组织中的细胞与细胞外环境
蛋白聚糖(proteoglycan)
/ PROH-tee-oh-GLY-kan /
如果说胶原纤维是抗拉的缆绳,那就必须有别的东西来抗压——就像记忆海绵坐垫里充水的凝胶,你一按它就回顶。细胞外基质正需要这种有弹性、能蓄水的填充物。蛋白聚糖就是这种填充物:一类基质分子,专门吸水、形成膨胀的凝胶,从而抗压并为组织缓冲。
蛋白聚糖是一条核心蛋白,上面接着许多长长的糖链,像瓶刷的鬃毛一样伸出来。这些糖链(叫作糖胺聚糖)带有大量负电荷。负电荷彼此排斥,又吸引带正电的离子,正离子又把水拉进来,于是一个蛋白聚糖在自己周围聚集起一大层水、膨胀成结实的含水凝胶。许多蛋白聚糖能连到一根主干分子上,形成巨大的复合体,填满胶原纤维之间的空隙,造出一种既抗拉(来自胶原)又抗压(来自蛋白聚糖凝胶)的基质。
凡是组织必须承压并回弹之处,蛋白聚糖就很重要。你关节里的软骨充满了它们,这正是软骨能为每一步的冲击缓冲、并在被压缩后回弹的原因。它们还帮助控制什么能扩散穿过基质,并能抓住信号分子、把它们固定在原地供细胞读取。一个微妙但重要的点:它们的缓冲来自被困住的水,而不是分子本身有多硬——慢慢挤压软骨,水会渗出来,这也是关节在过载时、或随年龄软骨磨损时会僵硬的部分原因。
为你膝盖缓冲的软骨富含能蓄水的蛋白聚糖,因而像一块结实的水垫,每一步把它压缩后它又回弹。
在负电荷下被困住的水,正是软骨富有弹性的原因。
按重量计,蛋白聚糖大部分是糖而非蛋白,这使它有别于以蛋白为主的典型糖蛋白;其缓冲效果来自带电糖链所吸入的水。
又称
另见