在胚胎發(fā)育過程中,不同類型的細(xì)胞按著既定的規(guī)律形成細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的附著,有序地組合在一起構(gòu)成不同的組織和器官。在這一過程中,粘附分子發(fā)揮著重要作用。
�。ㄒ�)粘附分子參與細(xì)胞間的附著
參與細(xì)胞與細(xì)胞間附著的粘附分子主要是Cadherin家族的粘附分子,以及屬于免疫球蛋白超家族的粘附分子NCAM及CD31。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),Cadherin分子是組織學(xué)上在細(xì)胞連接中起重要作用的粘著小帶(zonula adherence)的重要跨膜萬分。參與細(xì)胞與細(xì)胞間附著粘附分子的共同特點(diǎn)是以自身識(shí)別的方式相互作用,即相同的粘附分子之間的相互作用。如將轉(zhuǎn)染了不同Cadherin cDNA的L細(xì)胞混合在一起后,表達(dá)相同Cadherin分子的L細(xì)胞可以重新聚集在一起。這種特殊的自身相互識(shí)別的作用方式保證了相同細(xì)胞的聚集。在胚胎發(fā)育過程中,細(xì)胞粘附分子的表達(dá)有規(guī)律的發(fā)生改變,支配不同細(xì)胞的有序組合形成組織和器官。當(dāng)一群細(xì)胞失去其原來表達(dá)的Cadherin分子或獲得表達(dá)一種新的Cadherin分子時(shí),它可以離開原有的細(xì)胞群。而如果不同的細(xì)胞群的發(fā)育過程中的某一階段表達(dá)某一種相同Cadherin分子,它們可以相互聯(lián)系起來。如肺的間葉細(xì)胞表達(dá)N-Cadherin分子,而上皮細(xì)胞表達(dá)E-Cadherin和P-Cadherin分子,將肺組織胰酶消化后加入E-Cadherin cDNA轉(zhuǎn)染的L細(xì)胞,則L細(xì)胞與上皮細(xì)胞聚集在一起。上述實(shí)驗(yàn)表明,Cadherin分子在胚胎發(fā)育、分化過程中可能起著重要的作用。
圖2-14 介導(dǎo)活化CD4+細(xì)胞與活化B細(xì)胞相互作用的粘附分子
(二)粘附分子參與細(xì)胞與基質(zhì)的附著
細(xì)胞與細(xì)胞間基質(zhì)的附著是細(xì)胞生存與增殖所必需的,這種附著主要由integrinpe 家族的粘附分子來介導(dǎo)。除β2組外,integrin分子識(shí)別的配體大都是細(xì)胞外基質(zhì)的成分,包括FN(fibronectin,纖粘連蛋白)、LM(lamnin,層粘連蛋白)、VN(Vitronecin,玻璃粘連蛋白)、CA(collagen,膠原蛋白)等。integrin分子廣泛表達(dá)于各種組織細(xì)胞,而其配體廣泛存在于細(xì)胞外基質(zhì)中。細(xì)胞與基質(zhì)的附著主要有以下兩種情況:(1)間葉細(xì)胞,以成纖維細(xì)胞為代表,細(xì)胞的周圍均與細(xì)胞外基質(zhì)附著;(2)上皮細(xì)胞,細(xì)胞的周圍部分與細(xì)胞外基質(zhì)附著,而細(xì)胞側(cè)面則是細(xì)胞之間的附著,在這種情況下細(xì)胞粘附分子的分布存在著極性,細(xì)胞癌變過程往往伴隨著這種極性的喪失。醫(yī)學(xué)全在線網(wǎng)站www.med126.com
�。ㄈ�)粘附分子參與細(xì)胞的移動(dòng)
在細(xì)胞發(fā)育、分化以及創(chuàng)傷修復(fù)過程中都需要細(xì)胞的移動(dòng),迄今為止對(duì)這一過程的確切機(jī)制還沒有明確的認(rèn)識(shí),但可以肯定的是細(xì)胞粘附分子是這一過程的重要參與者,而且這些粘附分子的表達(dá)得到精細(xì)的調(diào)控。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)E-Cadherin、N-Cadherin、NCAM,CD31及FN和FN受體都與細(xì)胞移動(dòng)有關(guān)。(1)在胚胎發(fā)育過程中,視神經(jīng)軸突要沿著視束生長到達(dá)中腦頂蓋建立突觸聯(lián)系,處于生長狀態(tài)的軸突在神經(jīng)表皮細(xì)胞表面移動(dòng),兩者均表達(dá)N-Cadherin分子。如將胚胎的視網(wǎng)膜組織種植在單層不表達(dá)N-Cadherin的Neuro 2a細(xì)胞上,神經(jīng)軸突不能生長;如果將Neuro 2a細(xì)胞轉(zhuǎn)染N-Cadherin分子,則可以看到神經(jīng)軸突的生長;抗N-Cadherin分子的抗體可以抑制軸突的生長。(2)FN及其受體的相互作用同樣參與了胚胎發(fā)育中細(xì)胞的移動(dòng)過程,含有RGD序列的多肽可以干擾胚胎發(fā)育中器官的發(fā)生。此外,F(xiàn)N及其受體還參與創(chuàng)傷修復(fù)過程中細(xì)胞的移動(dòng),F(xiàn)N可促進(jìn)創(chuàng)面的愈合。(3)CD31則對(duì)細(xì)胞的移動(dòng)具有抑制作用。
細(xì)胞粘附分子對(duì)細(xì)胞的移動(dòng)具有促進(jìn)與抑制兩種作用,粘附分子在細(xì)胞表面分布的極性可能與其作用的差異有關(guān)。如CD31和E-Cadherin都分布在細(xì)胞的側(cè)面與鄰近細(xì)胞接觸的部位,它們對(duì)細(xì)胞的移動(dòng)具有抑制作用。