关于细胞外基质(extracellular matrix,ECM)

细胞外基质(extracellular matrix,ECM)是由细胞分泌、分布于细胞外的蛋白质和多糖等大分子构成的网络结构,包括胶原、非胶原糖蛋白、氨基葡聚糖(glycosaminoglycons,GAG)与蛋白多糖(proteoglycan)、弹力蛋白等四大类。它们不仅对组织细胞起支持、保护及营养作用,而且还与细胞的增殖、分化、代谢、识别、黏着及迁移等基本生命活动密切相关。过去十多年来,分子生物学的进展进一步阐明了许多细胞外基质成分的结构和生物学功能。细胞外基质蛋白具有一些共同特点,而这些特点与它们的作用机制有关。这里我们先就这些共同特点作一简单介绍。

每个细胞外基质成分都由一组结构和功能基团区组成。这些功能区为细胞及其他细胞外基质提供结合位点。细胞外基质通过细胞表面特异性受体与细胞结合,整合素是它们的主要受体,而Arg -Gly -Asp(RGD)(精氨酸一甘氨酸一天门冬氨酸)三肽序列则是整合素受体最常使用的识别序列。大多细胞外基质蛋白具有结构上的重复单位,比如表皮生长因子(EGF)样或纤维粘连蛋白(fibronectin)样重复序列,这些重复序列各自有着特异性功能。细胞外基质蛋白可以通过二硫键或非共价键连接形成同种或异种二聚体或多聚体。每组细胞外基质由一些相近的成员组成,它们来源于不同基因,或由同一基因不同拼接,或复制产生。

在人体皮肤,成纤维细胞是合成及分泌细胞外基质蛋白的主要来源。角质形成细胞及血管内皮细胞也合成一些细胞外基质,如基底膜带上的Ⅳ型和Ⅶ型胶原以及板层素。在组织发生以及重塑过程中,如损伤愈合以及肿瘤转移,细胞外基质及其受体表达与功能在时间和空间上都受到严格的调控,不适当的沉积会导致组织功能受损。皮肤的主要细胞外基质有胶原蛋白、糖蛋白、蛋白多糖以及主要氨基葡聚糖(GAG)玻璃酸。糖蛋白包括板层素、纤维粘连蛋白(fibronectin)、玻璃粘连蛋白(vitronectin)和腱生蛋白(tenascins)。蛋白多糖包括decorin及硫酸皮肤素(dermatan sulfate)。下面就几种重要的细胞外基质、整合素受体以及主要蛋白水解酶金属基质蛋白酶作一简要介绍。

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