组织中的细胞与细胞外环境

间隙连接(gap junction)

/ GAP JUNK-shun /

想象两个相邻的房间,共用的墙上有一段短管把它们连通,于是小东西可以直接从一个房间传到另一个房间,而不必经过外面的走廊。细胞常常需要快速而私密地与邻居分享信号和小分子,而不把它们释放到周围的液体里。间隙连接就是这段连通的管道:一条把一个细胞内部直接连到下一个细胞内部的微小通道。

每个间隙连接由叫作连接蛋白(connexin,在脊椎动物中)的蛋白构成。六个连接蛋白排成一个中央有孔的环,在一个细胞的膜上形成半个通道;这一半与邻居膜上对应的一半对齐,二者合起来形成一根连续的管子,跨越两细胞之间狭窄的缝隙。这根管子很小,只让离子和约一千原子质量单位以下的小分子通过——比如钙离子、小糖和信号分子——而把大蛋白和DNA留在各自细胞内。通道能开能关,所以这种连接是可控的,并非永远敞开。

在细胞必须步调一致的地方,间隙连接最为重要。在心脏里,电信号通过间隙连接从一个肌细胞传到下一个,于是整颗心作为协调的一拍收缩,而不是一群各自抽搐的细胞。它们让肝细胞共享代谢物,让一个神经细胞把快速信号传给邻居,让早期胚胎细胞协调。一个有用的对比:紧密连接封住细胞之间的空隙、让什么都过不去,而间隙连接则打通通道、让小分子自由通过——两者职责相反,却常常出现在同一层细胞中。

在心肌中,电脉冲通过间隙连接从一个细胞传到另一个细胞,使数百万个细胞作为一道协调的波收缩、把血液泵出,而不是各跳各的。

细胞之间敞开的通道让组织作为一个整体行动——这对稳定的心跳至关重要。

间隙连接和紧密连接容易混淆,因为两者都位于相邻细胞之间,但它们做的事相反:间隙连接打开一条通道,紧密连接则把通道封死。

又称
communicating junction缝隙连接通讯连接