细胞连接与细胞黏附
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细胞生物学 第十三、十四章细胞连接、粘附及ECM
隔离作用 使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各 自不同的膜功能；
支持功能
细胞 膜
细胞间隙
封闭 链
电镜下的紧密连接
封闭连接限制膜脂和膜蛋白的侧向扩散
★ 二、锚定连接 （ anchoring junction）
是由一个细胞骨架系统成分与相邻细胞的骨架成分或细 胞外基质相连接而成。分布广泛，尤其在上皮，心肌和 子宫颈等组织中含量丰富。
一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，介导细胞之间 或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的一类细 胞表面分子。
粘附分子的基本结构：
• 胞外区：较长，N端有糖链，与配体识别 • 穿膜区：一次穿膜的α螺旋 • 胞质区：较短，可与骨架成分或胞内信号转导蛋白结合
根据分子结构特点及作用方式，粘附分子可分为四大类：
3.非胚胎发育中最早
的细胞外基质成分
上皮细胞
基底膜
胶原纤维
巨噬细胞
成纤维细胞 蛋白多糖
弹性纤维 肥大细胞
第二节 基膜与整联蛋白（自学）
基膜，又称基板，是细胞外基质特化而成的一种网膜结 构，厚度约40-120nm。在肌肉、脂肪等组织，基膜包绕 在细胞的周围，在肺泡、肾小球等部位，基膜介于两层细 胞之间，在各种上皮及内皮组织，基膜是细胞的支撑垫。
第十三章 细胞连接与细胞粘附
第一节 细胞间连接
定义：
是细胞间或细胞与细胞外基质间的连接结构，其 作用在于加强细胞间的机械联系，对于维持组织 结构的完整性，协调细胞功能有重要意义。
类型：
功 封闭连接（occluding junction） 能 锚定连接(anchoring junction) 分 类 通讯连接(communicating junction)
支持功能
细胞 膜
细胞间隙
封闭 链
电镜下的紧密连接
封闭连接限制膜脂和膜蛋白的侧向扩散
★ 二、锚定连接 （ anchoring junction）
是由一个细胞骨架系统成分与相邻细胞的骨架成分或细 胞外基质相连接而成。分布广泛，尤其在上皮，心肌和 子宫颈等组织中含量丰富。
一类广泛存在于细胞膜上的穿膜糖蛋白，介导细胞之间 或细胞与细胞外基质之间相互结合，并起黏附作用的一类细 胞表面分子。
粘附分子的基本结构：
• 胞外区：较长，N端有糖链，与配体识别 • 穿膜区：一次穿膜的α螺旋 • 胞质区：较短，可与骨架成分或胞内信号转导蛋白结合
根据分子结构特点及作用方式，粘附分子可分为四大类：
3.非胚胎发育中最早
的细胞外基质成分
上皮细胞
基底膜
胶原纤维
巨噬细胞
成纤维细胞 蛋白多糖
弹性纤维 肥大细胞
第二节 基膜与整联蛋白（自学）
基膜，又称基板，是细胞外基质特化而成的一种网膜结 构，厚度约40-120nm。在肌肉、脂肪等组织，基膜包绕 在细胞的周围，在肺泡、肾小球等部位，基膜介于两层细 胞之间，在各种上皮及内皮组织，基膜是细胞的支撑垫。
第十三章 细胞连接与细胞粘附
第一节 细胞间连接
定义：
是细胞间或细胞与细胞外基质间的连接结构，其 作用在于加强细胞间的机械联系，对于维持组织 结构的完整性，协调细胞功能有重要意义。
类型：
功 封闭连接（occluding junction） 能 锚定连接(anchoring junction) 分 类 通讯连接(communicating junction)
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
Cell Junction and Cell Adhesion
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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
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10章 细胞连接与细胞黏附
穿膜黏附蛋白
❖ 分类：
细胞骨架 肌动蛋白纤维 中间纤维 类型 （微丝）
分布
黏着连接
桥粒连接
细胞之间
黏着带
桥粒
细胞与细胞外 黏着斑 基质之间
半桥粒
（1）黏着带（Adhesion junction）
由微丝参与的细胞与细胞之间的锚定连接
分布：上皮细胞、心肌细胞等顶端的侧面，紧密连接的下方。 电镜显示，黏着带处细胞间隙约15-20nm。
细胞黏附(Cell adhesion)是通过细胞表面特定的细胞黏 附分子（cell adhesion molecules, CAMs）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(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。
黏着带的构成： 穿膜黏附蛋白：钙黏蛋白 胞内锚定蛋白：α、β、γ联蛋白， 黏着斑蛋白，斑珠蛋白，α-辅肌动 蛋白 骨架纤维：微丝
