从一个细胞扩散到另一个细胞，速度快而准确（二）突触主要存在于神经细胞之间和神经细胞与肌细胞的接触部位突触电突触细胞间形成间隙连接速度快而准确化学突触化学突触主要存在于神经细胞之间、神经细胞与肌细胞之间的接触部位，突触间隙20nm宽，传递神经递质，引起突触后膜动作电位，速度不及电突触。
细胞连接细胞黏着和细胞外基质
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桥粒连接
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半桥粒：半桥粒与桥粒形态类似,但功能和 化学组成不同。它通过细胞质膜上的跨膜 蛋白-整联蛋白将上皮细胞固着在基底膜上。
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半桥粒与桥粒连接的差别∶
参与连接的跨膜蛋白不是钙黏着蛋白而是整联蛋白。
编辑plular matrix
胶原 纤连蛋白
蛋白聚糖 层粘连蛋白
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3. 细胞外基质的基础物质
◆ 按组成成分的功能，可分为三大类∶
●蛋白聚糖(proteoglycan),强亲水性，赋予胞外基质抗压 能力。
●结构蛋白 如胶原和弹性蛋白，它们赋予基质一定的强度和韧性。
kingdom and are noted for their high tensile strength,
that is, their resistance to pulling forces. It is
estimated that a collagen fiber 1 mm in diameter is
● 胶原是骨、腱和皮肤组织中的主要蛋白，在胞外基质中 含量最高,刚性及抗张力强度最大,胶原起着细胞外基质骨架 作用; ● 在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定 功能的需要。
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◆胶原酶遗传缺陷
某些人具有胶原酶
皮肤过渡松弛症
的遗传缺陷，这样,他
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锚定连接的作用
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3.通讯连接(Communication Junction)
◆一种特殊的细胞连接, 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：
细胞连接与细胞粘连
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
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
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)
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
医学细胞生物学2_细胞连接与细胞粘连
• 蛋白聚糖类整合膜蛋白：是细胞质膜的整合成分， 其核心蛋白为嵌入质膜双分子层的跨膜糖蛋白， 胞外结构域连接的氨基聚糖链参与同细胞外基质 的粘连，并参与完成细胞内外信息传递。
在多细胞的生命有机体中， 不同类型的细胞必须组成 不同的组织，如脊椎动物 中的肌肉组织、上皮组织、 神经组织、结缔组织等。
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；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。
细胞骨架参与构成锚定连接
• 通过骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质 之间连接起来。
• 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同， 锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接 (桥粒连接)和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接 (粘合连接)。前者包括桥粒和半桥粒；后者主 要有粘合带和粘合斑。
通讯连接
包括间隙连接、神经细胞间的化学突触和植物细 胞中的胞间连丝。
间隙连接
• 在间隙连接的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，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。
• 通过向细胞内注射分子量不同的染料，证明间隙 连接的通道可以允许分子量小于1.5KD的分子通 过。这表明细胞内的小分子，如无机盐离子、糖、
细胞中主要的粘着因子
• 钙粘素：是一类依赖Ca2＋的细胞粘连糖蛋白， 对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化 及成体组织器官构成具有重要作用。
• 选择素：依赖Ca2＋的，能与特异糖基识别并 结合的糖蛋白，主要参与白细胞与脉管内皮 细胞或血小板间的识别与粘着。
第十章 细胞连接与细胞粘连分解
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：
间隙连接的功能
➢ 加强相邻细胞间的连接 ➢ 在细胞间的代谢耦联中发挥作用 代谢耦联是指由连接子形成的1.5nm亲水性通道，允许分子 量1000~1500以下的水溶性小分子，如葡萄糖、氨基酸、核 苷酸、维生素、cAMP等从一个细胞迅速进入另一个细胞的 细胞质内，从而使两个细胞具有相同的代谢物质。例如：
