第十二章第十二章细胞粘附分子细胞粘附分子

本章教学大纲本章教学大纲

【【目的要求目的要求】】11 ．掌握 细胞黏附分子的概念，分类和特性。．掌握 细胞黏附分子的概念，分类和特性。22 ．熟悉 细胞黏附分子的功能。．熟悉 细胞黏附分子的功能。33 ．了解 黏附分子的临床意义。．了解 黏附分子的临床意义。【【教学内容教学内容】】1. 1. 细胞黏附分子的概念，分类和特性。细胞黏附分子的概念，分类和特性。2. 2. 细胞黏附分子的功能。细胞黏附分子的功能。3. 3. 黏附分子的临床意义。黏附分子的临床意义。

概 念概 念

细胞粘附分子（细胞粘附分子（ cell-adhesion cell-adhesion moleculemolecule ，， CAMCAM ）） :: 由细胞产生的、介导细由细胞产生的、介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触、识胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触、识别、结合、激活和移行等分子的统称。别、结合、激活和移行等分子的统称。 特点：特点： 位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白； 以配体以配体 -- 受体结合的形式发挥作用；受体结合的形式发挥作用； 参与细胞的识别、活化和信号转导等。参与细胞的识别、活化和信号转导等。

趋化与粘附趋化与粘附

细胞间黏附分子

黏附分子的命名黏附分子的命名

以功能命名：如细胞间黏附分子以功能命名：如细胞间黏附分子 (ICAM),(ICAM), 血管细胞血管细胞黏附分子（黏附分子（ VCAMVCAM ），）， TCRTCR ，， LFA-1LFA-1 等。等。

以以 CDCD 命名：统称为命名：统称为 CDCD 抗原抗原 // 分子。分子。

CDCD （ （ cluster of differentiationcluster of differentiation ） ： 应用以单克隆） ： 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法，将来自不同实验室的单克隆抗体鉴定为主的方法，将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原称抗体所识别的同一分化抗原称 CDCD 。。

CDCD ：：

白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中，出谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。现或消失的细胞表面标记分子。

白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分含胞膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇（化抗原是以糖基磷脂酰肌醇（ GPIGPI ）链接方式，）链接方式，锚定在细胞膜上。少数白细胞分化抗原是碳水锚定在细胞膜上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。化合物。

五个家族：五个家族： 1.1. 整合素家族整合素家族 2.2. 免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族 3.3. 选择素家族选择素家族 4.4. 钙粘素家族钙粘素家族 5.5. 粘蛋白样家族粘蛋白样家族

第一节 各类粘附分子的特性与功能第一节 各类粘附分子的特性与功能

一、整合素家族一、整合素家族（一）基本结构（一）基本结构 整合素是膜结合型的整合素是膜结合型的大分子糖蛋白，由大分子糖蛋白，由 αα 和和ββ 两个亚单位（两个亚单位（ αα 链和链和ββ 链）经非共价键连接链）经非共价键连接组成 。组成 。

整合素分子的基本结构

（二）主要成员及其功能（二）主要成员及其功能1.β11.β1 亚家族。 亚家族。 VLA-1VLA-1 VLA-6 VLA-6 等等 66 个成员，主要介导细胞与细个成员，主要介导细胞与细

胞胞 外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相 互作用 ； 互作用 ； 2.β2 2.β2 亚家族。亚家族。 称为白细胞整合素称为白细胞整合素 (leukointegrin)(leukointegrin) ，主要参与，主要参与 细胞细胞 -- 细胞间相互作用；细胞间相互作用；3.β33.β3 亚家族。亚家族。 血小板蛋白 血小板蛋白 gpIIb/IIIagpIIb/IIIa 和和 αvβ3 (αvβ3 ( 又称又称 VNRVNR ，玻，玻 连蛋白受体连蛋白受体 )) ，是血小板聚集和粘附于内皮下的，是血小板聚集和粘附于内皮下的 重要介质 ；重要介质 ；4.β74.β7 亚家族。亚家族。 α4β7α4β7 （（ CD49d/β7CD49d/β7 ）和）和 αEβ7αEβ7 （（ CD103CD103 ），其配），其配 体是表达于粘膜内皮细胞的体是表达于粘膜内皮细胞的 MAdCAM-1MAdCAM-1 。 。

