[科普中國]-細(xì)胞粘附分子

細(xì)胞粘附分子(CAM)是眾多介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)間相互接觸和結(jié)合分子的統(tǒng)稱。粘附分子以受體-配體結(jié)合的形式發(fā)揮作用，使細(xì)胞與細(xì)胞間，細(xì)胞與基質(zhì)間，或細(xì)胞-基質(zhì)-細(xì)胞間發(fā)生粘附，參與細(xì)胞的識(shí)別，細(xì)胞的活化和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞的增殖與分化，細(xì)胞的伸展與移動(dòng)，是免疫應(yīng)答、炎癥發(fā)生、凝血、腫瘤轉(zhuǎn)移以及創(chuàng)傷愈合等一系列重要生理和病理過程的分子基礎(chǔ)。

細(xì)胞粘附分子的分類粘附分子根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整合素家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族、鈣粘蛋白家族，此外還有一些尚未歸類的粘附分子。

（1）整合素家族

整合素家族都是由α、β兩條鏈(或稱亞單位)經(jīng)非共價(jià)鍵連接組成的異源二聚體。至少有14種α亞單位和8種β亞單位，因而分子眾多，以β亞單位可將整合素家族分為8個(gè)組。組織分布十分廣泛，一種整合素可分布于多種細(xì)胞，同一種細(xì)胞也往往有多種整合素的表達(dá)。某些整合素的表達(dá)有顯著的細(xì)胞類型特異性。整合素分子的表達(dá)水平可隨細(xì)胞分化和生長狀態(tài)發(fā)生改變。

（2）免疫球蛋白超家族(IgSF)

免疫系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)和其它生物學(xué)系統(tǒng)中，許多參與抗原識(shí)別或細(xì)胞間相互作用的分子，具有與Ig相似的結(jié)構(gòu)特征，即具有1個(gè)或多個(gè)IgV樣或C樣結(jié)構(gòu)域。這些種類繁多、分布廣泛、識(shí)別功能多樣的分子稱之為免疫球蛋白超家族。粘附分子中IgSF識(shí)別的配體多為IgSF分子和整合素家族分。

（3）選擇素家族

選擇素為Ⅰ型膜分子，其胞膜外凝集素(CL)結(jié)構(gòu)域可以結(jié)合某些碳水化合物，是選擇素結(jié)合配體部位。選擇素識(shí)別的是一些寡糖基團(tuán)，主要是唾液酸化的路易斯寡糖(sialyl Lweisχ，sLeχ即CD15s)或類似結(jié)構(gòu)分子。選擇素家族有L-選擇素(CD62L)、P-選擇素(CD62P)和E-選擇素(CD62E)三個(gè)成員，主要表達(dá)于白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和某些腫瘤細(xì)胞表面。

（4）鈣粘蛋白家族

鈣粘蛋白是一類鈣離子依賴的粘附分子家族。鈣粘蛋白在維持實(shí)體組織的形成以及在生長發(fā)育過程中細(xì)胞選擇性的相互聚集、重排有重要作用。鈣粘蛋白為Ⅰ型膜分子。與免疫學(xué)關(guān)系密切的鈣粘蛋白有E-cadherin、N-cadherin和P-cadherin。

（5）其它粘附分子

如外周淋巴結(jié)地址素(PNAd)、皮膚淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原(CLA)和CD44等。

細(xì)胞粘附分子的功能粘附分子參與機(jī)體多種重要的生理功能和病理過程，例如：

(1)在免疫細(xì)胞相互識(shí)別中傳遞輔助活化信號(hào)

免疫細(xì)胞在接受抗原刺激的同時(shí)，還必須有輔助受體接受輔助活化信號(hào)才能被活化。輔助受體的種類很多，最為常見的是T細(xì)胞上的粘附分子和與之結(jié)合的抗原提呈細(xì)胞上相應(yīng)的粘附分子：CD4/MHⅡ類分子、CD8/MHCⅠ類分子、CD28/CD80及CD86、CD2/CD58、LFA-1/ICAM-1等。T細(xì)胞識(shí)別抗原的同時(shí)，若缺乏CD80 (或CD86)提供的輔助刺激信號(hào)，則T細(xì)胞的應(yīng)答處于無能狀態(tài)。

(2)在炎癥過程中介導(dǎo)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附

特定粘附分子及其相應(yīng)配體的表達(dá)水平和結(jié)合的親和力是不同類型炎癥發(fā)生過程中重要的分子基礎(chǔ)。

(3)淋巴細(xì)胞歸巢

淋巴細(xì)胞歸巢是淋巴細(xì)胞的定向游動(dòng)。其分子基礎(chǔ)是稱為淋巴細(xì)胞歸巢受體的粘附分子與內(nèi)皮細(xì)胞上稱為地址素的粘附分子間的相互作用。[1]

與細(xì)胞粘附分子相關(guān)的疾病和研究（1）動(dòng)脈粥樣硬化(athero-sclerosis ，As)

單核細(xì)胞粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞、并遷入內(nèi)皮攝取脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化形成的早期事件。細(xì)胞粘附分子在介導(dǎo)單核細(xì)胞 -內(nèi)皮細(xì)胞粘附方面起重要作用。細(xì)胞間粘附分子-1、血管細(xì)胞粘附分子-1、E-選擇素和P-選擇素在人動(dòng)脈粥樣硬化斑塊病變中的內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中表達(dá)已獲證明，并且發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞粘附分子表達(dá)與病變組織中巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤有關(guān)。[2]細(xì)胞間粘附分子-1和血管細(xì)胞粘附分子-1在內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞高表達(dá)可能參與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程中的某些環(huán)節(jié)。腫瘤壞死因子α的表達(dá)與細(xì)胞間粘附分子1和血管細(xì)胞粘附分子1的表達(dá)及動(dòng)脈粥樣硬化病變程度具有相關(guān)性 。[3]

（2）腫瘤

細(xì)胞粘附分子作為一類細(xì)胞表面跨膜糖蛋白，與腫瘤的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系倍受重視，其中粘附分子 E-鈣粘蛋白 (E-cadherin)及其相關(guān)蛋白β-環(huán)連蛋白(β-catenin)以及上皮細(xì)胞粘附分子(EP-CAM)在乳腺癌、喉癌、食管癌等腫瘤中的表達(dá)及其臨床意義已知。[4]

（3）在神經(jīng)細(xì)胞的相關(guān)研究

神經(jīng)細(xì)胞粘附分子 ( neural cell adhesion molecules，NCAMs) 屬細(xì)胞粘附分子免疫球蛋白超家族，于1976 年由Rutishauser等首先在雞視網(wǎng)膜及腦中發(fā)現(xiàn)，是表達(dá)于大多數(shù)脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)及外周神經(jīng)系統(tǒng)，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)（ extracellular matrix，ECM)間粘附作用的膜表面糖蛋白。在正常神經(jīng)細(xì)胞軸突生長、聚集、神經(jīng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、神經(jīng)纖維髓鞘的形成、神經(jīng)纖維成束、神經(jīng)通路的構(gòu)建、跨膜信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)、突觸可塑性及學(xué)習(xí)和記憶大腦的發(fā)育等過程中起著重要作用。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

韓彥青 - 副主任醫(yī)師 - 山西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科