cell adhesion molecules(CAM)细胞黏附分子

概述

细胞粘附分子是介导细胞间或细胞和基质间相互接触和结合的一类分子的统称,所以分布于细胞表面或细胞外基质。多为糖蛋白粘附分子的共性:以受体一配体结合的形式发挥作用。表达无多态性:同一种属不同个体相同类型的细胞表达的细胞粘附分子基本一致。

粘附分子作用特点

(1)通常是细胞表面多个细胞粘附分子配对共同参与细胞可作用。

(2)同一细胞粘附分子对可具有多种功能。

(3)细胞粘附分子在介导粘附作用的同时往往也启动信号传递,且为双向性。

(4)细胞间的粘附作用通常是短暂的和可逆的过程5)细胞粘附分子的效应与细胞表面所表达的此类分子的亲和力和密度有关。

粘附分子种类

1、钙粘素

属同亲性(只与表达同类钙粘素的细胞粘附)CAM,依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白,介导依赖Ca2+的细胞粘着和从胞外到细胞质传递信号。对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。根据分布组织不同分为五类,N、P、E、M、R钙粘素,E钙粘素主要分布在各种上皮组织,P类主要分布在上皮组织和胎盘的基底膜层,而N类多分布在神经组织、心脏、骨骼肌和角膜组织等。其中E钙粘素是三种钙粘素中影响肿瘤迁移侵袭较重要的一种。比较不同的肿瘤,发现在低分化得肿瘤中,存在E钙粘素的明显丢失。因而认为E钙粘素的表达与肿瘤的分化程度和侵袭能力密切相关。

2、选择素

属异亲性CAM,依赖于Ca2+的能与特异糖基识别并相结合的糖蛋白,在血流状态下介导白细胞与血管內皮细胞之间的识别与粘附。它连接的关键是碳氢键。选择素由植物凝集素样末端和EGF样结构共同组成。由于附属调节蛋白的不同可分为L、E和P三种。L-选择素存在于白细胞表面,参与白细胞和其他细胞表面寡糖分子的结合;E-选择素除参与内皮细胞与颗粒细胞及白细胞的结合外,还是肿瘤细胞和内皮细胞的主要组成;P-选择素则主要参与肿瘤细胞与血小板的粘附结合。选择素参与了肿瘤转移中如进入循环系统的肿瘤细胞的聚集等很多关键步骤,故认为选择素在肿瘤转移器官选择倾向中发挥了很重要的作用。

3、免疫球蛋白

属超家族的CAM,许多与Ig分子结构相似、编码基因同源的蛋白分子,主要以膜蛋白形式存在于细胞表面,参与细胞识别与信号传递,介导同亲性细胞粘着或介导异亲性细胞粘着,但其粘着作用不依赖Ca2+。

4、整合素

属异亲性CAM,作用依赖于Ca2+,介导细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间的识别与结合,在细胞内外信号转导中起着十分重要的作用。由a和b两个亚基形成的异源二聚体糖蛋白。人体细胞中已发现16种a链和8种b链,它们相互配合形成22种不同的二聚体整合素,可与不同的配基结合,从而介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着。有的参与不同细胞之间的粘附连接,有的则参与细胞与胞外基质之间的连接。作为细胞表面的受体、整合素还可能扮演细胞信号转导的角色,将接收的信号传递进入细胞核内。整合素对肿瘤细胞的侵袭和迁移作用除了直接介导粘附外,另一重要作用是通过控制细胞骨架变形和能量代谢来改变细胞的形态、增殖和寿命。整合素一定程度下可诱导活化蛋白溶解酶进而促进细胞外基质和基底膜的降解,进一步促进肿瘤转移,此外也可以启动一些细胞逃逸机制以抑制细胞凋亡。

粘附因子与肿瘤

粘附包括肿瘤细胞自身的连接、肿瘤细胞与其他类型的细胞诸如白细胞和血小板的连接、肿瘤细胞与所接触的毛细血管内皮细胞及内皮下基底膜的连接等。事实上肿瘤细胞转移无不包含粘附和粘附解聚这两个过程。肿瘤侵袭的第步就是个体肿瘤细胞从原发肿瘤脱落游离,本质是肿瘤细胞间粘附分子的损失所致。结果则是赋予了肿瘤细胞转移的潜能。在这个过程中包含了众多促进粘附以及促进分离的因素,充分了解这些因素的作用有助于我们更好地理解肿瘤转移的过程。