胶原蛋白支撑着组织结构

胶原是动物体内含量最丰富的蛋白质，占人体蛋白质总量的25%以上。它由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌到细胞外加工而成，遍布于体内各种器官和组织，是细胞外基质中含量最高、最主要的水不溶性纤维蛋白。

胶原纤维的基本结构单位是原胶原（tropocollagen）。原胶原是由3条α肽链形成的3股螺旋结构。每条链由重复的GlyXY序列构成（通常X为羟脯氨酸，Y羟脯氨酸或羟赖氨酸）。Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋。3股链再绕成右手超螺旋。在胶原纤维内部，原胶原蛋白分子呈1/4交替平行排列，使胶原形成周期性横纹（图1-10-12）。原胶原分子组装成胶原纤维，后者再组装成胶原纤维（图1-10-13）。

图1-10-12　胶原的合成

图1-10-13　胶原的构成(https://www.daowen.com)

目前已发现的胶原类型有20多种，其α肽链由不同的结构基因编码，具有不同的化学结构及免疫学特性。Ⅰ～Ⅲ型胶原含量最丰富，形成类似的纤维结构，但并非所有胶原都形成纤维。此外，同一组织中，常含有几种不同类型的胶原。在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式，以适应特定功能的需要。几种主要类型的胶原及其特征见表1-10-2。

表1-10-2　几种主要类型的胶原及其特征

胶原的刚性和抗张力强度最大，为细胞外基质提供了水不溶性骨架结构，决定了细胞外基质的机械强度，并影响细胞生长，参与细胞外基质信号传递网络调控。

机体内胶原蛋白的异常与多种疾病有关，如坏血病是由于作为脯氨酰羟化酶辅助因子的维生素C缺乏，使胶原的脯氨酸羟化反应不充分，无法形成正常的胶原纤维，导致前α链在细胞内被降解。因此，膳食中缺乏维生素C可导致血管、肌腱、皮肤变脆，易出血，故称为坏血病。皮肤过度松弛症（Ehlers-Danlos综合征）是由于胶原纤维不能正常装配，导致皮肤和其他结缔组织强度降低而变得非常松弛。