第二节 细胞黏着及其分子基础
细胞黏附分子均为跨膜糖蛋白，由三部分组成：
它们在胚胎发育中的细胞识别、迁移和分化以及组织器官 的构筑中起重要作用。钙黏素是一个大的糖蛋白家族，根 据其最初发现的组织类型将钙黏素家族分为四大类：
➢ 胞内部分高度保守，可以通过细胞内锚定蛋白与细 胞骨架成分相连。
间隙连接的通透性是可以调节的
➢ 在细胞通讯中发挥作用 细胞通讯是指一个细胞的信息通过化学递质或电信号传递给 另一个细胞，使靶细胞产生相应生物学效应的过程。比如， 在神经元之间或神经元与效应细胞之间的细胞通讯可以通过 突触完成，而突触又分为两种：一种是电突触；另一种是化 学突触。 电突触是指突触前后细胞间形成间隙连接，带电离子从突触 前细胞通过间隙连接到达突触后细胞，同时将电信号传递给 突触后细胞的结构。 化学突触是指通过分泌神经递质将突触前细胞的电信号传递 给突触后细胞的结构，其过程为电信号—化学信号—电信号 的转化。
胶原的基本结构单位是胶原分子，由三条α肽链盘绕成 的三股螺旋构成。
细胞连接和细胞粘连
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紧密连接的模式图
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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。
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（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。
细胞连接与细胞粘连的基础
• （一）概念
在组织细胞之间按一定排列方式，在相邻细胞膜表面，由细胞 膜局部区域特化形成的连接装置，其作用是加强细胞间的机 械联系，维持组织结构的完整性与协调性。
细胞连接与细胞粘连的基础
• （二）细胞连接的类型
细胞连接与细胞粘连的基础
1.封闭连接（Occluding junction）
细胞连接与细胞粘连的基础
4.2 选择素 （Selectin）
依赖于Ca2+的异亲型细胞粘附分子
（1）家族成员及结构特点：
单次穿膜糖蛋白，胞外 段（N末端）的凝集素 结构域识别特异糖基。 家族成员有3种，分布 具有组织特异性，并以 此命名，例如： P-Selectin(血小板)， E-Selectin(内皮细胞)， L-Selectin(白细胞)
❖ 作用特点：不依赖Ca2＋，介导同亲型或异亲型粘附。 ❖ 主要成员：
N-CAM ——神经细胞（同亲型） PE-CAM ——血小板与血管内皮细胞（同亲型/异亲型） I-CAM ——细胞间粘附分子，主要在免疫系统发挥作用（异亲型） V-CAM ——血管细胞粘附分子，通过与整联蛋白结合，使白细胞
4.黏附分子的主要类型
选择素 整联蛋白 钙黏蛋白 免疫球蛋白超家族
细胞连接与细胞粘连的基础
4.1 钙黏蛋白/钙粘素（Cadherin）
结构特点：单次穿膜糖蛋白， 胞外段有Ca2+结合区，以同 源二聚体形式存在。
主要成员：50多种，呈组织 特异性分布，例如：ECadherin表达于上皮细胞， N-Cadherin表达于神经细胞 等。
封闭相邻细胞之间的间隙,又称紧密连接（Tight junction）。 主要见于腺上皮及管腔被覆上皮细胞的顶端侧面，呈带状环 绕细胞。
细胞1
ห้องสมุดไป่ตู้细胞2
封闭索
细胞连接与细胞粘连的基础
紧密连接
紧密连接的结构特点：由相邻细胞膜上成串排列的穿膜 蛋白相互结合形成封闭索（sealing strand），封闭相 邻细胞之间的空隙。
附类型及功能。
细胞连接与细胞粘连的基础
• 1. 概念
细胞黏附(Cell adhesion)是通过细胞表面特定的细胞黏 附分子介导的细胞与细胞或细胞与细胞外基质之间的彼此黏 着。
细胞黏附分子(Cell adhesion molecules, CAM),广泛存 在于细胞膜上的一类穿膜糖蛋白，以受体-配体结合的形式 介导细胞与细胞之间，细胞与细胞外基质之间相互黏附。
细胞连接与细胞粘连的基础
小结：细胞黏附
1.什么是细胞黏附？ 2.细胞黏附分子的分类、作用方式和主要功能。
同亲型 异亲型 同亲型/异亲型 异亲型 异亲型
细胞连接与细胞粘连的基础
第二节 细胞连接 Cell Junctions
细胞连接与细胞粘连的基础
内容
• 细胞连接的概念； • 细胞连接的类型； • 每种类型的结构特点、分布及功能；
细胞连接与细胞粘连的基础
整联蛋白结构示意图
整联蛋白作用示意图 细胞连接与细胞粘连的基础
整联蛋白的α、β亚基分别有若干种亚型，它们相互组 合成不同的整联蛋白，识别不同的配体，如下表：
细胞连接与细胞粘连的基础
整联蛋白的功能：
1.介导细胞与细胞外基质之间的粘附（β1亚基）（异亲型） 2.介导细胞间黏附：
第十章 细胞连接与细 胞黏附
细胞连接与细胞粘连的基础
• 细胞（cell）
细胞黏附、细胞连接
• 组织（tissue） • 器官（organ） • 系统（system）
细胞连接与细胞粘连的基础
第一节 细胞黏附 Cell adhesion
细胞连接与细胞粘连的基础
内容
• 细胞黏附的概念及分型； • 黏附分子的类型、结构特点、所介导的黏
作用特点：依赖于Ca2+，介 导同亲型细胞黏附。
细胞连接与细胞粘连的基础
• 钙黏蛋白的功能：
（1）介导细胞与细胞之间的同亲型黏附； （2）影响细胞分化、组织器官发育及形成； （3）参与构成细胞连接。
• 钙黏蛋白与疾病
上皮细胞表达缺失E-钙黏蛋白，导致细胞发生上皮间质转化（EMT），细胞迁移能力增加。EMT与癌 前病变、癌细胞转移及器官纤维化病变密不可分。
细胞连接与细胞粘连的基础
2.黏附分子的结构特点
单次穿膜糖蛋白，N端在胞外，C端在胞内。
多数黏附分子 需要结合2价阳 离子才能起作 用
胞外区：N端，带糖链， 与配体识别
穿膜区：单次穿膜 胞质区：C端，与质膜下的细胞 骨架成分或胞内信号分子相连。
细胞连接与细胞粘连的基础
3.黏附分子介导黏附的方式
细胞连接与细胞粘连的基础