细胞外基质与器官纤维化.ppt

细胞外基质与器官纤维化Extracellulal Metrix(ECM)and fibrosis of organ 南京医科大学病理系 徐秉栋编写 第一节 细胞外基质（Extracellular Matrix,ECM）的组成及其代谢和功能 一 胶原（Collagen） 胶原分类 胶原是多数组织中ECM的主要成分，目前已发现至少19种基因序列不同的胶原 胶原分类: 一、按其发现的顺序;分别命为：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型……其中ⅠⅢ Ⅳ V Ⅵ几乎遍及所有结缔组织。 二、按分布及部位 ：间质性胶原、基膜胶原、细胞间胶原 三、按形态结构 ：束状胶原、网状胶原、微丝状胶原、锚样细丝胶原 胶原基本结构 胶原基本结构单位是原胶原分子，后者由三条相同或不相同的a肽链组成，具有一段螺旋结构。 肽链的氨基酸序列G-X-Y重复顺序，其中G（甘氨酸）约占1/3，与形成螺旋结构有关；另二种（X和Y）以脯氨酸和羟脯氨酸为多（附图1）。 图1 胶原结构模式 根据胶原的形态和结构特点 及分布，一般可分为三类 ① 间质胶原又称纤维胶原 ② 基膜胶原即Ⅳ型胶原 ③ 细胞外胶原 间质胶原又称纤维胶原 分布于细胞和组织之间，以多聚的纤维束形式存在，作为组织和器官的主要支架。 Ⅰ、Ⅲ型胶原广泛分布于多种组织结缔组织中为器官内主要胶原。 Ⅱ型胶原存在于软骨内。 基膜胶原 (Ⅳ型胶原) Ⅳ型胶原大多存在于基膜内。Ⅳ型胶原的聚合成网状以及柔顺易弯的特性。Ⅳ型胶原与ECM的另一些成分层连蛋白（Ln)及硫酸肝素共同组成的基膜结构。 细胞外胶原 V型胶原: V型胶原为细纤维，组织内分布广泛，与其他胶原伴存. ， 功能： 1.有连接其它胶原的作用；使纤维长度和宽度增加，并提高其抗降解力。 2.V型胶原围绕细胞作为其外骨架； 3.在内皮细胞表面则有抗凝血作用。 Ⅵ型胶原: Ⅵ型胶原为链样大分子。电镜下Ⅵ型胶原为细纤维，存于多数结缔组织中。 功能：在细胞和纤维性基质间起桥梁及粘附作用 。 、 弹力纤维 弹力纤维为无定形纤维，它与胶原纤维互相缠绕，在大动脉可占50%，是动脉主要成分之一，使动脉具有收缩性.完整的弹力膜可防止LDL进入血管壁并抑制平滑肌细胞增殖 二非胶原糖蛋白 Noncollagenous Glycoproteins 是一类高度交联糖蛋白，溶解度很低，对细胞及ECM的其他成分有特异性粘附作用。非胶原糖蛋白种类很多，目前研究较清楚的有纤维连接蛋白(Fn)及基膜连接蛋白(Ln) 纤维连接蛋白fibronectin(Fn) 有多个功能区，可分别与多种物质结合发挥效应： ① 与纤维蛋白结合，对血凝和创伤愈合是重要的； ② 与胶原结合，尤其是与变性的Ⅰ型胶原（明胶）亲和性最高； ③ 与肝素结合，从而连系ECM中的蛋白多糖并藉此调节与细胞表面相接触； ④与细胞结合，主要由Fn分子的RGD（Arg-Gly-Asp）氨基酸序列与细胞相应受体结合，形成细胞内外复合体，使细胞骨架纤维与细胞外基质相连，影响细胞游走、吞噬生长和分化。 2、基膜连接蛋白或称层连蛋白（Laminin,Ln）： Ln是基膜中主要的非胶原糖蛋白，Ln与同类分子相连也可与Ⅳ型胶原和硫酸类肝素相连 功能： 具有复杂的生物学功能，如调控细胞粘附，增殖，分化和表型。 在体外Ln可促进轴突生长，神经元存活及细胞移行。 近几年还陆续发现和报道的连接糖蛋白主要有： ①玻连蛋白（vitronectin,Vn）广泛存在于血液和多种组织，为一种多功能黏附糖蛋白。VN在止血过程中有广泛作用 ②细胞粘合素tenascin(Tn)，又称腱蛋白，广泛存在于神经组织、骨、软骨、结缔组织及上皮周围。功能不清楚，有抗黏附作用 ③粗纤维调节素（undulin Ud）；又称波形蛋白，其结构与FN相似，分布于全身结缔组织中 ④血小板反应蛋白（thrombospondin,Ts）；又称血酸黏附素，能影响内皮细胞的黏附、运动、增殖，是一种有效的内源性血管生成抑制因子 三、蛋白多糖（protoglycam PG） 蛋白多糖是由一个核心蛋白作骨架与胺基多糖(Glycosaminoglycan,GAG)侧链共价结合形成的生物大分子物质，它们与胶原一起分布于细胞外基质和基底膜上，同时也分布于细胞膜上。 蛋白多糖包括 透明质酸（Hyaluronic acid,HA) 硫酸乙酰肝素（Heparan Sulfate HS） 硫酸皮肤素（Dermatan Sulfate DS） 硫酸软骨素(Chondr