什么是细胞外基质:多细胞有机体中,细胞周围由多种大分子组成的复杂网络,称作细胞外基质。研究表明,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。而是含有大量信号分子,积极参与控制细胞的生长,极性,形状、迁移和代谢活动。对人类细胞的研究表明,细胞外基质中的纤粘蛋白主要由成纤维细胞、上皮细胞等分泌并附着在细胞表面,其作用是促进细胞对基质的贴附,细胞之间的粘着,细胞内微丝及应力纤维的构建。现已经观察到转化的体外培养的成纤维细胞,表面纤维蛋白量减少,与此相关地细胞形态变圆,与培养基底贴附松弛,胞内应力纤维较大减少,细胞密集,重叠生长。这种转化细胞接种入正常机体,常能长成块,并侵润正常组织,发生普遍转移。Ⅰ型胶原的原纤维平行排列成较粗大的。细胞通过mTORC1感知营养素可用性并相应地在分解代谢和合成代谢状态之间转换来协调全身和细胞代谢。温州天津细胞外基质胶
细胞外基质的作用:1.决定细胞的形状:体外实验证明,各种细胞脱离了细胞外基质呈单个游离状态时多呈球形。同一种细胞在不同的细胞外基质上粘附时可表现出完全不同的形状。上皮细胞粘附于基膜上才能显现出其极性。细胞外基质决定细胞的形状这一作用是通过其受体影响细胞骨架的组装而实现的。不同细胞具有不同的细胞外基质,介导的细胞骨架组装的状况不同,从而表现出不同的形状。2.控制细胞的分化:细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生分化。例如,成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型;而在层粘连蛋白上则停止增殖,进行分化,融合为肌管。苏州正规细胞外基质胶厂家直销细胞外基质的生物学作用:参与细胞的迁移。
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。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。
表皮细胞外基质(ECM)由基底膜组成,分隔真皮和表皮,与真皮成纤维细胞和表皮角质形成细胞形成细胞外微环境。ECM的功能包括细胞粘附和支持、细胞间通讯、细胞分化调节,以及所有与正常(稳态和衰老)和病理(伤口愈合、化生或恶性)相关的过程。许多研究强调了ECM在调控表皮干细胞方面的功能意义。表皮干细胞存在于特定的干细胞生态位中,在调节干细胞增殖以维持表皮内稳态和保护干细胞免受损伤方面起着重要作用。已经在皮肤中发现了三个表皮干细胞生态位:间表皮基底层(IFE)、(HF)隆起,和皮脂腺基底。干细胞位于基底层的细胞之间,并与BM接触。细胞外基质的主要类型及功能:结构蛋白,包括胶原和弹性蛋白,分别赋予胞外基质强度和韧性。
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。细胞外基质生理学功能:趋硬性:硬度和弹性也引导细胞迁移,这一过程被称为趋硬性。无锡昆明细胞外基质胶
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。温州天津细胞外基质胶
弹性蛋白:生物组织中弹性较大的结构蛋白。较大量存在于韧带、血管壁和皮肤等弹性组织中,是弹性纤维的主要成分。能拉长到原长度的几倍,在张力松弛后很快恢复到原来的大小和形状。具有高弹性的原因是由于在弹性蛋白形成过程中,赖氨酸残基间发生了交联;并且只有在铜离子存在下交联才会发生,否则弹性蛋白将成为无弹性粘性组织。弹性蛋白有三分之一残基是甘氨酸,脯氨酸含量较大。因成熟的弹性蛋白包含许多交联结构,故难溶于水,而其先驱体弹性蛋白原则溶于水。弹性蛋白中的极性残基含量极低,因此化学稳定性很好。弹性蛋白分三级结构:一级结构存在β转折;二级结构中大量β转折形成元弹性蛋白螺旋;三级结构由3股元弹性蛋白螺旋拧成,叫弹性蛋白纤维。是β转折中的化学键旋转造成螺旋而具有弹性。温州天津细胞外基质胶
骨膜来源的细胞外基质水凝胶通过早期免疫调节及增强血管和骨生成促进骨修复:骨愈合包括早期炎症免疫调节、血管生成、成骨分化和生物矿化等过程,干预其中的任一过程都可能阻碍骨修复。在复杂和严重的骨损伤部位,大量的促炎因子的存在会诱发促炎反应。长期的促炎反应会阻碍巨噬细胞从M1到M2的转变导致骨再生延迟。因此,在骨损伤早期通过调控M1向M2的转变来适时终止促炎反应是骨愈合成功的前提。近日,浙江大学医学院范顺武和林贤丰教授课题组制备了一种骨膜来源的细胞外基质(PEM)水凝胶,并评价了它们在骨修复过程中不同时期的调节作用。破坏了肾小球的组织结构,损伤了肾小球的功能,较终导致肾小球硬化的形成。成都细胞外基质胶...