(2)粘着斑（adhesion plaque） 由微丝参与的细胞与细胞外基质之间的锚定连接。
分布：上皮细胞 基底部，肌细胞 与肌腱连接处。
功能：使细胞牢 固附着
穿膜黏附蛋白为 整联蛋白。
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
❖ 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。
2.锚定连接(anchoring junction)
❖ 概念：相邻细胞之间 或细胞与细胞外基质 之间，有细胞骨架纤 维参与的细胞连接， 作用为抵抗机械张力。
细胞连接与细胞粘附知识讲解
小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白，运输2个Na+的同时转 运1个葡萄糖分子，使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄糖易 化扩散运输蛋白，转运葡萄糖离开细胞，形成葡萄糖的定向转运。Na+-K+泵将 回流到细胞质中的Na+转运出细胞，维持Na+穿膜浓度梯度。
Cell Membrane and Membrane Transport
封闭带，保证组织内环境的稳定。 ➢ 防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织； ➢ 防止组织中的物质回流入腔中。 （2）形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏
障，从而维持上皮细胞的极性。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
小肠上皮细胞转运葡萄糖入血示意图
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第十章 细胞连接与细胞黏附
细胞连接：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(cell junction)。
分布：人和动物体内除结缔组织和血液外的各种组织。 功能：加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协
调性。
细胞黏附：在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集形成细
胞团或组织的过程称为细胞黏附（cell adhesion）。
质蛋白相连。
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
锚定连接的两类蛋白
Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
分类：
（一） 黏着连接 （adhering junction） ：与肌动蛋白
第七节 细胞连接与细胞黏附分子
化学突触
化学突触的结构 具有小囊泡的一侧为突触前膜） （具有小囊泡的一侧为突触前膜）
胞间连丝
植物细胞壁中小的开口，叫胞间连丝。 植物细胞壁中小的开口，叫胞间连丝。
二、细胞黏附分子
cell细胞粘附分子（ CAM） cell细胞粘附分子（adhesion molecule, CAM）是参与 细胞粘附分子 细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的 分子。 分子。 可大致分为五类：整合素家族、免疫球蛋白超家族、 可大致分为五类：整合素家族、免疫球蛋白超家族、钙 黏附蛋白家族、选择素家族、其他黏附分子。 黏附蛋白家族、选择素家族、其他黏附分子。 在细胞识别的基础上, 在细胞识别的基础上, 同类细胞发生聚集形成细胞团或组 织的过程叫细胞粘着。 织的过程叫细胞粘着。它对于胚胎发育及成体的正常 结构和功能都有重要的作用。在发育过程中,由于细胞 结构和功能都有重要的作用。在发育过程中 由于细胞 间细胞粘着的强度不同,决定着细胞在内 决定着细胞在内、 间细胞粘着的强度不同 决定着细胞在内、中、外三胚 层的分布。在器官形成过程中, 通过细胞粘着,使具有 层的分布。在器官形成过程中 通过细胞粘着 使具有 相同表面特性的细胞聚集在一起形成器官。 相同表面特性的细胞聚集在一起形成器官。
紧密 连接
封闭条索
局部连接
紧 密 连 接
局部连接 质膜
微绒毛
0.5 0.5m 50nm 50nm
在切面上看，连接区质膜的一些位点发生融合。 在切面上看，连接区质膜的一些位点发生融合。 于融合处， 于融合处，相邻细胞质膜中的整合蛋白颗粒对应结 沿质膜排列成脊线 脊线。 合，沿质膜排列成脊线。
紧密连接的功能 (1) 封闭作用: 封闭作用:
半桥粒
半桥粒 （hemidesmosome） ） 在结构上类似桥粒， 在结构上类似桥粒， 位于上皮细胞基面 与基膜之间。 与基膜之间。 与桥粒的不同之处： 与桥粒的不同之处： 只在质膜内侧形成 桥粒斑结构， 桥粒斑结构，其另 一侧为基膜； 一侧为基膜； 穿膜连接蛋白为整 合素而不是钙粘素， 合素而不是钙粘素， 整合素是细胞外基 质的受体蛋白； 质的受体蛋白； 细胞内的附着蛋白 为角蛋白。 为角蛋白。
第十章细胞连接与细胞黏附
32
1、间隙连接（缝隙连接）
