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細(xì)胞粘附

多細(xì)胞生物能夠有機(jī)地將眾多的細(xì)胞聯(lián)系在一個整體中，少不了細(xì)胞間的黏附作用。細(xì)胞粘附是一個動態(tài)過程，是細(xì)胞最基本的生命活動，在細(xì)胞增殖、維持活性、分化和遷移中具有關(guān)鍵作用。細(xì)胞粘附，指的是單個細(xì)胞粘附到另一個細(xì)胞或其他一些無生命體表面的能力，比如，細(xì)胞外基質(zhì) (ECM)）。一旦細(xì)胞黏附發(fā)生異常，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的病理變化，包括腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和抵抗凋亡等，所以了解細(xì)胞在多細(xì)胞生物中如何相互作用非常重要[1] [2]。

為了將細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)連接在一起，細(xì)胞粘附過程中會涉及一系列蛋白，尤其是細(xì)胞粘附分子(CAM)，CAM作為將細(xì)胞固定在另一個表面的中間體。粘附分子通常分為五種，整合素（integrins）、選擇素（selectins）、鈣粘蛋白（cadherins）、免疫球蛋白超家族 (IgSF) 成員和其他如粘蛋白[3]。

1、整合素與細(xì)胞粘附

整合素介導(dǎo)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的黏附主要是通過形成局部黏附的結(jié)構(gòu)[4]。整合素是跨膜蛋白，由α和β異源二聚體組成。在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)18個α亞單位和8個β亞單位可構(gòu)成24種不同的整合素。每個亞單位由三部分組成，一個長的細(xì)胞外節(jié)段、跨膜節(jié)段和較短的細(xì)胞內(nèi)節(jié)段。同一種整合素在不同細(xì)胞類型中的配體結(jié)合特異性不一樣?？赡苁且?yàn)槠渌?xì)胞特異性因子可以通過與整合素相互作用來調(diào)節(jié)二者的結(jié)合活性（圖 1）。

The diagram of the structure of integrin

圖1. The diagram of the structure of integrin

2、選擇素與細(xì)胞粘附

選擇素是一類Ca2+依賴性粘附分子。其胞外域包括三個結(jié)構(gòu)域：N端的C型凝集素結(jié)構(gòu)域、EGF樣結(jié)構(gòu)域和重復(fù)次數(shù)不同的補(bǔ)體結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域。選擇素是通過凝集素結(jié)構(gòu)域來識別糖蛋白及糖脂分子上的配體，主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識別與粘附。目前已知的選擇素有三種：L選擇素、E選擇素及P選擇素。其中，L選擇素廣泛存在于各種白細(xì)胞的表面，參與驗(yàn)證部位白細(xì)胞的出脈管過程；E選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表面；P選擇素貯存在血小板的α顆粒及內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palade小體中。炎癥時活化的內(nèi)皮細(xì)胞表面首先出現(xiàn)P選擇素，隨后出現(xiàn)E選擇素。它們對于召集白細(xì)胞到達(dá)炎癥部位具有重要作用。

3、鈣黏素與細(xì)胞粘附

鈣黏素也是一類Ca2+依賴性粘附分子，介導(dǎo)細(xì)胞間的連接[5]。鈣粘素可分為三個亞型，包括E-鈣粘蛋白、N-鈣粘蛋白和P-鈣粘蛋白。盡管所有亞型在分子量、Ca2+依賴性和蛋白酶敏感性方面都相似，但每個亞型都具有獨(dú)特的組織分布和免疫特異性。鈣粘蛋白在細(xì)胞間聯(lián)系建立和穩(wěn)定性中起著至關(guān)重要的作用[6]。鈣黏素除了介導(dǎo)細(xì)胞連接，還參與細(xì)胞分化，并對細(xì)胞遷移有抑制作用。

4、免疫球蛋白超家族與細(xì)胞粘附

免疫球蛋白超家族是人體內(nèi)數(shù)量最大、多樣性最強(qiáng)的蛋白家族，擁有近765個家族成員。免疫球蛋白超家族的成員包括主要組織相容性復(fù)合物 I 類和 II 類分子、T 細(xì)胞受體復(fù)合物蛋白、病毒受體和細(xì)胞表面糖蛋白[7]。屬于免疫球蛋白超家族 (Ig-SF) 的粘附分子通常在細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附中起核心作用，其中許多分子與癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移表型有關(guān)[8]。

參考文獻(xiàn)：

[1] Khalili AA, Ahmad MR. A Review of Cell Adhesion Studies for Biomedical and Biological Applications [J]. Int J Mol Sci. 2015; 16(8): 18149-18184.

[2] Akiyama SK. Integrins in cell adhesion and signaling [J]. Hum Cell. 1996 Sep;9(3):181-6.

[3] Samanta D, Almo SC. Nectin family of cell-adhesion molecules: structural and molecular aspects of function and specificity. Cell Mol Life Sci. 2015, 72:645–58.

[4] Bachmann M, Kukkurainen S, Hyt?nen VP, Wehrle-Haller B. Cell Adhesion by Integrins [J]. Physiol Rev. 2019, 99 (4): 1655-1699.

[5] Takeichi M. The cadherins: cell-cell adhesion molecules controlling animal morphogenesis [J]. Development. 1988, 102 (4): 639-55.

[6] Ma?tre JL, Heisenberg CP. Three functions of cadherins in cell adhesion [J]. Curr Biol. 2013, 23 (14): R626-R633.

[7] Soroka V, Kasper C, Poulsen FM. Structural Biology of NCAM. Neurochemical Research [J]. 2008:1–12.

[8] Wai Wong C, Dye DE, Coombe DR. The role of immunoglobulin superfamily cell adhesion molecules in cancer metastasis [J]. Int J Cell Biol. 2012; 340-296.