纤连蛋白连接细胞与胞外基质

纤连蛋白（fibronectin，FN）是高相对分子质量糖蛋白，含糖4.5%～9.5%，由两个相似的亚基通过C端形成的二硫键交联成“V”形二聚体。每个亚基的相对分子质量为22×104～25×104。不同亚基为同一基因的表达产物，只是在转录后RNA剪接的差异而产生不同的mRNA。每个亚基的肽链折叠构成5～7个有特定功能的球状结构域，每个结构域之间由对蛋白酶敏感的肽段连接。这些结构域中有的能识别并结合细胞外基质中的分子，如胶原、蛋白聚糖、肝素及凝血蛋白等；有的能识别并结合细胞表面受体。与细胞表面受体结合的结构域中含有RGD（Arg-Gly-Asp）三肽序列，是细胞识别与结合的最小结构单位。如果将人工合成的RGD三肽偶联在固体表面，细胞很容易黏附上去。

纤连蛋白在体内分布非常广泛，可介导细胞与基质间相互作用，其细胞表面受体是整联蛋白家族成员，其胞外区有与RGD三肽序列高亲和性的结合部位，因此，纤连蛋白分子上既有与胶原结合的结构域，又有与细胞结合的结构域，如同分子“桥”，将细胞锚定在细胞外基质中（图1-10-16）。实验表明，将细胞置于纤连蛋白的表面上培养，细胞呈贴壁生长为扁平状，细胞内肌动蛋白丝的排列与纤连蛋白排列走向一致。由于肌动蛋白丝的定向对细胞形态具有决定性作用，因此，纤连蛋白有助于维持细胞形态。此外，很多癌细胞不能合成纤连蛋白，不但丧失了正常的细胞形态，还脱离细胞外基质。如果给这些癌细胞提供纤连蛋白，则细胞形态和结合细胞外基质的能力可以恢复到正常水平，这说明纤连蛋白可能与细胞癌变及癌细胞的扩散特性有关。

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图1-10-16　纤连蛋白介导细胞与细胞外基质的黏附

纤连蛋白还影响动物胚胎发育过程的细胞迁移和分化。例如，两栖类胚胎发生早期能分泌大量的纤连蛋白，诱导神经嵴细胞从神经管背侧迁移到胚胎各个区域并分化为肾上腺能神经元。当神经嵴细胞停止迁移后，纤连蛋白消失，继而出现神经细胞黏附分子（N-CAM）。实验表明，通过显微注射纤连蛋白受体的抗体或含RGD序列的短肽能阻断细胞与纤连蛋白的结合，从而阻止了细胞的迁移，结果形成畸胎。

分布于血液和体液的可溶性纤连蛋白（plasma fibronectin，PF）来自肝实质细胞和血管实质细胞，能促进血液凝固、创伤愈合和细胞吞噬作用。创伤发生时，可溶性纤连蛋白与其他纤维蛋白结合，在伤口处吸引成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞向伤口迁移并形成肉芽，再渐次纤维化成瘢痕，同时刺激上皮细胞增生使创面修复。在炎症反应中，可溶性纤连蛋白能吸引网状内皮细胞、中性粒细胞及巨噬细胞到达炎症部位参与免疫应答。