cell Biology
相邻细胞膜之间有2~4nm的缝隙 基本结构单位是连接子(连接子蛋白环绕而成) 连接子中央形成1.5~2nm的亲水性孔道
33
cell Biology
34
cell Biology
35
间隙连接的功能： 1、加强相邻细胞的连接 2、介导细胞间的通讯
37
2、突触 化学突触主要存在于神经细胞与肌细胞 之间的突触部位。
cell Biology
38
化学突触
cell Biology
39
cell Biology
40
cell Biology
41
cell Biology
42
cell Biology
第二节 细胞黏附
细胞黏附：在细胞相互识别的基础上， 细胞发生聚集形成小包团或组织的过程。 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。
细胞连接与细胞黏附是细胞间结构和
功能联系的基本形式。
3
第一节 细胞连接
cell Biology
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。
4
cell Biology
5
cell Biology
68
整联蛋白的功能
cell Biology
1、整联蛋白介导细胞间相互作用； 2、整联蛋白介导细胞与细胞外基质间的相互作用； 3、整联蛋白在信号传递中发挥重要作用。
69
细胞连接和细胞外基质
细胞连接和细胞外基质细胞连接与细胞黏附是细胞结构和功能联系的基本形式一、细胞连接（一）概念：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（二）分布：主要分布在上皮细胞之间（三）功能:加强细胞间机械联系和维持组织结构完整性、协调性（四）分类：封闭连接（紧密连接 间壁连接） 锚定连接 通讯连接1、紧密连接a.特点：封闭细胞间隙，限制物质流动，见于皮肤、上皮细胞等组织b.分子组成：密封蛋白 闭合蛋白 PDZ蛋白、ZO家族c.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d.存在部位：环绕每个上皮细胞的游离端顶部e.主要功能：形成渗透屏障，起着封闭上皮细胞的间隙的作用，保证组织内环境的稳定防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织防止组织中的物质回流入腔中形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性将上皮细胞联合形成整体的机械连接作用2、锚定连接a.概念：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b.连接蛋白组成：跨膜粘连蛋白 胞内锚定蛋白 胞内骨架纤维c.功能：保持组织细胞之间的坚韧性d.类型：粘合连接：细胞内骨架蛋白——肌动蛋白桥粒连接：细胞内骨架——中间纤维3、粘和连接（1）粘合带：使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜粘连蛋白连成广泛的跨膜网，使组织连为一个坚固的整体（2）粘合斑：是与细胞外基质间的连接（3）桥粒：细胞与细胞（4）半桥粒：细胞与胞外基质4、通讯连接（1）间隙连接a.结构：由连接字构成（2）化学突触神经元与神经元 神经元与肌细胞二、细胞粘附（一）细胞粘附分子：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结构：胞外区 跨膜区 胞质区（二）钙黏着蛋白家族 选择素 免疫球蛋白超家族 整联蛋白家族。
细胞生物学教程第十一章细胞连接与细胞粘附分子
过，但通透性是可调节的。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
功能： 1、影响细胞分化 2、协调细胞代谢 3、电兴奋传导：神经末 梢间的间隙连接称为电 紧张突触（electrotonic synapses）。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
Gap junction
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
一、封闭连接
（一）紧密连接
• 存在于脊椎动物的上皮细胞间。也叫zonula occluden • 连接区域具有蛋白质焊接线，也称嵴线，由跨膜细胞粘附
分子构成。 • 相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。 • 主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第一节 细胞连接 cell junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。 • 分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定
连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。
各类连接的比较
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAM
