细胞外基质的成分:胶原(collagen)胶原是动物体内含量较丰富的蛋白质,约占人体蛋白质总量的30%以上。它遍布于体内各种部位和组织,是细胞外基质中的框架结构,可由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌到细胞外。成纤维细胞周围的胶原纤维目前已发现的胶原至少有19种(,由不同的结构基因编码,具有不同的化学结构及免疫学特性。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ及Ⅺ型胶原为有横纹的纤维形胶原。各型胶原都是由三条相同或不同的肽链形成三股螺旋,含有三种结构:螺旋区,非螺旋区及球形结构域。其中Ⅰ型胶原的结构较为典型。细胞外基质的生物学作用:调节细胞的增殖。厦门南昌细胞外基质胶
科学家们长期以来一直认为,基质在完全发育后会停止运作。它在过去被用来帮助马修复撕裂的韧带,但是它作为人类组织再生的装置正在被进一步研究。就损伤修复和组织工程而言,细胞外基质有两个主要目的。首先,它防止因损伤而触发免疫系统的反应,并对炎症和伤疤组织做出反应。其次,它有助于周围的细胞修复组织,而不是形成伤疤组织。细胞外基质已被发现可使组织再生和愈合。尽管细胞外基质促进组织结构重塑的作用机制仍不清楚,但研究人员现在认为基质结合纳米囊泡(MBVs)是愈合过程中的关键因素。例如,在人类胎儿中,细胞外基质与干细胞一起生长并再生人体的所有部分,胎儿可以在子宫中再生任何受损的部分。厦门南昌细胞外基质胶承担控制、植物性调节、免疫防御功能等作用。
细胞外基质这个名词主要指动物细胞的细胞外基质,植物细胞的细胞外是细胞壁。高等动物的组织有4大类:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织,组织是细胞和细胞外基质的,所以细胞外基质也应该有4大类:上皮组织的细胞外基质、结缔组织的细胞外基质、肌肉组织的细胞外基质、神经组织的细胞外基质。由于结缔组织的细胞外基质的细胞外基质非常丰富,所以教科书上讲的细胞外基质的成分实际上是结缔组织的细胞外基质。细胞外基质可以控制细胞迁移的速度与方向,并为细胞迁移提供“脚手架”。
细胞外基质偶联调控细胞单层的受力反应:细胞和基底之间的耦合(通过粘附分子)属于高度非线性耦合;细胞外牵引力和细胞间张力与细胞单层尺寸相关,也与基质刚度有关,提示细胞内、外分子之间存在相互信息交流;在细胞单层边缘,粘着斑通过与细胞外基质的相互作用产生了强大牵引力,而在细胞单层的中间,细胞应激水平上升的同时光遭受到较低牵引力。这些结果将有助于解释局部环境如何影响细胞决策,也将促进上皮组织中诸如形态发生或集体迁移等更为复杂问题的研究。综上,该模型为多用途计算框架奠定了坚实的基础,可用来揭示多细胞上皮形态发生和疾病的分子起源。细胞外基质对于一些动物组织的细胞具有重要作用。分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。细胞外基质中不同的机械特性对细胞行为和基因表达都有影响。
蛋白聚糖在细胞外基质中的功能是什么:蛋白聚糖或透明质酸-蛋白聚糖复合物构成了细胞外基质的基质,由于它们是高度酸性的,且带负电荷,因此能够结合大量的阳离子,这些阳离子又可结合大量的水分子,这样,蛋白聚糖形成了多孔的、吸水的胶状物,如同包装材料,填充在细胞外基质中。蛋白聚糖的这种性质,使细胞表面具有较大的可塑性,从而具有抗挤压能力,对细胞起保护作用。由于透明质酸以可溶的形式游离存在,所以在细胞外体液和滑液(synovialfluid)中透明质酸的浓度很高,其结果提高了体液和滑液的粘度和润滑性。单个的蛋白聚糖和透明质酸-蛋白聚糖复合物直接与胶原纤维连接形成动物细胞外的纤维-网络(fiber-network)结构,不同类型的胶原和不同类型的蛋白聚糖连接形成不同的纤维-网络,对于提高细胞外基质的连贯性起关键作用。此外,蛋白聚糖还可作为细胞粘着的暂时性或长久性的位点而在层粘连蛋白上则停止增殖,进行分化,融合为肌管。厦门南昌细胞外基质胶
细胞外基质并非像过去认为的起惰性支持物的作用,或将细胞连接在一起,形成组织、部位。厦门南昌细胞外基质胶
细胞可以通过施力和测量产生的反作用力来感知环境的机械特性。这发挥着重要作用,因为它有助于调节许多重要的细胞过程,包括细胞收缩,细胞迁移,细胞增殖,分化[和细胞死亡(凋亡)。克制非肌肉肌球蛋白ⅱ阻断了大部分这些效应,表明它们确实与细胞外基质的机械特性有关,这在过去十年中已成为研究的新焦点。细胞外基质生理学功能:刚度和弹性:从柔软的脑组织到坚硬的骨组织,细胞外基质可以以不同程度的刚度和弹性存在。细胞外基质的弹性可以相差几个数量级。这一特性主要取决于胶原蛋白和弹性蛋白的浓度,较近已证明细胞外基质的刚度和弹性这个特性在调节许多细胞功能中发挥着重要作用。厦门南昌细胞外基质胶