纤连蛋白

科技工作者之家 2020-11-17

纤连蛋白存在于多种动物细胞表面的大分子细胞外膜蛋白,是细胞外基质和基底膜中的主要非胶原性糖蛋白。在细胞黏附中起中心作用,可调节细胞极性、分化和生长。经局限性蛋白酶解可切割为几个结构域,可与血纤蛋白、肝素、胶原、DNA以及细胞表面受体等结合。

纤连蛋白的形式及结构纤连蛋白(fibronectin,Fn)是一种细胞外基质中的高分子量糖蛋白,主要以三种形式存在,即由肝细胞或内皮细胞生成的血浆纤连蛋白,由成纤维细胞、早期间充质细胞分泌合成的细胞纤连蛋白,以及胎盘、羊膜组织中的胎儿纤连蛋白。

纤连蛋白由两个亚基通过C末端的二硫键交联形成,每个亚基的分子量为220~250kDa,整个分子呈V型。纤连蛋白的每个亚基有数个结构域,它们由三种重复的模块(modular structures)组成,其中包括:12个纤连蛋白I型重复位点(纤连蛋白I),2个纤连蛋白II型重复位点(纤连蛋白II),15-17个纤连蛋白III型重复位点(纤连蛋白III),还有2个选择性剪接位点(EIIIA和EIIIB)以及1个可变区(V)。以上各种模块组成了纤连蛋白的功能性结构域,其中包括:N末端的70kDa结构域(纤连蛋白I1-9);120kDa的中心结合结构域(central binding domain,CBD;纤连蛋白III1-12),以及肝素结合结构域(heparin-binding domain,HepII;纤连蛋白III12-14)。两个纤连蛋白III通过可变剪接生成ED(extradomain)A与B(血浆纤连蛋白没有EDA和EDB,但细胞纤连蛋白含有数量可变的EDA或EDB)。在血浆纤连蛋白的二聚体中,只有一个亚基包含可变区V,而绝大多数的细胞纤连蛋白都含有可变区V。纤连蛋白通过纤连蛋白III10上的精氨酸–甘氨酸–天冬氨酸序列(Arg-Gly-Asp,RGD)识别整合素异二聚体并与之结合,进而影响细胞黏附、迁移等。纤连蛋白分子也具有其他黏附位点,分别与胶原、纤维蛋白、肝素等结合,共同决定了细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的稳定性。

纤连蛋白的功能纤连蛋白广泛参与细胞迁移、黏附、增殖、止血及组织修复等过程,调动单核吞噬细胞系统清除损伤组织处有害物质,具有生长因子作用。纤连蛋白作为细胞培养的基质,可提高多种细胞的贴壁率、汇合率,缩短细胞汇合时间,使细胞形态结构良好,代谢率增强,DNA、RNA及蛋白质合成速度显著提高;细胞的集落率升高,原代培养成活率提高。将纤连蛋白涂到微球载体上作为细胞大量生产的介质,可以节省空间、原料,成为应用规模细胞培养技术生产新药品的基础物质。

纤连蛋白在一些方面的作用1、创伤修复在创伤初期的凝血阶段,纤连蛋白从血小板中释放出来,通过与血浆转谷酰胺酶与纤维蛋白交联,发挥黏附、趋化、调理和吞噬作用。纤连蛋白激活中性粒细胞,增强其黏附力,加速其向创区聚集。在创伤修复中期,纤连蛋白是成纤维细胞的重要趋化因子。当纤连蛋白与纤维蛋白交联后黏附于血凝块上,有助于成纤维细胞在其上的移动,并迅速进入伤区。进入伤区的成纤维细胞可大量分泌纤连蛋白,并与Ⅲ型胶原共同沉积在细胞间质中。在肉芽组织形成并逐渐成熟的过程中,成纤维细胞和角质细胞对纤连蛋白包裹的胶原或组织碎片有吞噬作用。在伤口边缘和肉芽组织中都有纤连蛋白附着的成纤维细胞。纤连蛋白作为一种具有重要生物学功能的基质因子,在创伤修复的各个阶段发挥了重要作用。

2、癌症诊断纤连蛋白作为细胞外基质,与喉癌、膀胱癌及胃癌等的发生、发展及预后有密切关系。喉鳞状细胞癌组织间质的变化主要受间质纤连蛋白的影响。纤连蛋白、ColⅠ和Col Ⅳ的检测对于预测颈淋巴结转移情况、确定选择性颈清扫术的时机、确定原发灶的手术范围,以及估计患者预后均有一定意义。尿纤连蛋白和尿纤连蛋白/CR可作为膀胱癌患者预后评估的有效指标。基底膜纤连蛋白及间质纤连蛋白改变的程度与肿瘤的发展及恶性程度密切相关,因而胃癌组织内纤连蛋白表达的改变可作为判断预后的指标之一,更为纤连蛋白作为肿瘤治疗的新目标提供了理论依据。

3、早产预测作为细胞外基质蛋白,胎儿纤连蛋白(fetal fibronectin,FFN)介导胎膜与子宫蜕膜间的相互作用。在孕早期,FFN出现于宫颈阴道分泌物中,但孕20周后,FFN阳性提示胎盘与子宫蜕膜的黏附受到破坏。

本词条内容贡献者为:

韩彦青 - 副主任医师 - 山西医科大学第二附属医院 神经内科

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