组织中的细胞与细胞外环境

细胞外基质(extracellular matrix)

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想象砖块不只是靠彼此相触,还靠填满每条缝隙的灰浆固定在一起,从而赋予墙以强度和形状。在动物组织里,细胞是砖块,但身体的很大一部分其实是灰浆——细胞分泌出来、并生活于其中的、在自己之间和周围的材料。这种包围在细胞周围的材料就是细胞外基质(ECM):细胞之外的分子网络,赋予组织以结构、强度和质地。

细胞外基质是细胞构建并释放到周围空间里的大分子网。它的主要成分是赋予强度和伸缩性的纤维蛋白——胶原(像缆绳一样抗拉)和弹性蛋白(像橡皮一样让组织回弹)——嵌在富含水分、抗挤压的蛋白聚糖凝胶中,再加上把细胞粘到网上的黏附蛋白,比如纤连蛋白和层粘连蛋白。具体配方千差万别:在骨中它被矿物质硬化,在肌腱中是致密的平行胶原,在软骨中是有弹性的凝胶,在皮下疏松组织中则是一张柔软的网。

细胞外基质远不只是被动的填充物。它承受机械负荷,所以组织的许多强度在于基质而非细胞本身;它形成爬行细胞所沿循的道路;它还携带化学和机械信号,告诉细胞该分裂、迁移、甚至是否要存活。失去对基质抓握的细胞往往会触发自身的死亡。所以基质最好被看作一个主动的伙伴——细胞既构建它、又时刻倾听它——而不仅是细胞之间空着的地方。

你膝盖里的软骨大部分是细胞外基质:少数散布的细胞维持着一团厚厚的、充满水分的胶原与蛋白聚糖凝胶,每走一步都为关节缓冲。

在许多组织中,做结构性工作的是基质,而不是细胞。

植物和细菌有自己的外部结构(细胞壁),但这里所说的由胶原、蛋白聚糖和纤连蛋白构成的细胞外基质,是动物特有的。

又称
ECM细胞外间质胞外基质