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
• CAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。 • 为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成： 1. 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞
Hemidesmosome
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
功能： 1、影响细胞分化 2、协调细胞代谢 3、电兴奋传导：神经末 梢间的间隙连接称为电 紧张突触（electrotonic synapses）。
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
Gap junction
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
一、封闭连接
（一）紧密连接
• 存在于脊椎动物的上皮细胞间。也叫zonula occluden • 连接区域具有蛋白质焊接线，也称嵴线，由跨膜细胞粘附
分子构成。 • 相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。 • 主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第一节 细胞连接 cell junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。 • 分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定
连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。
各类连接的比较
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAM
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
• CAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。 • 为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成： 1. 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞
Hemidesmosome
细胞生物学教程第十一章细胞连接 与细胞粘附分子
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。
细胞连接和黏附
细胞连接与细胞黏附
(cell junction and cell adhesion)
第一节 细胞连接
细胞连接(Cell Junction)
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。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外
的各种组织。
功能：加强细胞间的机械联系，维持组织 结构的完整性和协调功能。
epithelial E-钙黏着蛋白 上皮细胞
N-钙黏着蛋白 神经、心脏、骨 骼肌及成纤维细 胞 皮
neural
placental P-钙黏着蛋白 胎盘、乳腺、表 vascular VE-钙黏着蛋 血管内皮细胞 endothelial白
不同的钙黏着蛋白家族成员在体内有特定的分布，常根据最初发现 的组织类型命名
-辅肌动蛋白（actinin） 斑珠蛋白 plakoglobin
β-联蛋白
黏着带的功能
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和 穿膜黏着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为 一个坚固的整体，保持细胞形状，维持组织整 体性。 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。
穿膜蛋白 钙调蛋白 整合蛋白
功能 调节细 胞形状 细胞铺 展与迁 移 连接中 间纤维 将细胞 连到基 膜
分布 上皮细胞 上皮细胞 基底面 上皮细胞 心肌细胞 上皮细胞 基底面
桥粒
中间纤维
钙调蛋白
半桥粒
细胞-细 中间纤维 胞外基质
整合蛋白
三、通讯连接
(communicating junction) 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的 连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作协 调，这种连接形式称为通讯连接。 通讯连接 间隙连接（gap junction） 突触（ synapse）
(cell junction and cell adhesion)
