四、钙离子依赖的粘附分子家族
最初发现一种介导细胞间相互聚集的粘附分子,在有Ca2+存在时可以抵抗蛋白酶的水解作用。以后又发现另外两种作用和特性与其类似的粘附分子,它们的氨基酸组成也有同源性,因此将其命名为钙离子依赖的粘附分子家族(Ca2+dependent cell adhesion molecule family,Cadherm家族)。钙离子依赖的粘附分子家族的粘附分子对于生长发育过程中细胞的选择性聚集具有至关重要的作用。
(一)Cadheria分子结构
Cadherin分子均为单链糖蛋白,约含723-748个氨基酸残基,不同的Cadherin分子在氨基酸水平上有43%-58%的同源性。Cadherin分子由胞浆区、穿膜区和胞膜外区三部分组成,其胞膜区有数个重复功能区,并含有由3-5个氨基酸残基组成的重复序列。近膜部位含有4个保守的半胱氨酸残基,分子外侧N端的113个氨基酸残基构成Cadherin分子的配体结合部位。此外胞膜外部分具有结合钙离子的作用。Cadherin分子的胞膜内部分高度保守,并与细胞内骨架相连。
(二)Cadherin家庭的组成和分布
目前已知Cadherin家族共有3个成员,E-Cadeherin、N-Cadherin和P-Cadherin。不同的Cadherin分子在体内有其独特的组织分布,它们的表达随细胞生长发育状态的不同而改变。Cadherin分子以其独特的方式相互作用,其配体是自身相同的Cadherin分子。
表6-6 Cadherin家族的组成、分布及其配体
Cadherin家族成员 | 分子量(kD) | 分布 | 配体 |
E-Cadherin | 124 | 上皮组织 | E-Cadherin |
N-Cadherin | 127 | 神经组织、横纹肌、心肌 | N-Cadherin |
P-Cadherin | 118 | 胎盘、间皮组织、上皮组织 | P-Cadherin |
五、其它未归类的粘附分子
除了上述四为类粘附分子外,还有一些粘附分子目前尚未归类,包括一组作为selectin分子的配体的CD15、CD15s(s-Lewis),此外,还有CD44、MAd、MLA等粘附分子,兹列于表6-7。
粘附分子参与机体许多重要的生理和病理过程,主要包括:①通过表达于白细胞粘附分子CD11a/CD18、CD11b/CD18、CD11c/CD18、VLA-4、L-selectin、CD15、CD15s、和P-selectin相互粘附,参与炎症的发生;②通过表达于淋巴细胞上的归巢(Iymphocyte homing receptor,LHR)、L-selectin、CLA、LFA-1、VLA-4、CD44、LPAM-2分别与表达于血管内皮细胞上的定居素(addressin)PNAd、E-selectin、ICAM-1、ICAM-2、VCAM-1、MAd、CAM相互粘附使淋巴细胞向外周淋巴器官,皮肤炎症部位或粘膜相关淋巴组织的回归;③通过CD/MHCⅡ类分子非多态部分、CD8/MHC1类分子非多态部分、LFA-1/ICAM-1、LFA-2/LFA-3、CD28/B7的相互作用参与免疫应答中APC呈提抗原、抗原识别、免疫细胞相互协作以及CTL杀伤靶细胞等多个环节;④通过Cadherin、N-CAM、CD31等分子的自身粘附,以及某些粘附分子与细胞外基质的粘附,参与细胞的发育、分化、附着及移动;⑤E-Cadherin、家庭些成员以及CD44分子等与肿瘤的浸润、转移有关;⑥通过血小板表达的粘附分子参与动脉、静脉中血栓形成以及其它形式的凝血过程。医学.全在.线www.med126.com
表6-7 尚未归类粘附分子的主要特征
种类 | 结构 | 主要分布细胞 | 配体 | 功能 |
PANd | 50~200kD,含有唾液酸化的寡糖决定簇 | 外周淋巴结高内皮细胞 | L-selectin | 淋巴细胞向淋巴结归位 |
CLA | 含有唾液酸化的寡糖决定簇 | 记忆T细胞 | E-selectin | 向皮肤炎症部位归位 |
CD44(ECMRⅢ) | 90~200kD | 广泛分布,在T细胞中主要存在于记忆T细胞 | FN、CA、透明质酸,MAd | 淋巴细胞向炎症部位、粘膜相关淋巴组织归位,粘附ECM |
MAd | 60kD | 炎症部位血管内皮细胞、粘膜相关淋巴组织 | CD44,LPAM-2 | 淋巴细胞向炎症部位及粘膜相关淋巴组织归位 |
CD36 | 9p88,血小板
GpⅢb |
血小板髓样细胞、内皮细胞 | CA,TSP? | 血小板粘附 |
注:PANd:外周淋巴结定居素;MAd:粘膜血管定居素;CLA:皮肤淋巴细胞相关抗原:LPAM:淋巴细胞集合淋巴结粘附分子;ECM:细胞外基质。
白细胞、血管内皮细胞或其它细胞表面的粘附分子可脱落下来,进入血液可为可溶性粘附分子(soluble adhesion molecules,sAM)。此外,某些粘附分子的mRNA存在着不同的剪接形式,其中有的mRNA翻译后产物可能不表达在细胞表面,而是直接分泌进入血液,成为可溶性粘附分子的另一个重要来源。在结构上,可溶性粘附分子一般缺少其对应膜结合粘附分子的穿膜和胞浆部分,其分子量也比相应膜结合粘附分子为小。由于可溶性粘附分子通常具有膜结合附分子的结合活性,因此可能作为机体调节细胞粘附作用的一个途径发挥作用。在某些疾病状态下,粘附分子的表达或脱落增加,导致血清中可溶性粘附分子的水平显著升高,使可溶性附分子的检测可能成为监测某些疾病状态的指征。