二、免疫球蛋白超家族二、免疫球蛋白超家族 免疫球蛋白超家族（免疫球蛋白超家族（ Immunoglobulin Immunoglobulin

superfamilysuperfamily ，， IgSFIgSF ）成员的粘附分子是）成员的粘附分子是 Ca2+Ca2+－非依赖性跨膜糖蛋白。－非依赖性跨膜糖蛋白。

1.1. 淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相关抗原 -2/3-2/3 （（ leukocyte leukocyte

function associated antigen-2/3, LFA-2/LFA-function associated antigen-2/3, LFA-2/LFA-33 ））

2.2. 细胞间粘附分子（细胞间粘附分子（ intercellular adhesion intercellular adhesion

molecule, ICAMmolecule, ICAM ）） 3.CD443.CD44

4.4. 血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子 -1-1 （（ vascular cell adhesion vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1molecule-1, VCAM-1 又称 又称 CD106CD106 ））

5.5. 血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子 -1-1 （（ platelet-platelet-endothelial cell adhesion molecule-1, PE-CAM-1endothelial cell adhesion molecule-1, PE-CAM-1 ，，又称又称 CD31CD31 ））

6.6. 粘膜血管地址素粘膜血管地址素 (mucosal vascular addressin -1, (mucosal vascular addressin -1, MAdCAM-1)MAdCAM-1)

三、选择素家族三、选择素家族 选择素选择素 (selectin)(selectin) 是一组表达于内皮细胞、白细是一组表达于内皮细胞、白细胞和血小板表面的粘附分子，家族中有三个成员： 胞和血小板表面的粘附分子，家族中有三个成员： E-E- 选择素选择素 (CD62E)(CD62E) 、、 L-L- 选择素选择素 (CD62L)(CD62L) 和和 P-P- 选择选择素素 (CD62P) (CD62P) 。。

选择素分子的基本结构

四、钙粘素家族四、钙粘素家族 钙粘素（钙粘素（ cadherincadherin ）是一组）是一组 Ca2+ Ca2+ 依赖的细胞粘依赖的细胞粘附分子家族，参与建立和维持细胞附分子家族，参与建立和维持细胞 -- 细胞间的连接，细胞间的连接，对维持成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要对维持成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子主要有三种：作用。钙粘素分子主要有三种： E-E- 钙粘素、钙粘素、 N-N- 钙钙粘素和粘素和 P-P- 钙粘素。钙粘素。

钙黏素分子的基本结构

五、粘蛋白样家族五、粘蛋白样家族 粘蛋白样家族（粘蛋白样家族（ mucin-like familymucin-like family ）属新）属新归类的一类细胞粘附分子。该家族包括归类的一类细胞粘附分子。该家族包括 D34D34 、、GlyCAM-1GlyCAM-1 和和 PSGL-1PSGL-1 三个成员。三个成员。

第二节 粘附分子的生物学作用第二节 粘附分子的生物学作用一、参与免疫细胞间相互作用一、参与免疫细胞间相互作用1.T1.T 细胞。细胞。 CD28/CD80CD28/CD80 、、 LFA-1/ICAM-1LFA-1/ICAM-1 、、 LFA-2/LFA-3LFA-2/LFA-3 等增等增 强强 TCRTCR 与抗原肽与抗原肽 -MHC-MHC 复合物结合的亲和力；复合物结合的亲和力；2.B2.B 细胞。细胞。 CD40/CD40LCD40/CD40L 、、 LFA-1/ICAM-1LFA-1/ICAM-1 、、 LFA-2/LFA-3LFA-2/LFA-3 等协等协 同刺激分子与活化的同刺激分子与活化的 TT 细胞结合从而获得细胞结合从而获得 BB 细胞第二细胞第二 活化信号；活化信号；3.CTL3.CTL 。。 杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞 紧密接触。紧密接触。

二、参与炎症反应二、参与炎症反应

粘附分子介导中性粒细胞从血管移行到炎症部位的过程

三、参与淋巴细胞归巢和再循环三、参与淋巴细胞归巢和再循环

淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，此过程称为淋巴细胞再循环。此过程称为淋巴细胞再循环。