第一节 细胞连接
细胞连接(Cell Junction)
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。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外
的各种组织。
功能：加强细胞间的机械联系，维持组织 结构的完整性和协调功能。
epithelial E-钙黏着蛋白 上皮细胞
N-钙黏着蛋白 神经、心脏、骨 骼肌及成纤维细 胞 皮
neural
placental P-钙黏着蛋白 胎盘、乳腺、表 vascular VE-钙黏着蛋 血管内皮细胞 endothelial白
不同的钙黏着蛋白家族成员在体内有特定的分布，常根据最初发现 的组织类型命名
-辅肌动蛋白（actinin） 斑珠蛋白 plakoglobin
β-联蛋白
黏着带的功能
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和 穿膜黏着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为 一个坚固的整体，保持细胞形状，维持组织整 体性。 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。
穿膜蛋白 钙调蛋白 整合蛋白
功能 调节细 胞形状 细胞铺 展与迁 移 连接中 间纤维 将细胞 连到基 膜
分布 上皮细胞 上皮细胞 基底面 上皮细胞 心肌细胞 上皮细胞 基底面
桥粒
中间纤维
钙调蛋白
半桥粒
细胞-细 中间纤维 胞外基质
整合蛋白
三、通讯连接
(communicating junction) 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的 连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作协 调，这种连接形式称为通讯连接。 通讯连接 间隙连接（gap junction） 突触（ synapse）
分子细胞生物学细胞粘附分子及细胞连结ppt课件
28
桥粒
桥粒(desmosome)存在于承受强拉力的组织细胞 间 (如皮肤、口腔等处上皮和心肌)，相邻细胞间形成 纽扣状结构，由胞质斑、黏附蛋白(钙黏素)和中间纤 维组成。
细胞膜之间有钙粘素(desmoglein 及desmocollin)， 质膜内侧有附着蛋白，如片珠蛋白(plakoglobin)、桥粒 斑蛋白(desmoplakin)等、形成一厚约15～20nm的致密 的胞质斑。
该家族成员有：免疫球蛋白、细胞间粘附分子 (ICAM-1、 ICAM-2、 N-CAMs )、血管细胞粘附分子 (VCAM-1)、淋巴细胞功能相关抗原(LFA-3)、T细胞 受体，B细胞受体，MHC等。
10
四、整合素家族
整合素(integrin)也称膜整联蛋白，是由多种跨膜糖 蛋白受体组成的家族，大多为亲异性CAM，其作用依 赖于Ca2＋。 几乎所有动植物细胞均表达整合素。
第十章 细胞粘附分子 及细胞连接
1
第一节 细胞粘附分子
钙粘素 选择凝集素 免疫球蛋白超家族 整合素 透明质酸粘素
2
细胞粘附分子(CAM)
细胞粘附分子(cell adhesion molecule, CAM)又称 细胞粘附受体，位于细胞表面，主要介导细胞间及 细胞与细胞外基质之间相互作用，以配体-受体结合 的形式发挥作用。
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
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。
桥粒
桥粒(desmosome)存在于承受强拉力的组织细胞 间 (如皮肤、口腔等处上皮和心肌)，相邻细胞间形成 纽扣状结构，由胞质斑、黏附蛋白(钙黏素)和中间纤 维组成。
细胞膜之间有钙粘素(desmoglein 及desmocollin)， 质膜内侧有附着蛋白，如片珠蛋白(plakoglobin)、桥粒 斑蛋白(desmoplakin)等、形成一厚约15～20nm的致密 的胞质斑。
该家族成员有：免疫球蛋白、细胞间粘附分子 (ICAM-1、 ICAM-2、 N-CAMs )、血管细胞粘附分子 (VCAM-1)、淋巴细胞功能相关抗原(LFA-3)、T细胞 受体，B细胞受体，MHC等。
10
四、整合素家族
整合素(integrin)也称膜整联蛋白，是由多种跨膜糖 蛋白受体组成的家族，大多为亲异性CAM，其作用依 赖于Ca2＋。 几乎所有动植物细胞均表达整合素。
第十章 细胞粘附分子 及细胞连接
1
第一节 细胞粘附分子
钙粘素 选择凝集素 免疫球蛋白超家族 整合素 透明质酸粘素
2
细胞粘附分子(CAM)
细胞粘附分子(cell adhesion molecule, CAM)又称 细胞粘附受体，位于细胞表面，主要介导细胞间及 细胞与细胞外基质之间相互作用，以配体-受体结合 的形式发挥作用。
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
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。
