细胞外基质

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介绍|

软骨的ECM成分

结缔组织的非细胞部分被称为细胞外基质(ECM),为细胞提供物理支架。ECM能够保持水分,为组织提供适当的水合作用,并形成对外部环境的选择性屏障的一部分。ECM还启动组织形态发生、分化和体内平衡的关键生化和生物力学线索[1][2]

在人体中,细胞外基质的主要成分有:

  1. 纤维元素(如:[3]

ECM的各种作用|

ECM的作用取决于它的性质和组成。基质可能被矿化肌腱|

肌腱的ECM主要由胶原蛋白组成,约占组织干重的60-85%。大约95%的胶原蛋白是i型胶原蛋白沿着一个轴为肌腱提供优异的机械强度!使它们能够承受压力。[4]

软骨|

软骨细胞合成|

粘多糖

成骨细胞合成骨ECM。包括:

  1. I型胶原蛋白与磷酸钙晶体基质混合(占干重的70%)。胶原蛋白使骨骼有足够的弹性,避免骨骼脆弱,不容易断裂,而磷酸钙晶体提供刚度和硬度。
  2. 蛋白聚糖和糖蛋白含量较少,但对胶原纤维的组织、骨的矿化和吸收至关重要。硫酸软骨素占骨糖胺聚糖的67- 97%。[5]

皮肤|

皮肤层

的ECM[6]

|

的细胞外基质神经组织|

胶质细胞,神经元蓝色

[7]

ECM与物理治疗实践的临床意义|

虽然ECM知识对物理治疗很重要,但它在手工治疗和伤口愈合中的临床应用怎么强调都不为过。对物理治疗师有临床意义的ECM成分包括

  1. 糖胺聚糖(附着在蛋白质核心上时称为蛋白聚糖)
  2. 糖蛋白
  3. 纤维状蛋白质

与环境管理机制相关的一些重要例子包括:

  1. ECM依赖于运动(ECM的产生需要运动)
  2. gag和蛋白聚糖的半衰期在1.7 ~ 7天之间。
  3. 疼痛性夹板患者康复早期的等长收缩对于保持致密结缔组织的润滑至关重要。
  4. 在超过一个月的时间内,失去负重和关节活动可使蛋白聚糖减少40%
  5. 透明质酸或透明质酸是GAGs的一种形式,它负责抵抗软骨内的机械应力,并且它的良好存在也有助于伤口愈合。
  6. 在肌腱愈合的最后阶段(重塑阶段),纤维蛋白,胶原I,合成占主导地位,ECM变得更加排列。这是对新组织施加适当负荷的重要时刻。详见[8][9]

结论|

如上所示,ECM也是生物活性分子的储存库,是一个高度动态的实体,非常重要,它决定和控制细胞最基本的行为和特征,如增殖、粘附、迁移、极性、分化等[3]

参考文献|

  1. 西蒙娜·庞皮利,乔瓦尼·拉泰拉,Eugenio高迪奥的,罗伯塔Sferra细胞外基质的迷人世界:一个动态的肠壁保护网络https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2021.610189/full(28.6.2022访问)
  2. Christian Frantz,Kathleen M. Stewart,Valerie M. Weaver细胞外基质概览https://journals.biologists.com/jcs/article/123/24/4195/31378/The-extracellular-matrix-at-a-glance(28.7.2022访问)
  3. 3.03.1在线生物学细胞外基质可用:https://www.biologyonline.com/dictionary/extracellular-matrix(28.6.22访问)
  4. H.R.C. Screen, D.E. Birk[…]],和M.F. Young Tendon Functional Extracellular Matrix Available:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4507431/(28.6.2022访问)
  5. Mmegias ECM可用:https://mmegias.webs.uvigo.es/02-english/5-celulas/2-tipos_mat_met.php(28.6.2022访问)
  6. 世界范围内的伤口ECM可用:http://www.worldwidewounds.com/2005/august/Schultz/Extrace-Matric-Acute-Chronic-Wounds.html(29.6.2022访问)
  7. Elena Vecino和Jessica c.f. Kwok神经系统中的细胞外基质:好的和坏的方面:https://www.intechopen.com/chapters/50300(28.6.2022访问)
  8. Pramod B. Voleti,* Mark R. Buckley,*和Louis J. Soslowsky肌腱愈合:修复和再生https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-bioeng-071811-150122(30.6.2022访问)
  9. 达琳·赫特林,伦道夫·凯斯勒。普通肌肉骨骼疾病的管理,物理治疗原理和方法,JB Lippincott,费城(1990),679页,$39.95。