细胞外基质粘弹性影响细胞行为:研究人员长期以来一直观察到培养底物机械性能对细胞行为的影响的迹象,直到近些年来才逐渐被人们所接受,目前普遍被大家认可的观点是,细胞通过基于整合素的粘附力或其他细胞表面连接而与基质结合时,会利用肌动蛋白的收缩力施加牵引力,并且它们会通过不同程度或幅度的整合素和聚合多糖聚集感测基质刚度的变化和相关的信号(如图1)。虽然ECM机制的变化是由细胞在短时间内感觉到的,但这些变化可以通过持续的感觉、机械记忆和表观基因的变化来影响长期的细胞过程,如分化、纤维化和恶性部位。因此,目前的共识是ECM硬度在调节发育,体内平衡,再生过程和疾病进展中起关键作用。细胞外基质的生物学作用:参与细胞的迁移。无锡正规细胞外基质胶哪里买
细胞外基质(ECM)具有支持和诱导骨组织再生的功能,对骨组织再生具有重要意义。但是,在大多数骨缺损疾病中,影响细胞行为的细胞外基质(ECM)被破坏、改变或丢失,导致现有的包括骨结构模拟支架或生物活性因子在内的再生策略常常不能达到令人满意的结果。近年来研究发现,细胞外囊泡(EVs)作为细胞间通讯的介质,在体内外成骨过程中发挥着重要的作用。已经证明,间充质干细胞(MSCs)和成骨细胞来源的EVs通过传递DNA、RNA、酶和肽类直接调控成骨分化。此外,EVs具有良好的靶向性,可在特定位点发挥作用。与两种常用的主要策略(生物材料和细胞疗法)相比,EV避免了毒性和免疫原性问题,显示出了骨诱导潜能。近期,来自武汉大学的张玉峰教授团队开发一种具有骨诱导功能的仿生细胞外基质(BECM),不仅提供了细胞生长的力学支撑环境,而且释放功能性EVs,可诱导成骨和矿化,为骨再生提供了一种新的策略。杭州正规细胞外基质胶厂家推荐导致肾小球内肾脏细胞外基质合成异常增加。
细胞外基质成分居然能调节葡萄糖代谢过程:确认ECM组分透明质酸与新陈代谢之间的机制联系,用透明质酸酶处理细胞和异种移植物引发糖酵解的强烈增加。这主要通过快速受体酪氨酸激酶介导的mRNA衰变因子ZFP36的诱导来实现,其靶向TXNIP转录物以降解。因为TXNIP促进葡萄糖转运蛋白GLUT1的内化,其急剧下降使质膜上的GLUT1富集。在功能上,需要通过透明质酸酶诱导糖酵解,同时加速细胞迁移。ECM重塑和代谢之间的这种相互关联在动态组织状态中表现出来,包括部位发生和胚胎发生。研究人员提出ECM重塑作为急性细胞-外在代谢调节的附加节点,可以直接读出周围组织的结构状态并相应地增强细胞行为。
构成细胞外基质的大分子:原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶性胶原。胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于抽提。随年龄增长,交联日益增多,皮肤、血管及各种组织变得僵硬,成为老化的一个重要特征。人α1(Ⅰ)链的基因含51个外显子,因而基因转录后的拼接十分复杂。翻译出的肽链称为前α链,其两端各具有一段不含Gly-X-Y序列的前肽。三条前α链的C端前肽借二硫键形成链间交联,使三条前α链“对齐”排列。然后从C端向N端形成三股螺旋结构。前肽部分则呈非螺旋卷曲。带有前肽的三股螺旋胶原分子称为前胶原(procollagen)。胶原变性后不能自然复性重新形成三股螺旋结构,原因是成熟胶原分子的肽链不含前肽,故而不能再进行“对齐”排列。间质基质存在于各种动物细胞之间(即细胞间隙中)。
皮肤细胞外基质(ECM)成分:BM直接与干细胞接触,由基底角质形成细胞和真皮成纤维细胞共同合成。表皮BM的主要成分为纤维形成蛋白(IV型和VII型胶原、弹性蛋白)、糖蛋白(层粘连蛋白、纤维连蛋白)、蛋白聚糖(硫酸肝素、凝胶蛋白)。在真皮中,纤维形成胶原体(I型和III型)是ECM的主要元素。与其他ECM蛋白和蛋白聚糖相关,形成纤维网络。纤维蛋白从蛋白质单体形成纤维,糖蛋白介导细胞-细胞和细胞-基质的相互作用,蛋白聚糖能承受压缩力。角质形成细胞通过特殊的粘连蛋白与BM联系起来,整合蛋白是细胞用来结合和反应ECM的主要受体蛋白。细胞外基质的主要类型及功能:骨的胞外基质表现为刚硬的特点,以满足支撑的作用。金华太原细胞外基质胶
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。无锡正规细胞外基质胶哪里买
蛋白聚糖糖胺聚糖(GAGs)是碳水化合物聚合物,主要附着在细胞外基质蛋白上形成蛋白聚糖(透明质酸是一个明显的例外,见下文)。蛋白聚糖具有吸引带正电荷的钠离子(Na+)的净负电荷,钠离子通过渗透作用吸引水分子,保持细胞外基质和固有细胞水分充足。蛋白聚糖也有助于在细胞外基质中捕获和储存生长因子。结构:细胞外基质的成分由固有细胞在细胞内产生,并通过胞吐作用分泌到细胞外基质中。一旦被分泌到胞外,它们就会与现有基质聚集在一起。细胞外基质由纤维蛋白和糖胺聚糖(GAGs)交联形成的网状物组成。无锡正规细胞外基质胶哪里买
细胞外基质层粘连蛋白:(laminin,LN)LN也是一种大型的糖蛋白,与Ⅳ型胶原一起构成基膜,是胚胎发育中出现较早的细胞外基质成分。LN分子由一条重链(α)和二条轻链(β、γ)借二硫键交联而成,外形呈十字形,三条短臂各由三条肽链的N端序列构成。每一短臂包括二个球区及二个短杆区,长臂也由杆区及球区构成。LN分子中至少存在8个与细胞结合的位点。例如,在长臂靠近球区的。链上有IKVAV五肽序列可与神经细胞结合,并促进神经生长。鼠LNα1链上的RGD序列,可与αvβ3整合素结合。现已发现7种LN分子,8种亚单位(α1,α2,α3,β1,β2,β3,γ1,γ2),与FN不同的是,这8种亚单位分别由8个...