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
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
细胞连接、细胞粘附与细胞外基质-细胞生物学-课件
信号转导
细胞外基质通过与细胞的相互作用， 传递生长、分化等信号，影响细胞行 为。
物质交换
细胞通过细胞外基质摄取营养物质， 同时排出代谢废物。
力学响应
细胞能够感知并响应细胞外基质的物 理特性，如应变、张力等，从而调整 自身行为。
05
细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的
相互关系
细胞连接与细胞外基质的相互作用
细胞连接是指细胞间相互作用和连接的方式， 包括紧密连接、锚定连接和通讯连接等。
细胞外基质是由多种蛋白质和生物大分子组成 的复杂网络，为细胞提供支持和保护。
细胞连接与细胞外基质的相互作用主要表现在 细胞外基质通过与细胞连接的相互作用，影响 细胞的生长、分化、迁移和凋亡等过程。
细胞粘附与细胞外基质的相互作用
细胞连接、细胞粘附与细 胞外基质
• 引言 • 细胞连接 • 细胞粘附 • 细胞外基质 • 细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的
相互关系 • 总结与展望
01
引言
细胞连接、细胞粘附与细胞外基质的定义
01
02
03
细胞连接
细胞连接是指细胞间通过 特定分子相互连接的方式， 包括紧密连接、锚定连接 和通讯连接等。
功能粘附不仅有助于维持细胞的正常 生理功能，还与肿瘤转移、炎症反应 等病理过程密切相关。
信号转导与粘附
信号转导与粘附是相互关联的过程，细胞粘附分子在介导细 胞与细胞外基质之间的相互作用的同时，也传递着生长因子 、激素等信号分子。
这些信号分子通过激活特定的信号转导通路，影响细胞的生 长、分化、凋亡等生物学过程，对于维持组织稳态和疾病发 展具有重要意义。
细胞粘附
细胞粘附是指细胞与细胞 之间或细胞与胞外基质之 间的相互作用，通过粘附 分子实现。
第10章 细胞连接与细胞黏附
1．参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相 互协调发育和分化。小分子物质即可在一定细胞群范围内，以 分泌源为中心，建立起递变的扩散浓度梯度，以不同的分子浓 度为处于梯度范围内的细胞提供”位置信息”（positional information），从而诱导细胞按其在胚胎中所处的局部位置 向着一定方向分化。 2．协调代谢：在体外培养条件下，把不能利用外源次黄嘌呤 合成核酸的突变型成纤维细胞和野生型成纤维细胞共同培养， 则两种细胞都能吸收次黄嘌呤合成核酸。如果破坏细胞间的间 隙连接，则突变型细胞不能吸收次黄嘌呤合成核酸。
存在于大多数动 物组织。在连接处 相邻细胞间有2～ 3nm的缝隙，而且 连接区域比紧密连 接大得多，最大直 径可达0.3μm。
间隙连接电镜照片
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）。
将大小不同的荧光分
子注入由间隙连接耦 联的两个细胞之一中 去时，小于1200道尔 顿的分子可到另一细
互作用的分子。高等动物的细胞表面黏附分子已发现
上百种，可分为四大家族，两大类： 四大家族：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白家族和免疫
球蛋白超家族
两大类：依赖于Ca2+,不依赖于Ca2+。
细胞黏附分子结构
细胞黏附分子都是跨膜糖蛋白，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，多为一次跨膜的α-螺旋； 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蛋白分子相连，以
皮细胞的基底面，连接处的质膜呈盘状。在黏着斑的形成过程
中，GTP结合蛋白Rho激酶起着关键的调节作用。
黏着带（adhesion belt）
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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
豚鼠上皮细胞冷冻蚀刻电镜照片
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。
连接子蛋白 连接子 连接子 间隙连接蛋白
间隙连接的重要功能是介导细胞通 讯，使一个细胞内的信息通过化学 递质或电信号传递给另一个细胞，
细胞连接与细胞黏附
(cell junction and cell adhesion)
闭合蛋 白 密封蛋 白
生命科学学院
第一节 细胞连接
细胞连接(Cell Junction)
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。 分布：人和动物体内除结缔组织和血液外
的各种组织。
功能：加强细胞间的机械联系，维持组织 结构的完整性和协调功能。
粘着带可以使上皮细胞内陷形成管状或泡状原 基，在动物胚胎发育形态建成中起作用
