细胞连接的锚定连接

如题所述

通过细胞的骨架系统将细胞或细胞与基质相连成一个坚挺、有序的细胞群体,使细胞间、细胞与基质间具有抵抗机械张力的牢固粘合。锚定连接在组织内分布很广泛,在上皮组织,心肌和子宫颈等组织中含量尤为丰富。
特点:通过肌动蛋白丝或中等纤维相连。 1、参与锚定连接的骨架系统可分两种不同形式:
⑴与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥粒和半桥粒;
⑵与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要包括粘合带与粘合斑。
2、构成锚定连接的蛋白可分成两类:
⑴细胞内附着蛋白,将特定的细胞骨架成分(中间纤维或微丝)同连接复合体结合在一起。
⑵跨膜连接的糖蛋白,其细胞内的部分与附着蛋白相连,细胞外的部分与相邻细胞的跨膜连接糖蛋白相互作用或与胞外基质相互作用。 1、中间纤维相连的锚定连接
⑴桥粒:又称点状桥粒,位于粘合带下方。是细胞间形成的钮扣式的连接结构,跨膜蛋白(钙粘素)通过附着蛋白(致密斑)与中间纤维相联系,提供细胞内中间纤维的锚定位点。中间纤维横贯细胞,形成网状结构,同时还通过桥粒与相邻细胞连成一体,形成整体网络,起支持和抵抗外界压力与张力的作用。桥粒(desmosome)存在于承受强拉力的组织中,如皮肤、口腔、食管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中。相邻细胞间形成纽扣状结构,细胞膜之间的间隙约30nm,质膜下方有细胞质附着蛋白质,如片珠蛋白(plakoglobin)、桥粒斑蛋白(desmoplakin)等,形成一厚约15~20nm的致密斑。斑上有中间纤维相连,中间纤维的性质因细胞类型而异,如:在上皮细胞中为角蛋白丝(keratin filaments),在心肌细胞中则为结蛋白丝(desmin filaments)。桥粒中间为钙粘素(desmoglein及desmocollin)。因此相邻细胞中的中间纤维通过细胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。
主要构成单位是跨膜蛋白、附着蛋白、中间纤维。胰蛋白酶、胶原酶及透明质酸酶皆可破坏跨膜蛋白的胞外结构,使桥粒分离;Ca2+是必需的,故螯合剂也可使之分离。
⑵半桥粒:半桥粒相当于半个桥粒,但其功能和化学组成与桥粒不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞锚定在基底膜上, 在半桥粒中,中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。存在于上皮组织基底层细胞靠近基底膜处,防止机械力造成细胞与基膜脱离。半桥粒(hemidesmosome)在结构上类似桥粒,位于上皮细胞基面与基膜之间,它桥粒的不同之处在于:①只在质膜内侧形成桥粒斑结构,其另一侧为基膜;②穿膜连接蛋白为整合素(integrin)而不是钙粘素,整合素是细胞外基质的受体蛋白;③细胞内的附着蛋白为角蛋白(keratin)。
2、与肌动蛋白纤维相连的锚定连接
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。
间隙中的粘合分子为E-钙粘素。在质膜的内侧有几种附着蛋白与钙粘素结合在一起,这些附着蛋白包括: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)。
粘合带处的质膜下方有与质膜平行排列的肌动蛋白束,钙粘蛋白通过附着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附着蛋白编织成了一个广泛的网络,把相邻细胞联合在一起。
粘合斑(adhesion plaque)位于细胞与细胞外基质间,通过整合素(integrin)把细胞中的肌动蛋白束和基质连接起来。连接处的质膜呈盘状,称为粘合斑。
⑴粘合带:又称带状桥粒,位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续的带状连接结构,跨膜蛋白通过微丝束间接将组织连接在一起,提高组织的机械张力。
E钙粘素(依赖于Ca2+的粘附分子)为跨膜蛋白的主要成分。存在于上皮细胞近顶部、紧密连接的下端,呈一环形的带状。相邻细胞的间隙约15~20nm。
⑵粘合斑:细胞通过肌动蛋白纤维和整联蛋白与细胞外基质之间的连接方式,微丝束通过附着蛋白锚定在连接部位的跨膜蛋白上。存在于某些细胞的基底,呈局限性斑状。其形成对细胞迁移是不可缺少的。体外培养的细胞常通过粘着斑粘附于培养皿上。

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