淋巴细胞归巢受体（淋巴细胞归巢受体（ lymphocyte hominglymphocyte homing receptor, LHRreceptor, LHR ）和淋巴结中的）和淋巴结中的 HEVHEV 表达相应的表达相应的

配配体血管地址素（体血管地址素（ vascular addressinvascular addressin ）的相互作用）的相互作用介导了淋巴细胞再循环过程介导了淋巴细胞再循环过程。。

第三节 粘附分子的临床意义第三节 粘附分子的临床意义

一、粘附分子与遗传病一、粘附分子与遗传病 白细胞粘附缺陷症（白细胞粘附缺陷症（ leukocyte adhesion deficiency, leukocyte adhesion deficiency,

LADLAD ）是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反）是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为反复发作的严重感染。复发作的严重感染。 LADLAD 分为分为 LAD-ILAD-I 和和 LAD-LAD-IIII ，， LAD-ILAD-I 的发病机制是的发病机制是 CD18CD18 基因缺陷导致白细胞基因缺陷导致白细胞LFA-1LFA-1 （（ CD11a/CD18CD11a/CD18 ）表达异常；而）表达异常；而 LAD-IILAD-II 型的发型的发病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞病机制是由于岩藻糖代谢障碍导致白细胞 sLex sLex 合成缺合成缺陷。陷。

二、粘附分子与炎症二、粘附分子与炎症 在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细胞表面的核细胞表面的 CD2CD2 、、 LFA-1LFA-1 、、 CD44CD44 等表达增加，等表达增加，与血管内皮细胞表面的相应配体结合，增强炎症细与血管内皮细胞表面的相应配体结合，增强炎症细胞的组织浸润，加重局部病变和器官功能损害。病胞的组织浸润，加重局部病变和器官功能损害。病毒性肝炎和酒精性肝炎时，肝细胞毒性肝炎和酒精性肝炎时，肝细胞 ICAM-1ICAM-1 表达增表达增加；病毒性脑炎的脑血管内皮细胞亦可见加；病毒性脑炎的脑血管内皮细胞亦可见 ICAM-1ICAM-1分子表达增加。分子表达增加。

三、粘附分子与肿瘤三、粘附分子与肿瘤 粘附分子表达异常与肿瘤的浸润与转移有关。如大肠癌、粘附分子表达异常与肿瘤的浸润与转移有关。如大肠癌、乳腺癌等肿瘤细胞表面乳腺癌等肿瘤细胞表面 E-E- 钙粘素分子表达明显减少或钙粘素分子表达明显减少或缺失，细胞间附着减弱，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导缺失，细胞间附着减弱，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调致肿瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调 ICAM-1ICAM-1 等等黏附分子的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。黏附分子的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。

粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如分化良好的上皮性肿瘤细胞好的上皮性肿瘤细胞 E-E- 钙粘素表达正常；中等分化肿钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞瘤细胞 E-E- 钙粘素表达降低；低分化肿瘤细胞钙粘素表达降低；低分化肿瘤细胞 E-E- 钙粘素钙粘素几乎不表达。 几乎不表达。

四、粘附分子与移植排斥反应四、粘附分子与移植排斥反应 粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为

协同刺激分子激活协同刺激分子激活 TT 细胞，诱导效应细胞，诱导效应 TT 细胞与移细胞与移植物靶细胞的粘附和杀伤。因此，抗植物靶细胞的粘附和杀伤。因此，抗 LFA-LFA-11 、、 ICAM-1ICAM-1 等的单克隆抗体（等的单克隆抗体（ mAbmAb ）可阻断免）可阻断免疫细胞间的相互作用，降低免疫细胞的活化水平，疫细胞间的相互作用，降低免疫细胞的活化水平，延长移植物的存活。可溶性粘附分子（延长移植物的存活。可溶性粘附分子（ sICAM-1, sICAM-1, sVCAM-1sVCAM-1 等）水平升高可作为移植排斥的先兆指等）水平升高可作为移植排斥的先兆指标。标。

思考题思考题

细胞粘附分子的概念和主要种类。细胞粘附分子的概念和主要种类。 细胞粘附分子的主要生物学作用。细胞粘附分子的主要生物学作用。 举例说明细胞粘附分子的临床意义。举例说明细胞粘附分子的临床意义。