2.黏着斑（focal adhesion ）
细胞通过肌动蛋白纤维和整合蛋白与细胞外 基质之间的连细胞与细胞外基质的黏着；
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
桥粒
紧密连接 黏着带 桥粒 通讯连接
半桥粒 黏着斑
锚定连接结构
锚定连接由两大类蛋白构成：
① 细胞内锚定蛋白 （intracellular anchor protein ）
一端将特定的 细胞骨架成分同连接复合体连接； 另一端与穿膜黏着蛋白 相连。
锚定连接由两大类蛋白构成：
②穿膜黏着蛋白 （transmembrane adhesion protein ） 是一类细胞粘附分子 胞内区： 与细胞内锚定蛋白相连； 胞外区： 与相邻细胞特异的穿膜黏着蛋白或 细胞外基质蛋白相连。
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。
半桥粒
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。
桥粒
半桥粒
桥粒斑，约0.5 m，中间纤维的锚定部位，许多成束的 中间纤维伸向桥粒斑，被更细的纤维系牢在桥粒斑上， 常折成袢状返回胞质中
细胞-细 中间纤维 胞外基质
整合蛋白
三、通讯连接
(communicating junction) 生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的 连接通道，以实现细胞间电信号和化学信号 的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作协 调，这种连接形式称为通讯连接。 通讯连接 间隙连接（gap junction） 突触（ synapse）
-辅肌动蛋白（actinin） 斑珠蛋白 plakoglobin
β-联蛋白
黏着带的功能
①使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和 穿膜黏着蛋白连成广泛的穿膜网，使组织连为 一个坚固的整体，保持细胞形状，维持组织整 体性。 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。
锚定连接 黏着带 粘着斑
连接位点 连接类型 微丝 微丝 细胞-细 胞 细胞-细 胞外基质 细胞-细 胞
穿膜蛋白 钙调蛋白 整合蛋白
功能 调节细 胞形状 细胞铺 展与迁 移 连接中 间纤维 将细胞 连到基 膜
分布 上皮细胞 上皮细胞 基底面 上皮细胞 心肌细胞 上皮细胞 基底面
桥粒
中间纤维
钙调蛋白
半桥粒
游离面
基底面
电镜下紧密连接结构
小肠上皮细胞紧密连接电镜照片
A.相邻质膜上蛋白颗粒连成的封闭索 B.紧密连接中的两种穿膜蛋白
连接黏附分子
（junctional adhesion molecules，JAM）
闭合蛋白
密封蛋白
单次穿膜蛋白，免疫球蛋白超家族，这三类蛋白都通过 质膜下称为ZO蛋白的外周蛋白介导锚定在肌动蛋白丝上, 起连接和调节作用
分类：根据结构和功能特点分三类
1. 封闭连接
2. 锚定连接 3. 通讯连接 黏着连接：黏着带、黏着斑
桥粒连接：桥粒、半桥粒
间隙连接 化学突触
一、封闭连接 (tight junction)
又叫紧密连接，广泛分布于各种上皮细胞， 如消化道上皮细胞、膀胱上皮细胞、脑毛 细血管内皮细胞等。
存在部位：环绕每个上皮细胞的顶部。
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 。
① 黏着连接 （adhering junction） ：与肌动蛋白丝相
连的锚定连接。
黏着带： 黏着斑：
细胞与细胞之间的黏着连接。
细胞与细胞外基质间的黏着连接。
② 桥粒连接（desmosome junction） ：与中间纤维相连 的锚定连接。 桥粒： 半桥粒： 细胞与细胞之间的连接。 细胞与细胞外基质间的连接。
协调相邻细胞间的功能活动。
间隙连接的通讯方式表现为：代谢
耦联和电耦联。
代谢耦联
是指分子量小于1 kD的代谢物和信号分
子（如无机离子、单糖、氨基酸、核苷 酸、维生素、cAMP和IP3等），在相 邻细胞间通过间隙连接的传递。
1. 黏着带（adhesion belt ）
又称中间连接 相邻细胞间形成一个连 续的带状结构,间隙约 15-20 nm,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。
小肠上皮细胞粘着带
细胞内锚定蛋白
、、联蛋白（catenin） 黏着斑蛋白 vinculin
肌动蛋白纤维 钙黏蛋白
功能
形成渗漏屏障 封闭上皮细胞 间隙，保证组 织内环境的稳 定。
维持上皮细胞的极性
二、锚定连接
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。
桥粒胶蛋白 桥粒粘蛋白
桥粒斑蛋白 桥粒斑珠蛋白
半桥粒结构
锚定蛋白：网蛋白构成胞质斑， 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。
天疱疮
自身免疫性疾病，存在抗自身桥粒穿 膜黏着蛋白抗体，表皮棘细胞间桥粒 连接丧失