骨膜来源的细胞外基质水凝胶通过早期免疫调节及增强血管和骨生成促进骨修复:骨愈合包括早期炎症免疫调节、血管生成、成骨分化和生物矿化等过程,干预其中的任一过程都可能阻碍骨修复。在复杂和严重的骨损伤部位,大量的促炎因子的存在会诱发促炎反应。长期的促炎反应会阻碍巨噬细胞从M1到M2的转变导致骨再生延迟。因此,在骨损伤早期通过调控M1向M2的转变来适时终止促炎反应是骨愈合成功的前提。近日,浙江大学医学院范顺武和林贤丰教授课题组制备了一种骨膜来源的细胞外基质(PEM)水凝胶,并评价了它们在骨修复过程中不同时期的调节作用。细胞具有不同的机制以感知和响应外在代谢信号。太原正规细胞外基质胶生产厂家
构成细胞外基质的大分子:Ⅰ型胶原的原纤维平行排列成较粗大的束,成为光镜下可见的胶原纤维,抗张强度超过钢筋。其三股螺旋由二条α1(Ⅰ)链及一条α2(Ⅰ)链构成。每条α链约含1050个氨基酸残基,由重复的Gly-X-Y序列构成。X常为Pro(脯氨酸),Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸残基。重复的Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋,每圈含3个氨基酸残基。三股这样的螺旋再相互盘绕成右手超螺旋,即原胶原。原胶原分子间通过侧向共价交联,相互呈阶梯式有序排列聚合成直径50~200nm、长150nm至数微米的原纤维,在电镜下可见间隔67nm的横纹。胶原原纤维中的交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的。杭州正规细胞外基质胶厂家现货控制细胞的分化细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生分化。
例如,成纤维细胞在纤粘连蛋白基质上增殖加快,在层粘连蛋白基质上增殖减慢;而上皮细胞对纤粘连蛋白及层粘连蛋白的增殖反应则相反。细胞外基质的作用:细胞外基质不只具有连接、支持、保水、抗压及保护等物理学作用,而且对细胞的基本生命活动发挥较全的生物学作用。影响细胞的存活、生长与死亡正常真核细胞,除成熟血细胞外,大多须粘附于特定的细胞外基质上才能克制凋亡而存活,称为定着依赖。例如,上皮细胞及内皮细胞一旦脱离了细胞外基质则会发生程序性死亡。此现象称为凋亡,不同的细胞外基质对细胞增殖的影响不同。
细胞外基质的主要类型及功能:1、结构蛋白,包括胶原和弹性蛋白,分别赋予胞外基质强度和韧性;2、蛋白聚糖,由蛋白质和多糖共价形成,具有高度亲水性,从而赋予胞外基质抗压的能力;3、粘连糖蛋白,包括纤连蛋白和层粘连蛋白,有助于细胞粘连到胞外基质上。植物细胞的细胞壁相当于植物体中的细胞外基质。细胞外基质主要由5类物质组成,即胶原蛋白、非胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖与氨基聚糖,其在上皮或内皮细胞的基底部者为基底膜,而在细胞间黏附结构者为间质结缔组织。细胞外基质可以控制细胞迁移的速度与方向,并为细胞迁移提供“脚手架”。
细胞外基质成分居然能调节葡萄糖代谢过程:鉴于锚定非依赖性生长对部位发生的重要性,已经描述了基质附着的分类变化及其代谢影响。透明质酸(HA,或透明质酸),一种普遍存在的ECM成分,是一种巨型醇胺糖胺聚糖,通过与其质膜(PM)受体,CD44和HA介导的运动受体(HMMR)的束缚相互作用将细胞包裹在大量的细胞周围基质中。尽管葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺的HA聚合物-二糖重复的结构简单,但它对正常生物学和病理学的影响是多种多样的。除了通过其受体调节细胞行为之外,HA可能在确定环境对细胞增殖,迁移和症转移的允许性方面发挥作用。然而,HA和透明质酸酶都与部位进展有关,表明在疾病中具有非线性作用或高度亚型特异性。然而,HA在发育中的重要性是显而易见的:鉴于心脏发育所需的内皮细胞迁移受损,HA合酶基因HAS2的缺失是胚胎致死的。细胞外基质的生物学作用:控制细胞的分化。石家庄细胞外基质胶哪里买
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细胞外基质氨基聚糖与蛋白聚氨基聚糖(glycosaminoglycan,GAG)GAG是由重复二糖单位构成的无分枝长链多糖。其二糖单位通常由氨基已糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)和糖醛酸组成,但硫酸角质素中糖醛酸由半乳糖代替。氨基聚糖依组成糖基、连接方式、硫酸化程度及位置的不同可分为六种,即:透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。透明质酸(hyaluronicacid,HA)是较少不发生硫酸化的氨基聚糖,其糖链特别长。氨基聚糖一般由不到300个单糖基组成,而HA可含10万个糖基。在溶液中HA分子呈无规则卷曲状态。如果强行伸长,其分子长度可达20μm。HA整个分子全部由葡萄糖醛酸及乙酰氨基葡萄糖二糖单位重复排列构成。由于HA分子表面有大量带负电荷的亲水性基团,可结合大量水分子,因而即使浓度很低也能形成粘稠的胶体,占据很大的空间,产生膨压。太原正规细胞外基质胶生产厂家
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细胞外基质的组成部分:①糖胺聚糖(glycosaminoglycans)、细胞外基质、蛋白聚糖(proteoglycan),它们能够形成水性的胶状物,在这种胶状物中包埋有许多其它的基质成分;②结构蛋白,如胶原和弹性蛋白,它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性;③粘着蛋白:如纤粘连蛋白和层粘联蛋白,它们促使细胞同基质结合。其中以胶原和蛋白聚糖为基本骨架在细胞表面形成纤维网状复合物,这种复合物通过纤粘连蛋白或层粘连蛋白以及其他的连接分子直接与细胞表面受体连接;或附着到受体上。由于受体多数是膜整合蛋白,并与细胞内的骨架蛋白相连,所以细胞外基质通过膜整合蛋白将细胞外与细胞内连成了一个整体医学教育网搜集整理...